The fusion splicing of double-clad (DC) specialty fibers based on active alignment is crucial to the investigation of high-power monolithic fiber lasers. Given the wave-guiding characteristic of DC fiber, a light stripper is introduced in an active alignment experiment. We propose a novel method for stripping light that is convenient, highly efficient, and low cost. This method is also effective for low-numerical-aperture beams that escape from the fiber core. A splice loss as low as 0.05 dB is achieved.

分别从暗电流、相对定标、绝对定标三个方面详细介绍了某TDI-CCD空间立体相机的辐射定标原理，简要描述了辐射定标过程，并对所测量的数据进行了处理和分析，其中主要分析了暗电流和相对定标的数据处理。暗电流作为一个直流分量，为了有效地去除，比较了处理暗电流的两种方法; 相对定标过程中，经过大量的数据分析，求得各个状态的定标矩阵，并且在误差允许的范围内，对这些定标矩阵进行了最优化，得到一组对各种状态均适用的最优定标矩阵。经过验证，用最优矩阵处理任意一幅图像的平均偏差一般在0.08～1.5灰度值之间，最大误差为2.80%。从而在实际应用中降低了定标程序的复杂性，也大大简化了后期图像的处理工作。

设计了用于非制冷红外焦平面阵列探测器的大视场、大相对孔径的长波红外物镜。系统由3片非球面锗镜组成, 采用反远距结构, 系统焦距为6mm, 相对孔径为1∶0.8, 全视场角为160°, 总长为86.13mm。设计结果表明：在空间频率为20lp/mm处的MTF值大于0.7, 接近衍射极限。该系统除具有反远距结构的结构简单、体积小、质量轻、像面照度均匀等优点外, 还具有超大视场。

采用折/衍光学元件结合的方法,使用两种普通国产玻璃K9和TF3,设计了工作波段为0.546~0.768 μm的3片式长焦物镜系统,并对其二级光谱进行了校正。将此设计结果与7片型,4种材料的全折射式长焦物镜的光学性能进行比较。结果表明,利用折/衍光学元件能在简化系统的基础上有效校正长焦物镜的像差,极大降低系统的长度、重量和复杂程度,其光学成像和结构性能优于全折射型。

介绍了一个大视场大相对孔径红外物镜的消热差设计。该系统工作波段为8-12 μm,全视场角为40°,焦距为6 mm,相对孔径为1.25,总长为50 mm,后工作距为15 mm。系统采用三片式结构,仅使用了锗和硒化锌两种材料。引入了一个衍射面和两个二次非球面,使结构简单化,轻量化,并很好地提高了成像质量。在-80 ℃-200 ℃温度范围内利用衍射元件实现了消热差设计,并给出了-80 ℃-200 ℃下系统的像质评价结果。设计结果表明,在空间频率为16 lp/mm处,各个温度下的系统传递函数(MTF)值均大于0.7,接近于衍射极限,成像质量良好,实现了在超宽温度范围的消热差设计。

基于特征点的图像拼接不仅不易受光照、旋转等因素影响,而且还有利于提高速度,是目前图像拼接的主流方向。尺度不变特征变换(SIFT)是目前比较成熟的一种角点检测算法,但是其特征点匹配问题仍然没有得到很好的解决。从系统相似的角度出发,提出了基于系统相似论的匹配准则,并将新匹配准则与传统的匹配准则进行了对比,指出了传统匹配准则存在的问题,测试了新准则匹配的精度和速度,分析了新准则能够取得更高精度的原因,并据新准则成功地检测了待拼接图像中的匹配角点,然后用改进的样本一致性算法计算出仿射变换的投影矩阵,并用Levenberg-Marquardt (L-M)算法对其求精,最终实现了图像的自动拼接。最后给出了全景相机图像的拼接结果,并对新的匹配准则给出了进一步的分析讨论。

太阳光直接抽运的激光器以太阳光为抽运源, 直接将太阳光转化为激光。介绍了国内外太阳光直接抽运激光器的研究状况。从太阳光到激光的转换效率论述了太阳光直接抽运激光器的应用优势; 回顾了太阳光直接抽运的各类激光器的研究历史, 按太阳光汇聚方式对太阳光直接抽运的固体激光器进行了归类分析, 对太阳光直接抽运的激光器发展进行了预测。

探讨了适合太阳光抽运的固体激光器工作物质的选择方法,并分析了几种备选工作物质的性质。用Matlab对太阳光谱的现有数据进行了三次样条插值运算,建立了太阳光谱的局部精细离散化模型,并结合红宝石、Nd∶YAG、Yb∶YAG、Nd∶YVO4、Cr∶Nd∶GSGG、掺Nd3+的光学陶瓷和掺Yb3+的石英光纤等激光介质的吸收光谱,进行了太阳光谱与激光介质吸收谱的匹配分析。得出各激光介质所吸收的能量占太阳常量的百分比分别为24.51%,15.98%,2.35%,6.46%,43.91%,15.98%,7.63%。并在一定假设条件下,计算了各介质的阈值抽运功率体密度。综合以上激光介质的材料热特性,选取对太阳光吸收较多,阈值低且热特性好的Nd∶YAG,掺Nd3+光学陶瓷,Cr∶Nd∶GSGG为较适合的太阳光抽运激光工作物质。