通过对灯具空间光强测试方法的研究,提出了一种空间光强测试新方法.建立了灯具空间光强自动对中的数据模型,介绍了空间光强自动测试装置的组成和测试原理.借助二维扫描系统和专用测试软件绘制出空间光强的三维图形,从而可快速求出灯具x和y轴的光强分布曲线以及发散角,故而可获得所需的测试信息,并可通过全过程测试得到更加丰富的测试信息及测试报告.最后给出将一投影灯置于离探测器5 m处的测试结果,按文中所述测试原理测得的峰值光强为2634.4 cd,发散角为15.25°.

根据西维因农药受到紫外光激发能够发出荧光的特征,利用脉冲氙灯作为激发光源,利用光纤进行传输和探测荧光,并结合电荷耦合器件(CCD)光谱探测技术,设计出了一套能够测量农药含量的荧光光谱仪器.分别利用稳态光谱仪和该仪器实现了对黄瓜中西维因农药残留的快速测定.实验结果表明,在激发波长为319 nm和荧光发射波长为647 nm情况下,西维因的线性范围为0.0～120 μg/L,最低检出限LOD为5×10^-7 μg/L,线性相关系数r为0.9991(S/N=5).该仪器可满足荧光检测的需要.

在X光编码孔径成像系统中,系统的点扩散函数决定成像系统的成像质量.由于系统的点扩散函数可用来求解系统的传递函数,并可由此制作实现图像重构的滤波器,因此点扩散函数的精确程度直接影响重构过程中图像的质量.本文以标量衍射理论为基础,从理论上推导出了衍射效应条件下编码孔径中圆环的点扩散函数,并将它用于制作光学系统的滤波器.最后利用Wiener滤波函数对编码重叠像的频谱分布进行滤波处理,再经过逆傅里叶变换得到了重构图像.

利用菲涅耳-基尔霍夫光栅衍射原理和傅里叶分析方法,对具有分形结构互补Sierpinski地毯光栅的夫琅和费衍射现象进行了探讨.导出了观察平面上的频谱函数、振幅函数以及光强函数.运用MATLAB软件对该光栅的衍射现象进行了仿真,并绘制出其幅-频特性曲线.结果表明,在各阶光栅的衍射图样中,幅度较大的部分主要集中在接收屏的中心区域,而在偏离中心的区域内,幅度值较小,在较远区域幅度值趋近于零,这说明获得的衍射图样不仅具有衍射光的基本特性,而且都呈现出明显的分形特征.

信号传递函数(SiTF)是评价红外热像仪性能的最基本且最关键的技术指标之一,它是响应度函数的线性部分,从响应度函数测试曲线中可得到待测系统增益、线性度、动态范围和饱和度的信息.采用高精度的双黑体反射靶标评估系统对CEDIT IIA型热像仪的SiTF进行了测试分析.该系统保证了背景辐射的均匀稳定,且受环境温度变化的影响极小,从而大大提高了测量的准确性和可靠性.最后给出了测试SiTF时出现波动的多种可能原因.

由于红外图像一般带有较大的噪声,采用传统的目标检测方法效果不理想.本文提出了一种新的海空背景下受强杂波和噪声污染的红外图像弱点目标检测算法.用多个量级梯度对图像目标进行检测,并对检测的结果进行了表决融合.结果表明,基于表决融合的多量级多向梯度检测消除了云层、海浪和海天线等背景干扰,在实现高检测概率的同时,不仅可以达到较低的虚警概率,而且可检测信杂比为1的点目标.

对绝对式量热法高能量激光能量计吸收腔的内、外壁温度差特性进行了详细的理论研究和实验验证.用第二非齐次边界条件和第二齐次边界条件的热传导方程分别建立了吸收腔在激光加热过程中和激光加热结束后的温度分布,利用模拟实验对激光照射吸收腔的过程进行模拟,得到内、外壁温度差的实验数据.利用数值模拟法,对理论分析结果作数值分析,理论分析结果与实验数据非常接近,从而证明了在激光加热过程中,虽然吸收腔内外壁存在固定的温度差,但当激光结束后,该温度差将迅速减小,吸收腔达到热平衡.

提出一种适合于点-点或小局域间的中、长距离光纤(缆)传输系统.系统采用光纤(缆)作为传输媒介,因而具有抗电磁和核辐射等干扰能力,可应用于某些特殊的人工不宜到达的地理位置环境中;系统同时采用了单片机作串行数据的发射和接收,具有结构简单、可靠性高、数据处理能力强和串行波特率设置灵活等特点,能适应不同串行传输速率的需求,满足军用和民用的中、长距离的遥控及监控传输需求,应用前景广阔.

对匹配型保偏光纤自动对轴技术进行了研究.介绍了透镜效应法(POL)对轴原理,由此设计了一套自动对轴系统并进行了性能测试.利用所设计的对轴平台进行了一系列实验,发现不同观测物平面光纤成像存在不同的光强分布特征,其中五点特征的光强分布对应的物平面范围最宽,对轴时不需要费时调焦.对五点随光纤方位角的变化规律曲线进行了分析,提出了五点特征值法.与原来的透镜效应法相比,此法对轴更简单,而且具有更高的测量精度,更适合于自动对轴系统.

介绍一种激光、白光和热像仪(或微光)三光合一观测仪器的捆绑式新型组合测试装置及其测试原理,并详细叙述了用该装置测试"三光"光轴平行性的过程和注意事项.该装置十字分划线的设计未采用常规的玻璃刻线工艺,而是选取电阻率较高的钨丝制成十字分划线,并在分划线的两端焊上电极,避免了测试时由于更换十字分划线靶标而可能产生的误差.该装置通过对观测仪器光轴平行性的检测和调试,为精确调校提供了依据,从而使3种光学系统的光轴平行性达到所需精度要求,对保证观瞄及测距的方向一致性起到了准确指示的作用.

通过对几种单模及多模光纤折射率分布测量方法的分析研究,得到单模光纤与多模光纤折射率分布测量方法的根本区别.由于单模光纤芯径比较小,因而只能用波动理论分析其传输机理,其中的远场法和近场法测量都是基于标量亥姆霍兹波动方程,即以单模光纤的基本传输理论进行测量;而多模光纤由于其芯径比较大,故而用射线理论分析其传输原理较为合理.多模光纤的折射近场法和近场扫描法均是以纤芯半径处数值孔径不同,对应的折射模和传导模不同为依据来进行测量的.

利用硅平面工艺和氩离子束镀膜技术在SiO₂/Si衬底上淀积一层厚45 nm的钛铌酸锶钡(Ba_1-XSr_XNb_yTi_1-yO₃)薄膜,制成Al/Ba_1-XSr_XNb_yTi_1-yO₃/SiO2/Si结构平面型薄膜电阻器.测试了该薄膜电阻器的吸收光谱,不同照度、电压下的光电流,调制光下的频率特性.实验结果表明:在钛酸钡中掺入锶(Sr)和铌(Nb)后,禁带内引入了杂质能级,钛铌酸锶钡禁带宽度变为2.7 eV,且可见光区域存在连续的吸收峰.该薄膜在近紫外及可见光范围内具有良好的光敏特性,其灵敏度和光电导增益较高,并且具有较好的线性光照特性.光照强度较低时,电阻器的光照特性属于单分子复合过程;光照强度较高时,电阻器的光照特性属于双分子复合过程.通过对该薄膜电阻器频率特性的测量得出:在光照度为200 lx时,薄膜中光生载流子的寿命为27 ms.

传统多层膜设计所用的全局寻优法的速度非常慢,有时还很难得到理想的膜系.根据Frensnel反射系数公式计算多层膜的反射率,利用单纯形法对软X射线和X射线波段多层膜进行调优,可在短时间内优化出最接近目标光学性能的多层膜膜系结构.计算了不同波长软X射线周期性多层膜的最高理论反射率.单纯形调优算法在保证优化结果与随机搜索法优化结果近似相同的基础上,使优化计算速度提高了十倍以上.同时还用单纯形调优法优化设计了X射线超反射镜,得到了非常理想的非周期膜系.

运用热分析软件Icepak对望远镜LAMOST的圆顶围挡通道进行了热计算与分析,重点分析了围挡壁面的热辐射和热传导对整个温度场的影响.在通风管道冷却方案的基础上,分别建立了壁面辐射和传导的热模型,描述了壁面的传热结构.仿真计算了增加壁面热辐射和热传导时主光学组件--焦面的温度场分布,并对此作了对比分析.数值计算与仿真结果表明:壁面传热对其内部温度场的影响不大;利用通风管道的冷却措施可将焦面的最大温度梯度控制在0.4 ℃/m;围挡的特性结构对传热有效.

随着光子学技术的发展,利用玻璃和光的相互作用改变光的极化态、频率、相干性和单色性,以及产生光子和探测光子的新型光功能玻璃成为光学玻璃发展的主要方向.本文针对光学玻璃及其在光学和信息技术等相关应用领域的重要性和发展作了介绍,重点阐述了非线性光学玻璃、梯度折射率光学玻璃、激光玻璃以及其他光功能玻璃的主要特性和发展状况,并对我国的光学玻璃工业发展作了回顾.

在深入了解遮蔽物的特性对**对抗、环境保护和森林防火等具有重大现实意义的基础上,针对目前室外测量遮蔽物激光透过率常用方法没有考虑激光脉冲发射能量起伏而导致测量精度低的问题,设计了一种新的试验方案和数据处理方法.新的试验设计考虑脉冲能量起伏,在早期设计方案的基础上增加了1个光分束器和1个激光接收机.这样设计的目的是为了得到遮蔽物释放后无法获得没有遮蔽物时测量处接收机所接收的每个激光脉冲的能量,从而消除脉冲能量起伏对测量精度的影响.提出监测激光脉冲发射能量并用其对远场接收处能量进行反演的数据处理方法,从而明显改善了透过率测量的精度,增强了决策的科学性和可靠性.