海南大学 机电工程学院, 海南 海口 570228
激光作为人造光源, 因其具有单色性良好、方向性强、相干性强、亮度高及能量密度高等优点, 在激光显示、激光照明等领域得到了广泛的应用。自半导体激光器问世以来, 其发展之快、成果之多、应用之广使其几乎占据激光市场的“半边天”, 它不仅能作为信息载体, 也能作为能量载体。伴随半导体激光器发展的深入和市场需求的变化, 利用半导体激光合成白光光源成为研究热点。半导体激光白光光源的出现不仅拓展了激光应用的新领域, 也为很多新技术的诞生奠定了基础。本文主要介绍了半导体激光白光光源的产生过程和其中的技术难点, 总结了近些年国内外对于合成半导体激光白光光源的研究进展, 分析了其应用及发展短板, 最后对未来半导体激光白光光源是否能在水下复杂环境中稳定输出进行了展望。
半导体激光 白光光源 光学系统 水下激光成像 semiconductor laser white light source optical system underwater laser imaging
1 海南大学 机电工程学院, 海南 海口 570228
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 光栅中心, 吉林 长春 130033
小麦是人类主要食物来源之一, 广泛分布于世界各地。赤霉病是小麦的主要病害, 目前赤霉病的检测技术无法实现小麦快速、无损的在线检测。为了研究短波红外成像光谱技术应用于小麦赤霉病检测的可行性, 基于LabVIEW开发专用于样品检测的数据采集系统, 利用短波红外光谱仪获取样本光谱图像并进行数据分析与处理。实验数据表明: 赤霉病小麦种子与健康小麦种子的短波红外光谱图像在1350~1600nm光谱范围内谱线数据特征差异明显, 证明短波红外成像光谱技术应用于小麦赤霉病的检测具有一定的推广应用性。
短波红外 小麦赤霉病 数据采集 short-wave infrared wheat scab LabVIEW LabVIEW data acquisition
1 军事医学科学院卫生装备研究所, 天津 300161
2 武警后勤学院附属医院检验科, 天津 300161
探讨阈值分割算法,把其应用于痕量微生物图像的处理。基于阈值算法提出了适合痕量微生物图像的目标信号提取方法。对阈值分割算法进行分析, 对比传统阈值方法和提出的改进阈值算法的实际图像处理效果。传统阈值算法可实现对图像中微生物信号的提取, 但存在一定失真。基于阈值分割方法的改进算法具有抑制噪声信号, 及区分背景与目标的能力, 可高效实现微生物信号的提取。所成微生物分布二值图像具有轮廓清晰、易于观察的特点。
微生物图像分割 阈值法 全局阈值 阈值选取 改进阈值算法 microbial image segmentation threshold algorithm global threshold choose threshold improved threshold algorithm
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室， 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
采用远心离轴三反成像系统的空间遥感仪器前有光束限制装置时，要求系统具有实入瞳与之匹配。为了满足这一需要，研究了孔径光阑位于主镜前与系统物方焦平面重合的离轴三反系统的设计问题，推导了主镜和三镜共面时离轴三反系统结构参数计算式及物方焦点与主镜间隔表达式，确定了实现系统物方焦点为实焦点的条件及其解法。据此，针对光谱范围为1.0～2.5 μm、F数为4、有效焦距为360 mm、视场为5°的设计要求，设计出整个波段全视场像质接近衍射极限的具有实入瞳的远心离轴三反系统，系统非球面最高次数为4次。设计结果表明，这种设计方法可用于实入瞳远心离轴三反成像系统的设计。
光学设计 离轴三反系统 远心 实入瞳 光学学报
2011, 31(11): 1122002
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室， 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院， 北京 100049
为了满足宽视场成像光谱仪发展的需求，研究了远心、宽视场和大相对孔径的离轴三反系统的光学设计问题，推导出平像场远心三反系统初始结构尺寸参数和三级像差表达式。针对光谱范围0.4～2.5 μm、F数为4、有效焦距720 mm和视场10°的设计要求，采用视场角离轴的方法，设计出次镜为凸球面镜、主镜和三镜共面且都为凹二次曲面镜以及三个反射镜共轴的平像场远心离轴三反成像系统。设计结果表明，该系统在整个波段和全视场内像质接近衍射极限。
光学设计 离轴三反系统 远心 宽视场 成像光谱仪
华南师范大学光子纳米生物技术研究中心和光子中医实验室， 广东 广州 510631
为了探究艾灸前后经络与非经络组织之间光学特性差异，采用自制高灵敏度光传输检测装置，在体研究了艾灸内关穴前后手厥阴心包经的光传输特性，以及艾灸内关穴附近1 cm处的非穴位点前后非经络组织的光传输特性。结果发现艾灸后手厥阴心包经与其周边非经络组织上的光传输效率都明显降低，但手厥阴心包经上的光传输效率衰减更显著(P<0.05)。实验研究表明手厥阴心包经及其周边的非经络组织在光传输特性上存在差异，并且手厥阴心包经对艾灸的刺激作用更敏感，可以为经络的特性研究及艾灸的临床应用提供有益的数据参考。
生物光学 光传输特性 手厥阴心包经 非经络组织 艾灸
1 华南师范大学
2 光子纳米生物技术研究中心光子中医实验室 广州 510631
设计了一套无损检测光波沿人体经络传输特性的自动测量系统，测量808 nm光波沿人体经络及其周边非经络组织的漫射光强度，分析不同的激光输出功率对组织相对衰减率的影响.运用生物组织中光子传输理论的近似漫射法对实验结果进行分析，发现经络与周边非经络组织之间的光传输特性存在差异，这种差异性具有明显的医学统计意义(P<0.05).另外，还发现手厥阴心包经上的平均相对衰减因子比足太阴脾经小，可以得知，它们的光学特性参数存在差异.研究表明激光输出功率对组织的相对衰减率没有影响，证明了相对衰减率是由组织的光学特性决定的.
光传输特性 经络 非经络组织 相对衰减率 Light propagation characteristics Meridian non-meridian tissue Relative decay rate
