叙述了LED光度测量校准的色修正系数的定义及其计算过程,利用实验室自己开发的测试系统对V(λ)修正后的硅光电二极管探测器和不同的LED光源进行了实际测试,得到了详实的数据,并从数据中得到了一些有用的结论.

镜头调制传递函数(MTF)的测量有正投影和逆投影两种方法.拍照手机镜头由于体积小、后焦短、所配感光器的像素越来越高,正投影法测量用的CMOS/CCD受其保护玻璃厚度和自身像素的制约而有局限性;逆投影法颠倒镜头成像系统物和像的位置,克服了手机镜头后焦、像素等的限制.实验结果证明逆投影法能快速测量拍照手机镜头的MTF,方便评定镜头的品质,有较大的实用价值.

随着LCOS技术的发展,投影仪趋于微型化,而投影系统的分辨力也不断提高,因此对投影仪的光源系统的要求就越来越高,希望得到高强度以及光学扩展量小的光束.采用两个LED面光源作为投影仪的照明光源,使用包括了与偏振光转换系统耦合的光棒以及照明透镜的FF光学系统,使光源发出的光得到充分的均匀,并尽量地会聚在LCOS上.模拟结果表明,该照明系统达到了所要求的照度,并且整个系统结构简单,非常紧凑.

根据三角法测距原理,运用单片机技术对距离进行测量,设计了一套基于CMOS的单点激光三角法测距系统.详细地介绍了系统的硬件组成和软件结构,针对测量用的光敏传感器之标定曲线的非线性特征,提出了用逐段折线逼近该标定曲线的方法,最后给出实验结果,并分析了各个参数对实验精度的影响.实验结果表明方案切实可行,该方法的测量误差小于3%.

设计一套新型的微球动态涂敷状态实时监测系统.利用QM-1显微望远系统和GDS-50摄影镜头相结合获得位于1.2m处φ25mm视场内直径为0.2mm～0.5mm的多个微球涂敷时的清晰像,视频处理系统采集微球的像,并用数字图像处理的方法对采集到的图像进行处理,有效区分背景、运动目标和静止目标.一旦发现有微球停止运动给出警告,实现涂敷作业的自动监视.

介绍了光纤电压传感器的工作原理,研究了光纤电压传感器的信号接收与处理电路部分,设计并测试了放大滤波电路、模数转换及单片机的信号处理电路,对高压测量中的误差来源进行了分析.

针对CMT型光学密度计的工作原理,设计一种基于增强型并行口(EPP)通讯方式的数据自动采集电路,将密度计输出的+15V电位信号转换成计算机通用的+5V电位信号,实现计算机对密度计测量数据的自动采集.此电路设计简单,实用性强,具有很高的应用价值.

半导体激光器广泛地应用在**、商业、工业等领域,对其光学准直是一项重要的工作.介绍一种新的半导体激光整形系统--同轴单棱镜整形系统,详细地叙述了单棱镜的设计原理.与其它整形系统比较,该棱镜具有设计、加工和装调简单等优点,最大的优点还能保证光束同轴.最后以一个θ⊥×θ∥=25°×H°半导体激光器为例子,设计一个2.5×单棱镜同轴整形系统,通过软件模拟计算与实际计算结果比较,结果基本相符,证明了设计方法的正确性.

针对光通信器件端面剩余反射率的测量的需要,介绍了剩余反射率的测量原理和实现方案,对超低剩余反射率的测量中的关键技术作了分析说明,按照该方案设计制作出超低剩余反射计,其可测量剩余反射率范围10dB～70dB,测量精度小于1dB,光源稳定度小于0.003dB/h,光功率测量范围-70dBm～10dBm.

基于多通道快速光谱仪的测量原理,分析了多通道光谱仪在定标中存在的非线性问题,研究了最小二乘多次拟合方法在定标中的应用,通过处理多组LED的光谱测量数据,将该方法与传统的线性近似作比较.结论表明,用多次拟合比传统的线性近似结果更精确.

为提高激光直写调焦系统的稳定性和响应速度,从弹性力学角度出发,对调焦执行机构微动台进行了力和位移关系的建模,并全面分析了其动态响应特性,动态特性分析为PID调节提供了理论依据.在PID校正中着重加强微分超前调节作用,缓解了系统相位滞后的问题,从而使系统得到较好的稳定度和响应速度.通过激光直写试验验证调焦系统的调焦精度为0.2μm.

介绍了一种基于光杠杆原理的光学微位移测量系统.该系统的理论分辨力为4nm,实验测得系统分辨力小于10nm.经过实验,验证了该系统的可行性.实验结果表明,该装置灵敏度及重复性好,结构简单,便于构成微电子机械系统--MEMS(micro electro mechnical systems),实现系统微型化及自动化.

为弥补传统光谱测试系统的不足,介绍了一种采用虚拟仪器技术、数字锁相放大器、光栅单色仪、斩波器和热释电探测器组成的可远程控制的光谱自动测试系统.该系统不仅测试自动化程度高,测量范围宽,且能根据测试对象不同的需求随时改变测量方案.基于LabVIEW编程平台,使该测试系统具有很强的数据处理功能和与其它测试仪器的通信能力.实验证明,该系统具有很好的测试性能.

激光散射是研究液体中高分子和亚微米颗粒动态行为的最有效方法之一.讨论了标定与调试激光光散射系统的理论依据.结合实践介绍了标定与调试激光光散射系统的原理和方法.给出了一个实际例子.

任意反射面的速度干涉仪(VISAR)用来测量极高速运动的物体,但是由于探测仪器响应速度的限制,使探测仪器在被测目标开始运动的瞬间,无法分辨出移过的条纹数,导致整数条条纹的丢失.解决条纹丢失问题有多种方法,其中使用双灵敏度VISAR是一种有效方法.通常双灵敏度测试系统都使用两套独立的速度干涉仪和探测仪器,这使得装置庞大并且昂贵,同时又增加安装、调试和维护的难度.提出一种双灵敏度测试系统,只使用一套速度干涉仪和探测仪器,即单速度干涉仪上的双灵敏度系统(DSSVI).

化学需氧量(简称COD)是水质有机物污染程度的代表性指标.着重介绍了基于紫外光吸收原理的在线水质COD测量仪的工作原理及构成;对不同水样的实验数据进行了紫外光吸光度与化学需氧量的相关性分析,探讨了用紫外吸光度作为水中COD的替代参数的可行性.该测量仪器可应用于废水的在线监测,与传统的COD测量仪相比,具有速度快、可靠性高、使用成本低等优点,将成为在线水质COD监测的主要设备.

采用真空蒸发法,以Ti3O5为膜料分别在基片温度为200℃、250℃、300℃的条件下制备氧化钛光学薄膜,XRD结果显示,沉积态薄膜为无定形态,400℃退火后,均由无定形态向锐铁矿结构转变;不同基片温度下制备的氧化钛薄膜退火后,折射率均随基片温度的升高而增大;随着退火温度的升高,(101)晶相择优取向十分明显,结晶度增大;经过400℃、500℃、600℃退火后,薄膜折射率逐渐上升.

采用物理气相沉积法,在加热或不加热的抛光玻璃基片上蒸镀NaCl脱膜剂,再混合蒸镀均苯四甲酸二酐(PMDA)和二氨基二苯醚(ODA)两种单体,然后在空气环境中对样品进行热亚胺化.在去离子水中脱膜后获得厚度为100nm的聚酰亚胺自支撑膜.采用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)对样品进行化学结构分析并且根据谱线计算了不同热处理下薄膜的亚胺化程度.采用原子力显微镜,对样品进行表面形貌分析,结果表明给基片加热能改善聚酰亚胺薄膜的表面形貌.

提出一种基于反射光谱的纳米多孔氧化铝(PA)薄膜厚度测量的方法.当白光照射PA薄膜时,分别从薄膜上、下表面反射的两束光线发生干涉.根据布拉格公式(Braggequation),若已知反射干涉光谱相邻两个极大值对应的波数差和薄膜的折射率就可以算出薄膜厚度.PA的有效折射率可根据Maxwell-Garnett有效介电常数理论由孔隙率算出.这种方法的优点是能实现PA总体膜厚的非接触、非破坏性在线测量.

表面传导电子发射显示(SED)是新近开发的一种平板超薄显示器.时至今日,平板显示器的研究已经取得很大的进展,然而,当前市场上占据主导地位的液晶显示(LCD)和等离子体显示(PDP),仍然存在着不少问题.而SED电视可以有效弥补它们在图像显示质量上的不足.主要从基本原理和技术突破方面论述了SED的相关知识,并介绍了SED与其它平板显示器相比在图像质量方面的优点.