检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2022年第9期51卷 104-113页

作者：胡摇陶鑫郝群北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081

非球面广泛应用于光学系统中。表征非球面的基本参数包括顶点曲率半径、圆锥系数以及高阶非球面系数,它们贯穿了非球面的设计、制造、检测、装调过程。对非球面参数的高精度测量是加工和装调的前提。提出了一种基于虚实结合干涉仪的部... 详细信息

非球面广泛应用于光学系统中。表征非球面的基本参数包括顶点曲率半径、圆锥系数以及高阶非球面系数,它们贯穿了非球面的设计、制造、检测、装调过程。对非球面参数的高精度测量是加工和装调的前提。提出了一种基于虚实结合干涉仪的部分补偿非球面参数误差测量系统。在该系统中,采用部分补偿干涉法测量剩余波前,复用干涉仪利用轴向扫描透镜的猫眼波前定位法测量补偿镜与被测镜之间的间距,采用虚实结合迭代算法进行参数误差求解。该系统仅需在部分补偿干涉光路中引入会聚透镜,装调简单,测量精度高。通过一个四次非球面参数误差测量实验验证了该方法的有效性和精度。

关键词：仪器科学与技术非球面参数误差测量系统虚实结合干涉法猫眼波前定位

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可编程光纤延时系统特性

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光学学报 2019年第8期39卷 49-55页

作者：李炎炎高彦泽李卓杨苏辉王欣张金英北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081

采用17个光开关和16段不同长度光纤的级联方式,搭建了一套可编程光纤延时系统,实现的延时范围为0~65535 ns,步长为1 ns,数据刷新率可达100 Hz,延时稳定性为0.2 ns,延时抖动小于0.32 ns,整套系统损耗小于31 dB。对可编程光纤延时系统的... 详细信息

采用17个光开关和16段不同长度光纤的级联方式,搭建了一套可编程光纤延时系统,实现的延时范围为0~65535 ns,步长为1 ns,数据刷新率可达100 Hz,延时稳定性为0.2 ns,延时抖动小于0.32 ns,整套系统损耗小于31 dB。对可编程光纤延时系统的延时精度、损耗和数据刷新率等特性进行了研究,分析了损耗和色散对延时测量的影响,提出了一种减少延时测量误差的阈值补偿法,弥补了损耗和色散引起的延时测量误差。

关键词：光纤光学光纤延时延时测量光开关损耗

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二级级联式室内可见光通信光学接收天线设计

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物理学报 2015年第16期64卷 238-243页

作者：张逸伦蓝天高明光赵涛沈振民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精密光电测试仪器及技术北京重点实验室北京100081

针对室内可见光通信系统的传统光学接收天线无法同时满足高增益和大视场的问题,设计了一种二级级联式光学天线.通过分析信噪比、通信速率与接收天线视场角的关系,发现视场角为40?—60?的光学天线最适用于室内可见光通信系统.通过光学仿... 详细信息

针对室内可见光通信系统的传统光学接收天线无法同时满足高增益和大视场的问题,设计了一种二级级联式光学天线.通过分析信噪比、通信速率与接收天线视场角的关系,发现视场角为40?—60?的光学天线最适用于室内可见光通信系统.通过光学仿真软件Trace Pro的模拟及计算,给出了所设计的二级级联式光学天线的增益随信号光入射角的变化关系.结果表明,相较于传统接收天线,二级级联式光学天线具有更好的光学性能,视场角为菲涅耳透镜单独接收时的4倍.利用Matlab对二级级联式光学天线竖直向上时的接收功率分布进行仿真,结果显示探测器接收到的信号功率提升效果明显,平均值较直接探测时增大了7 d Bm,进一步证实该二级级联式光学天线适用于室内可见光通信系统.

关键词：室内可见光通信二级级联式光学接收天线视场增益

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用于通信的自由空间光/毫米波复合天线设计

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光学学报 2019年第12期39卷 20-28页

作者：王一婷杨苏辉李卓郝凯子王欣北京理工大学光电学院北京100081 精密光电测试仪器与技术北京市重点实验室北京100081

提出一种用于点对点通信的自由空间光/毫米波(FSO/MMW)复合天线设计方法;提出传输线理论-射线追踪混合算法(TLT-RTM),用于快速高效模拟包含有损介质的电大尺寸复合天线的传输特性,并利用该算法对复合天线进行优化设计。复合天线的光学... 详细信息

提出一种用于点对点通信的自由空间光/毫米波(FSO/MMW)复合天线设计方法;提出传输线理论-射线追踪混合算法(TLT-RTM),用于快速高效模拟包含有损介质的电大尺寸复合天线的传输特性,并利用该算法对复合天线进行优化设计。复合天线的光学波段工作波长为1550 nm,毫米波频率为28 GHz。复合天线口径为200 mm,有效焦距为816.86 mm。对于光波,对比度调制传递函数下降到0.7时对应的空间频率为30 lp/mm;对于毫米波,复合天线增益为32.97 dBi,半功率宽度为3.29°。该复合天线可用于5G通信中点对点地面链接的光学信号和毫米波信号共口径复合传输。

关键词：光通信自由空间光通信毫米波复合天线混合传输线理论-射线追踪算法

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基于可见光图像的无创血糖测量仿体实验验证

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光学学报 2020年第6期40卷 223-225页

作者：李芬赵跃进孔令琴刘明董立泉惠梅刘小华北京理工大学光电学院北京市精密光电测试仪器与技术重点实验室北京100081

基于光学测量的无创血糖检测是目前生物医学领域的研究热点,但由于存在信噪比低、背景噪声干扰、准确度不高等问题,该无创血糖检测方法还停留在实验阶段,无法应用于临床实践。针对这些问题,提出了一种基于可见光图像的无创血糖检测方法... 详细信息

基于光学测量的无创血糖检测是目前生物医学领域的研究热点,但由于存在信噪比低、背景噪声干扰、准确度不高等问题,该无创血糖检测方法还停留在实验阶段,无法应用于临床实践。针对这些问题,提出了一种基于可见光图像的无创血糖检测方法。该方法通过采集到的散射图像,采用梯度增强决策树算法,建立了散射图像特征参量与血糖浓度关系的回归模型,并通过仿体实验验证了模型的准确性。实验结果表明,利用梯度增强回归模型,可以对可见光散射图像与葡萄糖浓度的关系进行建模,一致性决定系数可达0.929,葡萄糖检测精度平均绝对误差为0.156g·L^-1。

关键词：无创血糖可见光散射图像梯度增强回归

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固体激光器中正交偏振模式间增益竞争的研究

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光学学报 2017年第7期37卷 162-166页

作者：程丽君杨苏辉赵长明张海洋北京理工大学光电学院北京100081 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081

由兰姆半经典激光理论可知,固体激光器中两个模式能否同时振荡取决于两个模式之间的耦合程度,其定义为增益竞争引起的互饱和系数与自饱和系数之比。实验中,利用两个四分之一波片搭建了双频Nd…YAG固体激光器,实现了频差从30 MHz到1.3GH... 详细信息

由兰姆半经典激光理论可知,固体激光器中两个模式能否同时振荡取决于两个模式之间的耦合程度,其定义为增益竞争引起的互饱和系数与自饱和系数之比。实验中,利用两个四分之一波片搭建了双频Nd…YAG固体激光器,实现了频差从30 MHz到1.3GHz连续可调的双频激光输出,在此基础上,测量了两正交偏振模式在不同频差输出条件下的噪声功率谱密度,计算出表征两个模式间增益竞争程度的耦合系数。理论上,根据兰姆半经典理论推导出耦合系数的表达式,验证了实验中耦合系数随着频差增加而减小的变化趋势,分析了影响耦合系数的因素,为进一步优化双频固体激光器提供理论基础。

关键词：激光器双频激光器耦合系数增益竞争正交模式

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平板玻璃中部应力的偏振移相检测法

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光学学报 2018年第4期38卷 312-316页

作者：张伟朱秋东张旭升北京理工大学精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081

基于平面偏振干涉测量原理,提出了一种用于平板玻璃中部应力检测的偏振移相干涉测量法。通过旋转检偏器实现了偏振移相,采用建立的数学模型得到了应力双折射数值及其分布曲线,由玻璃的应力光学系数得到了中部应力值。对浮法平板玻璃样... 详细信息

基于平面偏振干涉测量原理,提出了一种用于平板玻璃中部应力检测的偏振移相干涉测量法。通过旋转检偏器实现了偏振移相,采用建立的数学模型得到了应力双折射数值及其分布曲线,由玻璃的应力光学系数得到了中部应力值。对浮法平板玻璃样品的中部应力进行了实验研究,结果表明,所提方法的测量误差可控制在3%以内,测量重复性优于1nm/cm,验证了所提方法的可行性。

关键词：物理光学偏振光学平板玻璃中部应力双折射

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强度调制532 nm激光水下测距

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物理学报 2021年第8期70卷 126-133页

作者：李坤杨苏辉 †廖英琦林学彤王欣张金英李卓北京理工大学光电学院北京100081 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 昆明物理研究所昆明650223

激光水下探测在水下目标搜寻、资源勘探等领域具有重要的应用,而散射是激光水下探测面临的主要挑战.载波调制激光雷达具有抗散射、抗干扰的优点,本文利用自行研制的532 nm强度调制激光源,在3 m长的水箱中搭建激光水下探测系统. 532 nm... 详细信息

激光水下探测在水下目标搜寻、资源勘探等领域具有重要的应用,而散射是激光水下探测面临的主要挑战.载波调制激光雷达具有抗散射、抗干扰的优点,本文利用自行研制的532 nm强度调制激光源,在3 m长的水箱中搭建激光水下探测系统. 532 nm激光源最大输出功率为2.56 W,强度调制范围为10.0 MHz—2.1 GHz,光束发散角约0.5 mrad.通过在水箱中添加氢氧化镁(Mg(OH)_2)粉末,测量了不同浑浊度下水的衰减系数.采用相位测距的方法,目标反射光的调制信号为探测信号,对激光源进行调制的电信号作为参考信号,利用相关运算获得激光的延时时间,进而可以获得水下目标的距离.最大调制频率为500 MHz时,实现了距离为4.3个衰减长度目标的探测,测距误差约12 cm.探测距离越远,测距误差越大,调制频率越高,测距精度越高.

关键词：激光强度调制水下测距相关计算

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具有抗漂移特性的激光共焦拉曼光谱成像技术与系统

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光谱学与光谱分析 2017年第10期37卷 3249-3254页

作者：李书成王允崔晗邱丽荣赵维谦朱恪北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 中国科学院物理研究所北京100190

共焦拉曼技术结合了共焦显微技术和拉曼光谱技术,具有高分辨率、高灵敏度、可层析成像的优势,广泛应用于物理、材料科学、生物医学、文物鉴定以及刑侦等领域。由于拉曼光谱成像需要较长时间,测量中系统易受环境等因素影响产生漂移,造成... 详细信息

共焦拉曼技术结合了共焦显微技术和拉曼光谱技术,具有高分辨率、高灵敏度、可层析成像的优势,广泛应用于物理、材料科学、生物医学、文物鉴定以及刑侦等领域。由于拉曼光谱成像需要较长时间,测量中系统易受环境等因素影响产生漂移,造成离焦,而现有商用共焦拉曼光谱仪并无定焦能力,容易影响测量结果。针对此问题,研制了一种具有抗漂移能力的激光共焦拉曼光谱探测系统。在不改变共焦拉曼探测基本原理的基础上,利用拉曼轴向响应曲线最大值对应显微物镜焦面这一特性,对每个探测点进行轴向扫描,采集一定数量的轴向信号,通过曲线拟合寻找光谱强度极值位置,保证扫描过程中样品始终处于系统的焦点位置处,抑制离焦影响,改善拉曼光谱成像效果。以单层石墨烯样品进行单点测试,证明仪器在5μm离焦范围内可以实现实时定焦,定焦后采集到的拉曼光谱强度几乎不变,具有良好的抗漂移能力;对硅台阶样品进行成像测试,结果表明成像过程中,信号强度未发生明显变化,且横向分辨率有一定改善,效果明显优于普通共焦拉曼光谱探测系统。

关键词：共焦拉曼抗漂移光谱成像

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基于双频激光干涉反馈的快速精密定位系统

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光学技术 2015年第2期41卷 156-161页

作者：季林侯茂盛邱丽荣马飞赵维谦北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室

为了实现大量程、高精度测量系统的快速驱动与定位,结合双频激光干涉仪、可回收废气的空气静压导轨、精密滚珠丝杆以及伺服控制系统,研制了一套定位精度高、重复性好的快速精密定位系统。该系统以双频激光干涉仪为测长基准,实时反馈系... 详细信息

为了实现大量程、高精度测量系统的快速驱动与定位,结合双频激光干涉仪、可回收废气的空气静压导轨、精密滚珠丝杆以及伺服控制系统,研制了一套定位精度高、重复性好的快速精密定位系统。该系统以双频激光干涉仪为测长基准,实时反馈系统工作台位置信息;采用余气回收式空气静压导轨克服了传统气浮导轨余气对激光干涉测量光路系统的影响;在定位过程中引入PID运动控制技术,通过调节伺服控制器的PI参数使系统拥有快速平稳的响应特性。经实验测试,在500mm行程范围内,该系统的轴线双向定位精度可以达到0.266μm,重复定位精度可以达到0.173μm,具有较好地快速响应特性。应用所研制的精密定位系统对一维直线光栅样品进行了扫描,并与用Olympus共焦显微镜测得的数据进行了比对,表明系统具备良好的轴向定位能力。

关键词：光学测量快速精密定位双频激光干涉空气静压导轨 PID控制定位精度

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