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摘要

提出了一种基于视觉的新型直线位移测量方法。建立了图像各像素点灰度值与直线运动位移间的映射函数模型, 通过数值方法解算了直线运动平台的位移。通过蒙特卡罗仿真对所提方法进行分析, 证明了其可行性与合理性。分析了检测点拓扑结构对测量精度的影响。实验结果表明, 在10 mm的位移测量范围内, 所提方法的测量误差标准差为4 μm。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412008
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摘要

基于多相位屏原理并利用功率谱反演法, 建立了光强闪烁对脉冲到达时刻抖动的影响模型, 仿真研究了不同接收孔径和不同传输距离条件下脉冲到达时刻抖动的变化规律。仿真结果表明:在孔径接收条件下, 脉冲到达时刻抖动呈正偏态分布; 采用大孔径接收天线可有效抑制脉冲到达时刻的抖动; 与近地端相比, 传输距离的变化对远地端脉冲到达时刻抖动的影响较小。搭建了大气湍流引起的脉冲到达时刻抖动的实验平台, 采集了经

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412007
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摘要

基于大口径、短焦距Fresnel透镜作为水下无线光传输(UWOT)系统中天线的应用需求, 搭建了一套用于测量Fresnel透镜聚光性能的实验装置。采用450 nm和532 nm激光作为测试光源, 获得了通光口径为75 mm、焦距为25 mm的Fresnel透镜聚光性能与透镜表面、激光波长、入射角之间的关系曲线, 测量了激光入射角对450 nm和532 nm激光聚焦光斑的影响。实验结果表明:在相同的实验条件下, 激光通过Fresnel透镜锯齿面的聚光效

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412006
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摘要

全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性, 提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性, 设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测, 利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调, 可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明, 三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性, 缩短光栅曝光前的静台稳定时

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0405001
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摘要

提出了一种新型的基于渐变折射率波导自聚焦效应的模斑变换器, 分析了均匀折射率波导和渐变折射率波导的模式场分布及传输特性, 研究了自聚焦效应的原理。利用时域有限差分法, 计算得到了该变换器的插入损耗和回波损耗, 所提模斑变换器与现有的最好模斑变换器的性能相当, 但长度缩短至其1/6。该新型模斑变换器可用于集成光学系统中。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0413001
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摘要

采用时域有限差分法, 对均匀蛾眼结构(UMS)和双混合蛾眼结构(BHMS)进行仿真, 分析底面直径和高度对反射率的影响规律, 比较了UMS与BHMS的减反射性能。基于反射率曲线和电场强度分布, 分析了BHMS优异的减反射性能。结果表明:在300~1200 nm波段, UMS的反射率随着高度的增大而减小, 随着底面直径的增大而先减小后增大; 当底部直径为250 nm时, 由不同高度的UMS组成的BHMS的平均反射率大于相应UMS的最小平均反射率

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0416003
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摘要

为提高线结构光传感器(LSLS)的标定精度, 提出了一种基于平面参考靶标的标定方法。给出了相机坐标系下参考靶标点中心坐标及激光平面方程的计算方法; 将参考靶标点中心向激光平面投影, 并以左下角投影点为原点建立世界坐标系, 得到了靶标点中心像素坐标所对应的世界坐标; 采用多项式拟合得到了任意像素点到世界坐标的转换关系, 实现了传感器的标定, 标定结果仅为多项式的系数, 便于存储和使用; 对标定误差进行了

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412005
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摘要

提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理, 对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验, 通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节, 结果证实了该干涉投影系统的可行性以及灵活性。对小脚丫模型进行了三维面形重构, 结果表明:干涉条纹相位稳定且强度分布均匀, 利用所提方法可以很好地恢复物体的三维形貌。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412013
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摘要

设计了一种单时钟域内低级展开、高级折叠的多级离散小波变换架构; 采用横向三输入扫描方式, 基于9/7离散小波变换提升算法, 设计第1级离散小波变换模块; 根据第2级离散小波变换的时钟周期与有效输入数据之比, 设计半折叠的第2级离散小波变换模块; 将第3级及更高级的离散小波变换的架构折叠到第2级离散小波变换架构上, 从而降低了硬件资源的消耗。结果表明:对于大小为512 pixel×512 pixel的经3级离散小波变换处

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0412004
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摘要

提出了一种基于分块压缩感知理论的太赫兹波宽光束成像技术。模拟结果显示, 该技术可以实现高分辨率、高质量的快速成像。采用连续太赫兹波CO2气体激光器光源, 基于宽光束矩阵调制采样, 对不同物体进行了分块压缩感知成像, 并与基于单像素随机采样的分块压缩感知方法进行了对比。结果表明, 所提技术具有更高的成像稳定性, 且其采样过程对不同成像物体的普适性更好。

PDF全文 光学学报 | 2019,39(04):0407001
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