某型光电跟踪系统在线检测是通过计算机模拟台实现的, 而模拟台体积大、携带不便、安装复杂, 为解决其在外场使用不便的问题, 设计了一种便携式光电跟踪系统在线检测装置。该装置采用基于WinCE操作系统的ARM嵌入式平台, 将工作状态检测分为一个系统级模块和多个部件级模块, 可根据实际需要按模块进行检测, 以此降低CPU的负荷及检测装置的功耗。通过实际验证, 该装置能够对光电跟踪系统的详细状态实现实时在线检测, 并准确地定位故障部位, 达到快速修复故障的目的。

海面目标受海水扰动影响, 难以被宽波段光电传感器探测识别。高光谱传感器可以获取海面目标和水体的光谱数据, 利用目标和海水的光谱特性差异可以有效抑制海面扰动影响, 提高探测识别能力。针对高光谱数据降维融合容易丢失海面弱小目标问题, 研究了弱小目标光谱数据融合方法。通过相似性分类产生类矩阵, 由类矩阵主成分变换的降维投影矩阵来投影变换原有光谱数据, 获得降维数据矩阵。降维矩阵通过空间变换转换到RGB彩色空间, 生成伪彩色融合图像。通过远距离弱小目标和水中鱼群高光谱数据, 验证了改进方法的融合性能。实验结果表明: 相似性分类融合方法不仅能将高维光谱数据融合成一幅伪彩色图像, 还能有效避免弱小目标融合丢失问题, 提高了目标探测识别能力。

设计了一种用于探测光纤激光器系统中有源光纤中残余的弱泵浦光的方法。采用两种光纤探针对剥离涂覆层的有源光纤以及保留涂覆层的光纤进行了包层泄漏光的测试, 优选出锥形探针作为弱光探测的光纤探针, 并用该探针测得泄漏光与包层残余泵浦光的功率关系, 发现二者呈线性关系并有对应的比例系数。通过该光纤探针的方法可实现快速确定有源光纤在激光器中的使用最佳长度, 避免传统方法中对有源光纤进行多次切割、熔接再测试等操作, 极大地提高了测试效率并降低了测试成本。试验同时发现, 光纤探针在剥离涂覆层光纤上的探测效果优于未剥离涂覆层的光纤探测效果。

在303~393 K 的温度范围内,分别测定聚四氟乙烯 F-C-F 弯曲振动模式(δ_CF2(PTFE))的一维红外光谱、二阶导数红外光谱、四阶导数红外光谱和去卷积红外光谱。研究发现:640 和 620 cm^-1 附近的吸收峰归属于 F-C-F 面外摇摆振动模式(ω_CF2-A 和 ω_CF2-B),550 cm^-1 附近的吸收峰归属于 F-C-F 剪式振动模式(δ_CF2),而 500 cm^-1 附近的吸收峰则归属于 F-C-F 面内摇摆振动模式(ρ_CF2)。最后研究了聚四氟乙烯二维红外光谱。研究发现:随着测定温度的升高,δ_CF2(PTFE)吸收强度变化快慢的顺序为:550 cm^-1(δ_CF2)> 500 cm^-1(ρ_CF2)> 620 cm^-1(ω_CF2-B)> 640 cm^-1(ω_CF2-A)。本项研究拓展了二维红外光谱技术在聚四氟乙烯材料热变性的方面的研究范围。

在 303~393 K 温度范围内,采用变温傅里叶变换衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）技术,研究了乳胶的分子结构。实验发现:在 3500~600 cm^-1 的频率范围内,乳胶主要存在着 C-H 伸缩振动模式（ν_C-H）、C=C 双键伸缩振动模式（ν_C=C）、CH₂ 弯曲振动模式（δ_CH2）、CH₃ 弯曲振动模式（δ_CH3）和双键上 C-H 面外摇摆振动模式（ω_C-H）等五种。本文主要以乳胶ω_C-H为研究对象,进一步开展相关二维红外光谱的研究,考查温度对于乳胶分子结构的影响。研究发现:乳胶ω_C-H在837 cm^-1和841 cm^-1频率处有红外吸收峰,而随着测定温度的升高,乳胶ω_C-H红外吸收强度的变化快慢顺序为:837 cm^-1> 841 cm^-1。此项研究拓展了 ATR-FTIR 技术在乳胶热变性方面的研究范围。

从波动理论出发,对锥形光纤的纵向传播常数进行泰勒(Taylor)级数展开,经近似得到了锥形光纤功率分布的解。基于此理论,对锥形光纤的功率分布特性进行了讨论,并分析了锥形光纤的长度、锥度和光纤折射率等参数对锥形光纤不同模式功率分布的影响。为了减小功率泄漏,当光从锥形光纤大端入射时,应当减小锥长,减小锥度,增大纤芯包层折射率差; 当光从锥形光纤小端入射时,应当增加锥长,增加锥度,增大纤芯包层折射率差。在长锥长、大锥度情况下,光纤折射率分布的影响相对较小。

We propose a kind of photonic crystal fiber with flat-top fundamental mode by introducing a depressed central dip into the core of the conventional index-guiding photonic crystal fiber. The design guidelines and characteristics of the large flattened mode photonic crystal fiber (LFM-PCF) are discussed in detail. By appropriate design, the effective area of the LFM-PCF can be increased by a factor of greater than 2 as compared with conventional index-guiding photonic crystal fiber with the same hole and pitch parameters. The improved effective area, single mode operation and flat-top fundamental mode output make LFM-PCF an ideal candidate to realize high power, high beam quality fiber amplifiers and lasers.

A theoretical method to analyze four-layer large flattened mode (LFM) fibers is presented. The influence of the second cladding on the properties of four-layer LFM fiber, including the fundamental and higher-order modal fields, effective area, bending loss, and dispersion, are studied by comparison. At the same time, the reasons for the different characteristics are considered. The obtained results indicate that the effective area of the four-layer LFM fiber is about 1.6 times larger than that of the conventional standard step-index fiber and the fibers have better bend-induced filtering ability than three-layer LFM fibers.