1 河南师范大学新联学院, 河南 新乡 453200
2 黄淮学院机械与能源工程学院, 河南 驻马店 463000
采用碟形宇宙算法提升电路板红外图像的增强效果。建立碟形宇宙拓扑结构以及宇宙间信息流过程，利用多宇宙之间的信息流移民策略，使各个宇宙链路之间进行双向移民。通过自适应非完全Beta函数实现对电路板红外图像不同灰度段的增强，利用电路板红外图像增强质量评价函数作为碟形宇宙算法的适应度函数，并给出了算法流程。仿真结果显示碟形宇宙算法对电路板红外图像增强结果较好，增强后的图像清晰，其检测性能分析表明图像信息二维熵、对比度测量指标较优。
成像系统 碟形宇宙算法 红外成像 非完全Beta函数 图像增强 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 071102
1 吉林大学,机械科学与工程学院,吉林,长春,130025
2 长春工程学院,吉林,长春,130012
提出了一种应用于压电叠堆泵的微位移放大机构,该机构以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移.同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验.实验测试结果表明:该机构对压电叠堆输出位移的放大倍数达到5倍,并且该机构具有线性良好、高分辨率、高频响应等特点.由有限元分析得到的固有频率达到了1.8 kHz,实际测量的固有频率为1.5 kHz.
压电叠堆泵 放大机构 微位移 柔性铰链 三角形放大
1 合肥微尺度物质科学国家实验室，安徽 合肥 230026
2 中国科技大学物理系，安徽 合肥 230026
作为力探针的光阱有两个重要参数,在垂直光束轴的横向上的刚度和逃逸力。对它们的标定精度直接影响到光阱测力的精度。利用信息熵方法,研究了基于流体力学法标定的光阱刚度和光阱逃逸力。结果表明,光阱中的小球在不同横向速度的水流作用下,不仅有横向位移,而且有不同的轴向位移,即所标定的光阱刚度不是同一水平面的光阱刚度,而是一定轴向范围内的平均横向刚度。这是流体力学法标定光阱横向刚度的主要误差来源之一。在逃逸速度下小球从光阱中沿轴向向上逃逸,所以这样测得的“代表光阱的捕获能力的参数——光阱逃逸力”只是在轴向逃逸的临界条件下的横向光阱力(等于此时的横向粘滞力),小于最大横向阱力。
1 中国科学技术大学选键化学开放实验室, 安徽 合肥 230026
2 中国科学技术大学物理系, 安徽 合肥 230026
对微小力的测量是光镊系统的重要功能。主要研究了进行微小力测量时所需的重要参数――光阱刚度与实验条件的依赖关系。在以He-Ne激光器为光源的光镊系统中,得到了光阱刚度随着阱位距离样品池底面高度的提升而减小,随着被捕获小球直径的增加而减小,以及光阱刚度与激光功率具有线性的依赖关系等经验规律,并作了定性的讨论。最后给出了该系统所能达到的测力精度和测力范围。
测量与计量 光镊 光阱刚度 飞牛顿/皮牛顿力
1 中国科学技术大学选键化学开放实验室,安徽 合肥 230026
2 中国科学技术大学物理系,安徽 合肥 230026
光镊系统可以实现微米粒子的纳米精度位移测量,对该测量装置和方法及各种误差来源进行了分析。着重讨论了动态图像分析法,包括灰度重心法和新发展的幂次重心法、二次曲线拟合法。提出了一种对图像分析法进行评估的数值模拟方法,对这三种算法引起的误差进行了数值模拟。结果表明,方法误差与随机噪声的性质有关
光电子学 纳米位移 光镊 皮牛顿力 数据处理 测量误差
中国科学技术大学选键化学开放实验室/物理系,安徽,合肥,230026
介绍了用锥镜法和取高级衍射光斑法来实现空心光阱的实验方法。用实验定性地证明了空心光阱轴向捕获力高于实心光阱。用图像分析法比较了空心光阱与实心光阱近中心横向光阱刚度(光焦点附近小范围内的光阱横向刚性程度),表明同等条件下空心光阱的近中心横向光阱刚度弱于实心光阱。用流体力学法测量光阱的逃逸阱力随光功率的变化,表明同等条件下空心光阱的逃逸阱力大于实心光阱,因此空心光阱操纵微粒具有更高的稳定性。同时指出了空心光阱具有更低的热损伤,在低倍物镜下空心光阱具有更高的实用价值,以及空心光阱适于更加高精度的实验操作。
激光物理 空心光阱 角锥透镜 高级衍射光斑法 轴向捕获 横向捕获 逃逸阱力
1 中国科学技术大学选键化学开放实验室, 合肥 230026
2 中国科学技术大学物理系, 合肥 230026
在微米量级的光操控和测量的基础上,建立起纳米位移的定量测量装置和方法。文中描述了一个简单的实验,对这两种方法作了讨论。
光镊 纳米位移
研究了光在一维周期性介电材料中的传播特性, 指出传统的高反膜只是光子晶体的一个特例, 从而从光子晶体的角度对多层膜系的设计提出了一条新的思路, 同时研究了材料的介电常数以及结构与高反带带宽之间的关系。 最后通过在多层膜中引入掺杂(中间一层被另一种介质所代替), 得到第一能隙中掺杂模式的频率与掺杂材料的介电常数之间的对应关系, 由此提出一种精确测量介质介电常数的方法。
光子晶体 光子能带 掺杂 缺陷频率 一维周期性介电材料
