光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京理工大学光电学院，北京 100081
衰减系数和浊度是描述水体光学性质的 2个重要参量，研究两者间的关系不仅有助于对水中光传输衰减特性的了解，也是当前水下光电成像技术研究和应用的需要。本文选用了 6种不同粒径的 CaCO3微粒和 1种 SiO2微粒作为悬浮质，定量分析了加入悬浮液的水体衰减系数与浊度的关系，讨论了微粒粒径和折射率对上述关系的影响。实验结果表明：衰减系数与浊度间存在很好的线性关系；对于同种悬浮质来说，其线性拟合斜率与粒径的对数有较好线性关系，而其拟合截距也与粒径有线性关系；对于不同种悬浮质来说，微粒折射率会对拟合斜率产生较大影响。因此，目前尚难以直接得到由浊度仪测量值换算出衰减系数的普适关系式。
衰减系数 水体浊度 悬浮液 悬浮质粒径 折射率 attenuation coefficient water turbidity suspension particle diameter of suspended solids refractive index
1 江西师范大学 物理通信与电子学院, 江西 南昌 330022
2 萍乡高专 机电系, 江西 萍乡 337000
采用传输矩阵分析法、数值模拟和实验研究相结合的方法研究了由光耦合器(OC)、偏振控制器(PC)和保偏光纤(PMF)组成的高双折射Sagnac干涉环的透射特性。理论分析了PMF特性和PC状态对输出特性的影响，并通过数值模拟得到了PMF长度、双折射率(Δn)和PC状态不同时所对应的透射光谱。最后通过实验验证得出了波长间隔只由PMF的长度和双折射率Δn决定，透射率大小只由PC状态决定，而透射谱的峰值位置由PMF和PC状态共同决定的规律。实验结果与理论分析结果非常一致，对Sagnac环透射规律的研究对这种可调谐滤波器在多波长光纤激光器中的应用具有一定的参考价值。
Sagnac干涉环 保偏光纤 双折射率 偏振控制器 可调谐滤波器 Sagnac loop filter polarization-maintaining fiber (PMF) birefringence polarization controller tunable filter
北京理工大学光电学院“光电成像技术与系统”教育部重点实验室，北京 100081
鉴于对深海资源开发、海洋科研以及水下工程作业、考古和救援的迫切需求，使得水下光电成像技术研究和装备研制成为当前国内外重点研究方向之一。介绍了扫描激光、偏振成像、结构光成像、光-声混合成像以及水下图像处理等水下光电成像技术，分析了部分技术应用情况，并讨论了其技术特点。论文对于发展海洋资源开发、水下勘探与研究、水下救援以及**等所需的水下光电成像技术和装置具有意义。
水下成像 激光扫描 偏振成像 结构光成像 光-声混合成像 水下图像处理 underwater imaging laser scanning polarized imaging structured light imaging optical-acoustic hybrid imaging underwater image processing
北京理工大学光电学院“光电成像技术与系统”教育部重点实验室，北京 100081
激光距离选通成像技术是当前国内外不断发展且应用有效的水下光电成像技术之一，国外20世纪90年代后陆续公开了一些水下光电成像探测系统和实验结果。结合海洋资源勘探、水下救援和侦察等应用领域的需求，全面介绍并对比分析了当前国内外典型水下激光距离选通成像装置和性能水平，讨论了其技术特点，对水下激光距离选通成像技术的发展和装置应用具有意义。
水下成像 距离选通成像 脉冲激光 水下救援 underwater imaging range-gated imaging pulse laser underwater rescue
北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
为了突破水下距离选通系统成像的景深局限，综合借鉴激光雷达成像理论与图像重构过程中的优点，结合实验室水下激光距离选通成像系统的实际情况，具体分析了通过水下选通序列图像获取距离信息的过程。针对不同水质产生的不同水下选通图像特点采用目标与背景相减、相邻图像按周期加微小时间偏移量取极值然后层层递进重构以及分割重构等算法进行处理，并用不同距离的选通序列场景“切片”对该算法进行了实验验证，最终重构成一幅包含8.2~13.2 m，共计5 m距离范围的所有“切片”目标的图像。为进一步说明重构图像中所包含的距离信息，用三幅图像合成了一幅含有10.7~13.2 m距离信息的伪彩色图像。
成像系统 水下成像 距离选通 重构 三维显示
北京理工大学光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京100081
基于距离选通原理, 深入分析了水下脉冲传输和探测器选通接收间的时序关系, 建立了较为完善的距离选通时序模型; 基于搭建的水下脉冲激光距离选通实验平台, 设计了专门的模型验证实验。实验与仿真结果的一致性表明：模型能较好地描述水下距离选通成像过程, 预测成像对比度随延迟时间的变化, 可用于实际选通系统的性能预测和优化设计。此外, 还借助模型讨论了各参量对成像对比度的影响, 并介绍了利用距离选通技术直接测量水下脉冲时间展宽的方法。
光电子学 水下成像 激光成像 距离选通 脉冲时间展宽
江西师范大学物理通信与电子学院, 江西 南昌 330022
从耦合模理论和传输矩阵方法出发, 介绍了一种设计复杂光纤光栅的有效的简单方法。该方法只考虑光栅内部的一级反射, 发现滤波器的反射谱和FBG的耦合函数间存在近似的傅里叶变换关系, 能简单快速地对弱反射光栅进行设计。该方法的有效性通过设计光纤通信系统中常用的两种色散补偿器得以体现：第一种色散补偿器的色散值在3dB带宽内恒为17ps/nm, 另一种则为具有线性色散斜率的色散补偿器。数值仿真结果表明：此方法可以有效地从反射信息中提取光纤光栅参数, 能够应用在利用光纤光栅反射特性的复杂滤波器的设计中。
光纤光学 重构算法 反射特性 色散补偿器 fiber optics synthesis algorithm FBG FBG reflective characteristics dispersion compensator
北京理工大学信息科学与技术学院, 北京 100081
基于FLUENT软件建立了导弹羽烟紫外辐射模型, 针对固体火箭发动机的羽烟中包含大量的高温反应气体和金属氧化物, 其中, CO+O的化学反应是紫外波段的主要辐射源, 氧化铝颗粒的热辐射与散射作用直接影响紫外辐射的能量分布等情况,按照氧化铝颗粒的直径分布服从Rosin-Rammler分布, 忽略气相的散射, 通过灰气体加权平均模型(WSGGM)来计算变化的吸收系数, 采用离散坐标法求解辐射传递方程, 给出了导弹羽烟紫外辐射分布仿真结果, 并与其他仿真结果进行了比较分析。
光谱学 火箭羽烟 紫外辐射 化学发光 氧化铝颗粒
吉林大学电子工程系集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,长春,130023
将固浸透镜技术与电光检测技术相结合,建立了具有亚微米空间分辨率的外部电光检测系统,通过使用GaAs半球作外部电光探头,用数值孔径为0.3的显微物镜对波长为1.3 μm的探测光束进行聚焦,得到了半峰全宽直径为0.7 μm的聚焦光斑,成功测量了微带线上10 kHz的正弦波信号,验证了系统的线性响应特性,并得到了6 mV/Hz的电压灵敏度.
电光检测 亚微米 固浸透镜 空间分辨率
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
研究了在大口径铜蒸气激光器(CVL)的氖缓冲气体内掺入氢气对激光输出特性的影响。 实验表明, 掺入微量氢气使输出功率增加25%, 输出光束的空间特性得以改善。
铜蒸气激光器 掺氢 氖气
