提出了一种使用近红外光谱分析技术测量梨果肉溶液浓度的新方法。采用一种间接的相对分析方法, 通过大量的实验建立了糖溶液光谱图与其质量参数之间的关系模型库.通过与该关系模型库的对比, 可以精确得到不同浓度糖溶液的真实值。系统使用白光作为光源, 分析对比了不同浓度糖溶液光谱图, 波峰值在1 406 nm左右。实验结果表明, 测量值与标准值十分相符, 浓度分辨率为0.05%, 绝对误差仅为0.002%。

通过对暗影定义、图像处理方法的分析以及相关理论的研究, 利用图像自动采集系统采集有重叠部分的光纤面板透光图像, 拼接出透光图像全景图, 并利用暗影缺陷自动检测软件对全景图进行检测, 检测出光纤面板透光图像所有暗影缺陷。利用图像拼接技术实现了对光纤面板缺陷的检测。

提出在光纤入侵探测系统中应用波分复用(WDM)技术, 以进一步精简系统架构。该系统将不同干涉子系统通过不同波长加以区分, 并利用波分复用技术将不同波长的干涉子系统复用同一干涉模块。在信号接收端, 利用解复用的方式, 将各个不同波长干涉子系统信号分开, 从而获得不同干涉子系统中相对独立的时域信号。

根据主成分分析(PCA)和线性判别分析(LDA)在人耳识别过程中存在识别率不高的问题, 提出一种基于离散小波变换(DWT)和PCA及LDA的人耳识别算法。将人耳图像进行二维DWT, 选择包含图像大部分信息的低频子带, 先利用PCA再利用LDA提取最优样本映射空间, 最后利用最近邻法则进行人耳图像的分类。实验结果表明, 该方法识别效果优于基于PCA及LDA的方法。

通过分析无人机数据记录仪记录参数的特点及野值产生的原因, 提出了一种在噪声条件下采用奇异值分解和小波分析相结合的综合检测野值方法, 即先用信号的奇异值阀值降噪算法来对飞行数据进行降噪处理;处理完后再用小波分析方法对降噪后的信号进行野值的检测, 这样所得到的信号序列能准确提取出无人机记录仪所接收到的信号。仿真实验表明, 该方法不仅降噪效果明显, 而且能准确地检测并剔除接收信号中存在的野值。

光分插复用器是集成光学的重要单元器件之一。针对光分插复用器在十字交叉处存在损耗问题, 研究了交叉耦合系数对信道波导与微环间距和各信道输出光谱的影响。用耦合模理论推导了各信道输出光谱的解析表达式, 并对光谱图进行分析。研究发现, 信道波导与微环间距为66.16 nm时, 交叉耦合系数最小, 交叉耦合系数的存在使谱线呈法诺共振曲线。由对数值解和仿真解的比较, 得出仿真解与数值解吻合得很好。

提出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的高速9/7二维离散小波变换(2-D DWT)设计。在实现一维离散小波变换(1-D DWT)时采用多级流水线技术, 并使用了改进的提升算法。同时, 使用正则符号编码(CSD编码)和优化的移位加法操作实现乘法器, 使其便于通过硬件实现, 且加快了处理速度。在进行二维离散小波变换时采用改进的基于行的结构, 只需完成3行行变换即可开始列变换, 减少了系统资源的占用。设计通过MATLAB与ModelSim联合仿真, 可以稳定运行在60 MHz时钟频率下, 完全能够满足高速图像实时处理的要求。

针对雾度计校准和JJF 1303-2011《雾度计校准规范》使用过程中遇到的一些实际问题进行阐述。主要集中探讨环境因素对雾度计测量结果的影响、雾度标准片的示值误差、雾度仪生产过程中的漏洞3个方面, 并给出了改进的建议, 供行业内相关人员参考。

针对RC(里奇-克莱琴)光学系统主次镜都为双曲面且轴外视场像散较大的特点, 需要对这类光学系统的加工和装调过程进行分析, 以明确加工误差和测试失调量对光学系统的影响。利用干涉仪和光学设计软件Zemax, 对这类光学系统的光学特性进行分析。通过测试波像差与Zemax模拟结果的比对, 完成了对加工误差和失调量的准确判断。经过对加工误差和失调量的正确修改, 使光学系统的性能达到设计要求。

视频显微镜随着CCD探测器的发展得到了广泛应用。但其工作距离受以往折射式光学系统的限制, 工作距离较短, 影响了其应用范围。分析了长工作距视频显微镜的像差特点, 并结合其长工作距离, 利用光学设计软件Zemax进行光学成像效果的仿真, 给出了工作距84.5 mm, 数值孔径0.16, 光学放大倍率5倍, 物方线视场1.2 mm, 分辨率7.7 μm的折反射式显微镜光学系统的设计结果。

设计了一种扫描成像镜头, 镜头焦距为7.9 mm, 视场角为52°, 采用CMOS线性传感器接收。为了使镜头成本更低, 同时保证好的成像性能, 引入了塑料非球面, 设计了一个含有高次塑料非球面镜片和一个玻璃球面镜片(1G1P)的结构。相对传统三片式玻璃球面镜片(3P)的结构来讲, 1G1P结构的光学性能更好地满足了技术指标要求, 成本为3G结构的50%, 推广应用前景好。

磁光法拉第效应是光纤陀螺中存在的非互易效应, 会在陀螺输出零位附加一个固定偏置, 从而影响光纤陀螺的精度。针对陀螺内部电路的辐射磁场为球面非均匀磁场的特点, 建立了球面非均匀磁场的光纤陀螺磁敏感误差模型。采用数值模拟的方法分析了球面非均匀磁场对光纤陀螺磁敏感性的影响并进行了实验验证。实验证明, 球面磁场源距离光纤环越近, 光纤陀螺磁敏感误差越大;球面磁场源位于光纤环中心轴附近时, 光纤陀螺磁敏感误差较小;球面磁场源在光纤环内部中心轴向移动时, 光纤陀螺磁敏感误差基本不变。

设计了基于微环谐振器的溶液浓度传感器, 提出了一种溶液浓度测量的新方法。介绍了全通微环谐振器(MRR)的结构及传输机制和MRR浓度传感器的工作原理。根据电磁场理论得到了狭缝波导的特征方程, 计算了MRR的共振波长, 并以乙二醇溶液为例, 利用有限时域差分法模拟了外界环境浓度变化时微环的功率谱。模拟结果表明:随着乙二醇溶液浓度增大, MRR的谐振波长与乙二醇溶液浓度的变化近似呈线性关系, 与理论计算结果一致;并对该传感器的灵敏度进行计算, 结果显示灵敏度可达490.2 nm/RIU。采用MRR测量液体浓度成本低、结构简单, 能够实现对环境介质的快速精确测量。所设计传感器还可用于测量固体、气体浓度和其它与浓度、折射率相关的参量。

石墨烯因具备宽波段高透光性和良好的导电性而有望成为光学窗口的电磁屏蔽材料。采用AuCl3掺杂方式增加少层石墨烯薄膜的载流子浓度, 降低表面电阻值。并通过拉曼光谱对掺杂前后石墨烯薄膜进行表征、对比, 得到石墨烯薄膜层数、缺陷、掺杂类型及连续性方面的信息。利用各向异性介质的平面波传输线模型, 着重考虑化学势对石墨烯电导率的影响, 得到宽波段掺杂石墨烯的屏蔽效能曲线。实验采用屏蔽室法对转移在PET表面的石墨烯薄膜进行屏蔽效能测试, 结果表明寡层(1～2层)掺杂石墨烯的平均屏蔽效能在6.7 dB左右, 与计算值符合较好。

针对现有微光检测系统体积大、避光效果差等不足, 对微光探测装置进行全新设计。采用反应杯与光探测头自成暗室, 减少暗室进出机构, 提高避光效果;采用斩波法扣除本底计数, 从而消除背景光引起的测量误差。性能测试结果显示:该微光探测装置的光子本底计数小于等于200光子/s, 测光上限平均值达到1.1×107光子/s, 变异系数(C)小于等于3%, 达到目前现有的微光检测系统的技术指标要求, 可用于化学发光免疫分析仪等需要进行微光信号检测的精密仪器开发, 对基于微光探测技术的仪器行业的发展具有重要意义。

研制了基于混沌信号相关测距技术的光时域反射仪样机。介绍了该仪器的混沌光源设计，硬件系统结构设计和软件算法流程设计。以G.652.B单模光纤为被测对象，对该仪器检测光纤故障的技术指标进行了分析测试。测试结果表明，在102 km内可实现与距离无关的50 cm空间分辨率，比现有飞行时间测量技术提高了约两个数量级，可实现对光纤不同类型反射事件的识别，完全满足无源光网络中的故障检测。

这篇论文回顾了基于超结构光纤光栅的光学编解码器在保密光通信与光分组交换系统中的应用。基于超结构光纤光栅的光学编解码器能够被当作光学码生成器及解码器件提高光通信的安全性, 并且能够被用作光标签生成器及识别器同时生成及识别一组光标签。器件良好的性能使得该器件能够在光通信及信号处理中保证无误差。

引力波也叫引力辐射, 是爱因斯坦广义相对论中的一项重要预言, 是基础物理和天文学中一个重要的内容。人类为探索引力波付出了几十年的努力, 从早期的棒状探测器到后来的激光干涉引力波探测器, 各国学术机构和科学家们不断采用最先进的技术寻找引力波源, 探测器的探测范围和灵敏度也不断提高。在探测引力波的过程中, 形成了一门引力波天文学的新兴学科, 使人们逐渐了解宇宙的奥秘, 寻找宇宙中天体的运行规律, 而引力波也成为了当今科学界学术重点和热门课题。

为了说明光学薄膜行业相关标准的发展概况, 对光学薄膜技术领域相关国家标准和行业标准进行了总结, 主要归纳为5个主题方向:膜层功能、面形偏差、表面疵病、环境适应性及产品应用等。介绍了各个主题方向包含的主要标准及发展历程, 重点介绍了膜层功能主题方向的标准从1977年以来的4个阶段性发展历程。针对各个主题方向, 分析了各个主题方向的国家标准及行业标准的适用性, 并提出了光学薄膜领域国家标准及行业标准发展的5项建议:更新相关标准, 系列化归纳标准, 统一规范标准引用, 对复杂标准增加解释说明, 根据产业发展需求制定相关新标准。