期刊基本信息
创刊：
1982年 • 双月刊
名称：
光电技术应用
英文：
Electro-Optic Technology Application
主管单位：
中国电子科技集团公司
主办单位：
中国电子科技集团公司光电研究院
出版单位：
东北电子技术研究所
主编：
韩冰
ISSN：
1673-1255
刊号：
CN 12-1444/TN
电话：
022-59067938
邮箱：
地址：
天津市空港经济区纬五道9号
邮编：
300308
定价：
20元
光电技术应用 第25卷 第5期
介绍了转台的组成和功能.利用一束平行光通过离轴抛物镜时汇聚在焦点处的工作原理设计了一套测试系统，用来调整转台内部光路瞄准精度.使用测试设备观察指示光光斑位移量，调整几片反射镜位置使其达到瞄准精度要求.为了减小测试系统的测量误差，对离轴抛物镜焦面的离焦量做了严格的控制，并对测试系统中可能带来的误差进行了分析.
测试系统 离轴抛物镜 误差分析 test system off-axis parabolic error analysis 激光平行光幕用途广泛, 可以用来测量物体的直径, 弹丸的速度、坐标、弹丸着靶密度等.光幕面内光能分布不均匀使得计时误差较大, 直接影响测量精度.光幕光能分布均匀性的测量主要是为研究更大规模的光幕靶和密集度靶提供必要的数据准备和理论基础, 有助于提高光幕测试的精度.从理论上介绍了激光光斑能量分布情况, 对激光平行光幕的设计原理进行了说明, 完成了激光平行光幕光能均匀性的测量实验, 并使用origin软件对测量数据进行了分析.实验结果与理论分析相符, 证明了测量方法的可行性.
激光光幕 光能分布 均匀性 测量方法 laser light the light energy distribution uniformity measurement method 随着红外探测技术的高速发展, 红外信号的实时处理面临着较大的挑战.在采用多单元与高帧频探测器的红外系统中, 当使用较复杂的处理算法时, 基于传统架构的信号处理平台已较难满足系统的实时处理要求.通用计算图形处理器(GPGPU)的出现与日益成熟为红外实时信号处理提供了良好的平台.根据红外系统中实时信号处理的特点, 利用FPGA+CPU+GPU架构构建了一种新型红外信号处理平台, 并进行了实际应用.结果表明, 该平台能够胜任探测器单元数多、帧频高和算法较复杂的红外系统的实时信号处理任务.
红外 实时 信号处理 infrared real-time signal processing GPU GPU FPGA FPGA 采用射线追踪法, 计算了发射器与目标区不同距离时投射到目标区能量的变化, 随着距离的增加, 投射到目标区的能量逐渐减少; 同时, 还计算了光电开关外壳上的槽道缝隙宽度以及目标区宽度变化时, 投射到目标区能量的变化.计算结果有助于了解关电开关中的光学特性; 而且, 在此基础上也可为光电开关设计过程中的一些外壳设计参数的合理选取提供参考.
红外光电开关 光电开关设计 射线追踪法 infrared EO switch EO switch design ray-tracing technique 依据图像采集和传输的方式和方法的不同, 提出了一种以CMOS数字图像传感器作为相机光电转换器件的数据采集方法.设计了一种利用FPGA作为核心控制芯片、USB为传输接口、CMOSOV5620为图像采集芯片的高速视频采集系统.介绍了系统的总体设计结构, 给出了各个模块的具体硬件设计方法和软件流程, 得出了可行性结论.
CMOS传感器 高速视频 FPGA FPGA CMOS sensor high-speed video 采用对单缝衍射结果进行直接叠加和根据标量衍射理论进行严格积分的两种方法进行推导, 分析平面变间距光栅的夫琅禾费衍射场光强分布.在光栅各周期狭缝宽度δ 0 相差不大时两种方法得到的光强分布差异不大; 但当δ 0 变化较大时, 虽然零级衍射中心重合, 但是在其他级次, 如一级衍射极大的光强在峰值大小和位置上都表现出明显的差异.文中还通过变间距光栅的实例和matlab数值模拟进行分析, 根据标量衍射理论通过严格积分将能给出更为普适的结果.在此基础上, 联系平面变间距光栅夫琅禾费衍射场的光强分布, 对这类光栅的位移传感和自聚焦特性做了介绍.
变间距光栅 夫琅禾费衍射 位移传感器 自聚焦 VLS gratings fraunhofer diffraction displacement sensor focusing 运动目标姿态与速度是靶场测量的重要内容, 使用跟踪转镜解决了固定高速摄像机拍摄弹丸轨迹较短的状况.根据弹丸的运动规律和成像关系转化为转镜的转动规律, 使得拍摄系统工作时偏心量时刻为零.另外还要考虑到电机和系统成像要求等.系统最终能达到在整个跟踪过程中, 弹丸成像长度占CCD像面长度的1/5～3/5, 弹丸成像不超出CCD像面区域, 跟踪视场角度达到90°.
转镜 跟踪 虚拟视窗 moving mirror track virtual window 针对太阳能利用率较低、光伏发电成本过高的问题, 从聚光器的角度出发, 采用菲涅耳透镜对太阳光进行聚焦.在分析菲涅耳透镜结构的基础上, 提出了透镜主要性能指标, 设计了一个满足要求的1000mm口径透镜, 对聚光时透镜位置的放置进行了讨论.该设计具有一定的通用性, 可以适用于其他大口径的菲涅耳透镜设计, 对于促进太阳能采集发展具有重要意义.
太阳能 聚光器 菲涅耳透镜 设计 solar energy concentrator fresnel lens design 简单介绍了光纤温度传感器的原理及分类, 并分别介绍了光纤Fabry-perot干涉型温度传感器、半导体吸收型光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器的工作原理及最近几年来的研究现状, 阐述了各种温度传感器的机理、实验装置和研究结果, 最后对其进行了对比分析.
光纤 温度传感器 光纤Fabry-perot干涉型 半导体吸收型 光纤光栅 optical fiber temperature sensors fabry-perot interference semiconductor absorption bragg grating 分析了激光晶体热效应的影响因素, 利用热传导方程推导出激光晶体由于内部温度分布不均匀造成的端面热形变与晶体表面积的关系.针对普通圆棒晶体和螺纹棒晶体, 分别计算了它们的热形变和热焦距, 结果表明螺纹棒晶体可有效地改善激光晶体的热效应.
热透镜效应 螺纹型晶体 端面热形变 热焦距 thermal lens effect grooved crystal thermal distorting of end face thermal focus 给出了一种处理激光二极管经透镜与单模保偏光纤耦合的精确方法, 测量了半导体激光器的光束质量, 对其光束的收集、准直、整形、聚焦和耦合进入光纤进行了实验研究, 同时测量了整形系统和光纤的定位灵敏度.对球面微透镜光纤与激光二极管耦合的方法进行了理论分析, 讨论了透镜参数、耦合形式、激光二极管波像散对耦合效率和特性的影响, 给出了2种实际耦合系统的实验计算结果, 并与理论计算作了比较, 结合实验得到了微透镜的优化参数, 且将结果应用到了激光二极管与单模保偏光纤耦合实验中, 得到了总的耦合效率为36%.
激光二极管 单模保偏光纤 耦合 laser diode single-mode polarization-maintaining fiber coupling 利用comsol软件对几种光子晶体通信器件的模拟, 有光子晶体光纤、波导、分波器以及滤波器等器件, 模拟结果很好, 可以更直观地了解光子晶体器件的优越性, 更为开发集成光通信器件提供了有益的参考.
光子晶体 通信器件 comsol模拟 optical crystal communication apparatus comsol simulation 介绍了一种将接触式和非接触式相结合的蓝宝石光纤黑体腔瞬态高温高温传感器, 从黑体腔制作和微光信号探测方面进行了详细分析, 最后给出了实验结果.实验结果表明, 由于采用新型光电探测器和膜层材料, 大大提高了传感器的测温范围和信噪比.该高温传感器的测试范围上限大于2000℃, 响应时间小于100ms, 能够满足科研和工业生产中特殊环境下的温度测量.
蓝宝石光纤 瞬态高温测量 黑体腔 光纤传感器 sapphire fiber transient temperature measurement black-body cavity optical fiber sensor 光时域反射仪(OTDR)在光纤系统的测试中具有十分重要的作用, 如何提高其分辨率和动态范围已经成为研究的一个难点 ［1-3］ .为了使设计的解调系统达到对测量精度和动态范围的要求, 采用Xilinx xc3s400和USB单片机为主要的核心器件, 分别完成对A/D的采样、通信等功能, A/D采用12位150Mbps高速采样芯片完成对被测量的量化; 通信方面以USB通信方式, 以实现采集数据与PC机之间的数据传输.数据传输率达到30M以上.在PC机开发可视化图形界面完成数据的处理和结果的显示.
光纤 解调 瑞利散射信号 fiber demodulator rayleigh backscatter signal xc3s400 xc3s400 传统的照明系统应用于视标投影仪, 具有光源温度高、功率大、投影亮度低、光线不均匀等缺点, 针对这些缺点, 根据几何光学成像原理, 通过几种不同照明方案的比较和分析, 设计了一种新型的照明系统, 并使用高亮度LED发光模组作为系统的光源, 这种照明系统发热量小、功耗低、照度高, 光线均匀.
临界照明 视标 分划板 critical illumination visual chart reticule 在基于ARM和WinCE操作系统的嵌入式平台上集成了小型的SQLite3数据库系统, 构成烤烟房温湿度巡检仪.介绍了巡检仪的系统结构、SQLite3数据库的特点及其在WinCE平台移植的过程, 并详细分析了SQLite3数据库在巡检仪中的具体应用.试验结果表明, 该应用取得了良好的效果, 实现了烤烟房烘烤温湿度数据的可存储和管理, 并得出烟叶烘烤的温湿度工艺曲线, 为后续智能控制准备了条件.
嵌入式 巡检仪 SQLite SQLite embedded system WinCE WinCE inspection instrument 烟幕干扰效能评估是烟幕干扰技术研究和烟幕战术使用研究的重要环节, 论述了烟幕干扰评估系统的功能和组成, 对成像视频跟踪器、烟幕干扰视景仿真技术及烟幕干扰效果定量评估方法等关键技术进行了分析并给出了解决方案.
烟幕干扰 干扰效果 评估系统 smoke jamming jamming effectiveness evaluation system 表面等离子体激元具有使光场局域化和局域电磁场增强等特性, 在纳米光子学和微观检测等诸多领域显示出广泛的应用潜力.时域有限差分(FDTD)数值计算方法能仿真激光与亚波长金属微结构相互作用的表面等离子体效应.金属具有色散性质, 其相对介电常数模型有Drude模型和Lorentzs模型及它们相结合的Drude-Lorentzs模型, 能拟合金属在可见光和近红外部分或全部波段的色散特性.FDTD数值计算要采用增加辅助变量和相应的辅助差分方程的方法使FDTD迭代计算稳定.
时域有限差分 色散金属 表面等离子体 相对介电常数模型 辅助差分方程 finite-difference time-domain dispersion metal surface plasmon polaritons relative dielectric constant model auxiliary difference equation 根据激光侦察装备的工作原理, 分析了影响其作战效能的主要因素, 用系统分析的方法, 通过对系统的可用度向量A、可信度矩阵D和能力向量C的建模, 建立了定量评价激光侦察装备综合作战效能的数学模型, 并通过算例对模型进行了验证.
激光侦察 作战效能 模型 laser reconnaissance combat efficiency model 分析了成像制导**干扰效果等级的划分依据.计算了干扰前与干扰后成像制导**的杀伤概率变化及干扰成功率, 提出了一种对成像制导**的干扰效果评估准则, 可用于评价对成像制导**的干扰效果.
成像制导 干扰效果 评估方法 判据 image guided jamming effect evaluation method criterion 对于速度和重构性要求比较高的激光打标系统来说, 一种有效易用的文件格式将起到举足轻重的作用.分析了DXF(drawing exchange format)文件的结构及DXF图形交换文件在基于数字信号处理的激光打标系统中的应用, 详述了DXF文件的解析方法, 指出了DXF文件在此系统中的优势之处.利用数据交换接口对DXF文件进行二次开发, 使得系统获得了比较好的图形处理效果.
图形交换文件 面向对象 激光打标 graphical exchange files object oriented laser marking 针对非线性跟踪微分器无法实现对所有输入信号的无差跟踪问题, 研究3种不同形式跟踪微分器的稳态性能.通过分析抑制函数的特性和典型输入情况下系统的稳态误差, 确定其适用范围, 并对推论结果进行验证.仿真实验表明, 非线性跟踪微分器为一阶无差系统, 只能实现对阶跃输入信号的无差跟踪.
非线性跟踪微分器 稳态性能 无差度 nonlinear tracking-differentiator steady-state performance indiscrimination degree