采用稳态相位法研究了正折射率材料/各向异性特异材料/金属三明治结构反射波的Goos-Hanchen(GH)位移.分别给出了在第一界面处发生全反射和部分反射情况下GH位移的解析表达式，并分析了含有4种不同类型特异材料三明治结构反射波产生GH位移的条件及GH位移的正负情况.通过数值计算系统研究了各向异性特异材料的光轴与界面的夹角α、入射角φ以及特异材料厚度d对GH位移的影响，计算结果与理论分析有很好的吻合.通过对特异材料结构中GH位移的研究，将有利于特异材料在微波或光学系统中的应用.

光谱响应度是探测器的重要技术参数之一, 随着紫外探测技术的发展, 精确测量紫外探测器的光谱响应度变得越来越重要。 文章分析了紫外ICCD(UV-ICCD)相对光谱响应度的测量原理, 采用了直接比较法测定待测探测器的相对光谱响应度, 并基于具有优异紫外响应能力的科研级光谱仪建立了UV-ICCD光谱响应的测量装置。 实验获取了UV-ICCD的相对光谱响应度曲线, 从曲线中可以看出, UV-ICCD光谱响应范围为220～300 nm, 峰值响应在270 nm附近,表明该器件具有日盲特性。 不确定度分析结果显示, UV-ICCD相对光谱响应度测量的最大不确定度约为7.79％, 满足测量要求。

从莫尔偏折技术(MDT)测量镜片屈光度的原理出发,给出了镜片屈光度与莫尔条纹倾角的关系式。进行了实验采集,获取了MDT 实测镜片屈光度的莫尔条纹图。然后,基于莫尔条纹图像的特点,采用合适的图像处理算法对实测镜片的莫尔条纹图进行了灰度均匀化、降噪、图像增强、细化等一系列的数字图像处理操作,得到了镜片测量中莫尔条纹图形的清晰轮廓线。最后,给出了不同镜片屈光度的MDT 测量结果,并与焦度计的测量结果进行了比较。结果表明,莫尔偏折技术结合数字图像处理用于测量镜片的屈光度时,具有很高的测量精度。

以辐射度学为理论基础,研究了紫外ICCD(UV-ICCD)的线性测量技术,提出了比较测量方法。参考探测器的光纤端面和UV-ICCD的光敏面置于同一截面内,首先使用线性参考探测器测量辐照度的衰减变化,然后将被测UV-ICCD置于辐照度场中心,记录不同辐照度下UV-ICCD的输出。最后,直线拟合给出UV-ICCD的灰度输出与输入辐照度关系曲线。参考探测器线性度的好坏直接决定线性测量的精度。为此,采用了非线性度不高于0.2%的科研级光谱仪。测量装置主要由标准氘灯、光学衰减器、积分球、参考探测器、电移台和计算机等组成,测量过程由计算机配套专用软件进行自动控制。实验结果表明,所测UV-ICCD的非线性度不高于3%,比较法测量的不确定度小于5%。

为保证紫外探测所得数值结果的准确性并为电力电晕探测等应用提供直接的技术支持,对UV-ICCD的辐射定标技术进行了研究,以建立靶面输入辐照度和探测器数字化输出之间的响应特性关系。推导了辐射定标的原理,并基于标准氘灯对UV-ICCD探测器进行了辐射定标,其标准光源由美国国家标准和技术研究所(NIST)标定,不确定度为5%。在固定积分时间和固定MCP增益情况下,实验标定了UV-ICCD探测器的响应以及UV-ICCD探测器响应与MCP增益之间的关系。初步的定标数据显示,UV-ICCD探测器的响应是线性的,MCP增益与输出图像的平均灰度值成正比。最后,对影响定标结果不确定度的来源进行了分析,结果表明,辐射定标的最大不确定度约为7.94%,满足<10%的定标要求。

报道了一台基于Nd:YAG/Cr:YAG键合晶体的全固态355 nm紫外(UV)激光器的设计及实验结果。采用平-平腔结构获得高峰值功率、小束腰的1064 nm基频光。在谐振腔外,未聚焦的1064 nm基频光经KTP晶体倍频产生532 nm波长激光,二者再经LBO晶体和频获得355 nm紫外激光输出。实验中发现尽管Nd:YAG与Cr:YAG都是各向同性晶体,但在特定情况下输出的1064 nm基频光具有近似线偏振的特性,此特性可以有效地增加二次谐波产生(SHG)时基频光的利用率,从而提高整台激光器的转换效率。而基频光的谱线宽度及发散角也影响二次谐波及三次谐波产生(THG)的转换效率,需使其尽量在晶体的允许带宽及允许角范围以内。综合这几点因素,对激光谐振腔进行了仔细设计。当激光二极管(LD)抽运功率为8 W,激光器运行稳定时,基频光峰值功率达28 kW,最终获得平均功率为124 mW的355 nm紫外激光。

分析了"日盲"紫外ICCD(增强型电荷耦合装置)探测系统所采集紫外图像中噪声和目标的特点,基于紫外图像的特点,提出了一种紫外序列图像中目标提取的方法.该方法首先采用时域递归低通滤波算法对紫外图像进行降噪处理,有效抑制了图像中的随机噪声,提高了图像的对比度.然后运用自适应阈值分割算法对目标进行了提取.实验结果表明,该方法能较好地检测出紫外序列图像中的目标,具有较强的噪声抑制能力.