自适应光学(AO)系统为大气湍流提供实时补偿,但AO图像的对比度通常很差, 这会导致图像质量下降。本文提出了一种基于点扩散函数(PSF)重构和改进的最大后验概率(MAP)估计的自适应光学图像恢复方法。首先, 结合观测条件和AO系统的特点, 建立基于波前相位信息的PSF重构模型; 其次, 基于本文提出的算法, 建立了AO图像的迭代求解公式, 实现多帧AO图像联合去卷积过程。为了验证本文算法的有效性, 对仿真的退化AO图像进行了一系列复原实验。实验结果表明,以“Man”图像为例, 与Wiener-IBD、RL-IBD及FS-MLJD算法相比, 该算法的峰值信噪比(PSNR)测度分别提高了683%, 4.47%和2.28%, 拉普拉斯梯度模(LS)值分别提高了22.2%, 17.9%和12.1%。本文的研究结果对实际的AO图像恢复具有一定的应用价值。

In this paper, we propose a point spread function (PSF) reconstruction method and joint maximum a posteriori (JMAP) estimation method for the adaptive optics image restoration. Using the JMAP method as the basic principle, we establish the joint log likelihood function of multi-frame adaptive optics (AO) images based on the image Gaussian noise models. To begin with, combining the observed conditions and AO system characteristics, a predicted PSF model for the wavefront phase effect is developed; then, we build up iterative solution formulas of the AO image based on our proposed algorithm, addressing the implementation process of multi-frame AO images joint deconvolution method. We conduct a series of experiments on simulated and real degraded AO images to evaluate our proposed algorithm. Compared with the Wiener iterative blind deconvolution (Wiener-IBD) algorithm and Richardson-Lucy IBD algorithm, our algorithm has better restoration effects including higher peak signal-to-noise ratio (PSNR) and Laplacian sum (LS) value than the others. The research results have a certain application values for actual AO image restoration.

报道了相同实验条件下激光二极管端面抽运生长型复合Nd:YVO4晶体声光调Q和RTP电光调Q激光器。应用声光调Q和RTP电光调Q分别实现了最高重复频率200 kHz和500 kHz的TEM00模1 064 nm激光输出, 输出平均功率分别达到12.13 W和13.56 W, 脉冲宽度分别为16.65 ns和27.27 ns, 并首次对比了两种调Q体制下的高重频激光输出特性。实验结果表明, RTP电光调Q具有更好的高重频关断能力, 但由于受到高压驱动的限制, RTP电光调Q无法在更高重复频率下实现窄脉宽高峰值功率激光输出, 而在更高重频下仍有较好输出性能的声光调Q将取代电光调Q成为几百千甚至上兆Hz高重频激光器的首选调Q机制。

为揭示早期青花瓷器的综合信息并探索青花瓷分类和产地识别的科学分析方法，将X射线荧光(XRF)光谱分析技术与光学相干层析(OCT)成像相结合，对南澳一号沉船出水的不同产地明代青花瓷瓷片釉面断层结构特征、胎釉及青花钴料的化学成分特征进行了分析。结果表明，产自景德镇和漳州的明代青花瓷在上述特征方面差异明显，具有鲜明的产地特征。同时，根据白釉断层结构和瓷胎、青花成分的明显差异将漳州青花瓷分为可能出自当地不同窑口的两类。此外，利用OCT技术对景德镇青花瓷的青花图案进行了三维扫描，证实了采用OCT技术研究青花纹饰纹理的可行性。因此，将OCT与XRF相结合是一种研究青花瓷分类、产地特征识别以及深层信息解析的科学方法。

望远镜是人类探索宇宙奥秘最重要的科学工具之一。大型地基光学望远镜对天观测时，大气扰动使星光波前畸变导致其实际分辨率大幅下降，是长期困扰高精度天文观测的重大科技问题。因此世界各大望远镜均在竞相发展自适应光学技术，以校正大气造成的波前畸变，使望远镜达到近衍射极限分辨率，这标志着地基光学望远镜正在进入自适应光学望远镜时代。激光钠导引星是用激光激发海拨约90 km电离层中的钠原子产生的人造亮星，作为自适应光学校正的信标源，是自适应光学望远镜的核心技术之一。文中介绍了激光钠导引星技术的原理、方法与国内外发展状况，尤其是该实验室采用的固体激光和频技术，实现了钠D2线光谱匹配和钠层激发匹配的微秒脉冲钠导引星激光，并在国内外大望远镜上使用获得成功。

“克拉克瓷”是我国明清时期销往欧洲的一种青花瓷器。 长期以来, 对于这类外销瓷器的研究始终是国际陶瓷考古学界关注的热点。 2007年, “南澳Ⅰ号”明代沉船的发现和其中大批瓷器的出水, 为“克拉克瓷”研究提供了新的宝贵资料。 结合传统器型学方法与波长色散型X射线荧光光谱分析, 探明了十件“南澳Ⅰ号”沉船出水瓷器的产地, 为更深入的研究工作打好了基础。

光纤通信网络已进入速率超100 Gbit/s时代，并向400 Gbit/s/1 Tbit/s迅速发展。目前在400 Gbit/s/1 Tbit/s速率以上的多数试验中，高速OOFDM（光正交频分复用）可行的传输方案有COOFDM（相干探测光OFDM）、AOOFDM（全光OFDM）和混合型电光OFDM三种系统。文章对比分析了三种高速OOFDM系统发射端和接收端结构，综述了三种系统在高速光纤传输中的性能优缺点以及下一步研究的重点。

AO-OFDM (全光正交频分复用) 技术是利用光处理方式实现多载波和OIDFT (光离散傅里叶逆变换)/ ODFT (光离散傅里叶变换)，其优势在于能提高处理速率、降低能量消耗。文章结合AO-OFDM技术和单通道100 Gbit/s DP-QPSK (双偏振四相相移键控) 高阶调制技术，实现了谱效率达到2.7 bit/s/Hz 的400 Gbit/s 高速传输系统, 在色散完全补偿情况下，实现了最大SEDP (谱效率-距离积重)为3 564 km·bit/s/Hz的传输，并利用插入12.5%循环前缀的方式，使得系统色散容限达到70 ps/nm。实验结果表明，采用AO-OFDM技术的系统具有优良的传输性能，可以作为下一代400 Gbit/s高速传输系统实际应用的方案。

针对湍流扰动波前改正的天文自适应补偿成像系统由于等晕区存在而限制了观测视场内有效的补偿区域。这对通过自适应光学系统获取的天文实测数据的充分利用造成很大不便。通过对自适应光学系统空域统计特性的分析，得到空变点扩展函数的成像系统描述。在此基础上，依据大气光学统计理论，通过多相位屏分层大气湍流模型，提出一种利用数值模拟估计空变点扩展函数的方法。结合实际观测条件和自适应光学系统特性，给出运用该方法建立天文自适应成像系统空变点扩展函数估计模型的实例。并将所得模型用于对天文实测图像的重建，结果表明其对系统补偿残差和非等晕效应对成像结果造成的影响有明显改善，验证了该模型的有效性。

为了保证空间光学遥感器所需温度条件, 以被动热控为主、主动热控为辅的原则对其进行了热设计。分析了其轨道环境特点, 计算了遥感器轨道寿命内原子氧通量,选择了一种玻纤增强聚四氟乙烯复合膜(β布)作为多层隔热组件面膜。根据其工作模式和外热流特点, 确定了三个极端工况, 以对日低温工况热设计为主要对象。热试验结果表明: 热设计满足遥感器光学系统温度指标, 热控方案可行。热设计方法对其它低轨道、低能量航天器热设计具有一定的指导和借鉴作用。