期刊基本信息
创刊:
1975年 • 双月刊
名称:
光学技术
英文:
Optical Technique
主管单位:
国防科工委
主办单位:
中国兵工学会
北京理工大学
中国北方光电工业总公司
出版单位:
光学技术杂志社
主编:
揭德尔 名誉主编:周立伟
副主编:
夏阳
ISSN:
1002-1582
刊号:
CN 11-1879/O4
电话:
010)68948720 68913628
邮箱:
地址:
北京市海淀区中关村南大街5号北京理工大学求是楼137室光学技术杂志社
邮编:
100081
定价:
50元/期

本期栏目 2007, 33(2)

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光学技术 第33卷 第2期

作者单位
摘要
电子科技大学 光电信息学院,成都 610054
针对复杂背景下红外运动小目标的检测和跟踪存在的难点,提出了基于SUSAN检测思想的滤波方法。该方法是通过构建局部区域的奇异性函数来计算奇异度的,并借鉴Wiener滤波的思想,由最小绝对差确定出灰度差阈值。该滤波方法达到了抑制背景、提高信噪比的目的。
图像处理 小目标检测 奇异度 复杂背景 image processing small target detection singularity degree complicated background 
光学技术
2007, 33(2): 0163
作者单位
摘要
华中科技大学 机械学院,武汉 430074
针对电子制造设备中元件拾放的定位对准需求,提出了一种基于半透半反镜的飞行视觉系统设计方案。该方案仅需使用一部摄像机,可分别或同时完成对元件及其安装位的视觉图像采集、对准,并且图像采集、对准过程可与元件拾放过程并行执行,附加的飞行视觉机构不会对拾放操作产生干涉。该系统可有效地提升电子制造装备的工作效率和设备的工作稳定性,且具有结构简单、便于工程实现等优点。
应用光学 飞行视觉 半透半反镜 定位 电子制造设备 applied optics vision on the fly beam splitting lens location electronic manufacturing equipment 
光学技术
2007, 33(2): 0166
作者单位
摘要
北京理工大学 信息科学技术学院光电工程系,北京 100081
通过选取三镜消像散(Three-mirror anastigmat,TMA)的结构形式介绍了共轴系统离轴使用的方法。TMA系统由三个二次曲面镜、一个变形镜和一个快速稳像镜构成。根据三镜系统的初级像差理论推导出了系统的初始结构,利用自动光学设计软件Zemax对初始结构进行了像差优化设计。采用两种优化方法来保证系统的出瞳与变形镜重合,以便于校正主镜的剩余误差。所设计出的光学系统的成像质量可接近衍射极限,满足了系统对成像质量的要求。
光学设计 三镜消像散系统(TMA) 像差优化 optical design three-mirror anastigmat (TMA) system Zemax Zemax optimization 
光学技术
2007, 33(2): 0170
作者单位
摘要
北京交通大学 光波技术研究所,北京 100044
介绍了一种基于光纤光栅波长路由的全光双纤单向自愈环网,环内四节点具有16×10Gbit/s的传输能力。利用啁啾光纤光栅(CFBG)的波长可选择特性,实现了分布式的上下话路和波长选择功能,同时有效地补偿了传输色散。网络管理参照了网络管理协议(SNMP)的网络管理模型,通过对网络的重要参数进行实时监测来控制网络运行。实验结果表明,当环上任一处光缆发生故障时,通信业务能够自动恢复,恢复时间小于50ms,可实现网络的快速自愈,符合ITU-TG.841的建议规定。
光纤通信技术 全光网 波长路由 自愈环 啁啾光纤光栅 optical fiber communication technology all optical network wavelength routing self-healing ring chirped fiber Bragg gratings 
光学技术
2007, 33(2): 0173
周雯 1,2,*曹文熙 1李彩 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院南海海洋研究所LED重点实验室,广州 510301
2 中国科学院研究生院,北京 100039
利用Mie理论模型对不同粒径分布和复折射率的浮游植物吸收和散射特性进行了模拟计算。在550nm波长处,直径<10μm的颗粒对总的散射系数贡献最大,单位体积浓度的散射系数随着折射率实部n的增大呈有规律的地增加。对给定的n值来说,随着微分粒径分布参数j值的增大而增加,折射率实部n对单位色素浓度的吸收系数a(*,p)(λ)的影响很小,对b(*,p)(λ)影响相对较大。折射率虚部n′对单位色素浓度的吸收系数a(*,p)(λ)的影响很大,对b(*,p)(λ)的影响相对较小。微分粒径分布参数j对a(*,p)(λ)和b(*,p)(λ)的影响都很大,a(*,p)(λ)随j值的减小而减小的主要原因是因为大颗粒“打包效应”引起的吸收减弱,而b(*,p)(λ)随j值的增大而增大的主要原因是因为小粒径颗粒对散射的贡献。
海洋光学 浮游植物 吸收特性 散射特性 Mie理论 ocean optics phytoplankton absorption property scattering property Mie theory 
光学技术
2007, 33(2): 0177
作者单位
摘要
1 燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学 信息科学与工程学院,河北 秦皇岛 066004
提出了一种应用于WDM系统中的自适应偏振模色散(PMD)补偿方法。将偏振扰频器与基本正交偏振分束探测相结合,首先由偏振信号光功率PS和消偏的背景噪声PN得到光信噪比(OSNR),然后再通过OSNR与偏振度(DOP)的关系来实现多信道DOP的监测。采用粒子群优化(PSO)算法实现了DOP的搜索和跟踪,并经D/A转换,将对应的电压施加在偏振控制器上。调制电压范围为0~10V,调节信号的基本偏振态,从而形成闭环反馈控制模块。通过多次迭代,得到了DOP的最佳值,实现了对PMD的自适应补偿。补偿后,眼图张开度得到了明显的改善。论证了补偿方法的有效性。
光纤通信技术 波分复用(WDM) 偏振模色散(PMD) 自适应补偿 粒子群优化(PSO)算法 optical fiber communication technology wavelength division multiplexing (WDM) polarization mode dispersion (PMD) adaptive compensation particle swarm optimum (PSO) algorithm 
光学技术
2007, 33(2): 0181
作者单位
摘要
北京师范大学 资源学院资源技术与工程研究所,北京 100875
多时相遥感影像的相对辐射归一化是进行变化检测或拼接不可缺少的步骤。针对现有方法的不足,以自动散点控制回归(Automatic scattergram-controlled regressiion,ASCR)技术为基础,提出了一种改进的ASCR算法(Improved automatic scattergram-controlled regression,IASCR)。它的核心思想是首先利用粗剔除和主成分分析的方法选择占主体信息量的“未变化”像元,然后再利用最小二乘法确定回归方程,对多时相遥感影像进行归一化。以北京地区的多时相TM影像为实验数据对其进行归一化,并与ASCR法、全景简单线性回归法(Simple regression)、暗-亮(Dark setbright set)归一化法、伪不变特征归一化法(Pseudo-invariant feature)的结果进行了比较。实验结果表明,IASCR算法是解决多时相遥感影像辐射归一化问题的有效手段。
多时相遥感 相对辐射归一化 主成分分析 multi-temporal remote sensing data relative radiometric normalization IASCR IASCR principal component analysis 
光学技术
2007, 33(2): 0185
作者单位
摘要
苏州大学 信息光学研究所,江苏 苏州 215006
提出了采用二元光学元件(BOE)进行三维形貌测量的新方法。设计二元光学元件产生空间二维点阵结构光,经物面调制后的点阵信息被相机一次获取,利用三角测量法得到物体的三维空间坐标。按该方法处理得到的结果与实际物体的形貌特征吻合。结果表明,按该测量系统具有便捷式功能,适用于三维照相等应用领域。
三维测量 点阵 二元光学元件 3D measurement dot array binary optical element(BOE) 
光学技术
2007, 33(2): 0189
许强 1,2,*金伟其 1
作者单位
摘要
1 北京理工大学 信息科学技术学院光电工程系,北京 100081
2 东北电子技术研究所,辽宁 锦州 121000
超光谱光电侦察是光学探测经历了单波长、多波段之后发展起来的一个新的阶段,是基于方位和光谱三维信息的新型光电探测技术。在分析景物的光谱-空间特征的基础上,设计了UV/VIS/NIR宽波段范围的超光谱侦察传感器,并进行了成像探测实验,获得了典型场景和目标的光谱序列图像。对其进行了分析,验证了一种自动目标探测/识别的新方法。
超光谱侦察 传感器 光电设计 hyperspectral reconnaissance sensor electron-optic design 
光学技术
2007, 33(2): 0193
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室,合肥 230031
简要分析了热红外偏振探测与热红外强度探测在物理含义方面的区别,由此提出了一种利用偏振信息在红外图像中识别目标的新方法。通过热红外偏振成像系统获得了目标的偏振图像,并由计算机提取出了图像中的偏振信息。由于目标与自然背景的热红外偏振特性有较大的差异,所以通过分析这些信息,可以更好的识别目标。实验结果表明,该方法不仅可以很好地识别自然背景中的人造目标,而且对热红外伪装目标的识别也很有效。
光学测量 偏振 红外图像 成像偏振仪 目标识别 optical measurement polarization thermal image imaging polarimeter target recognition 
光学技术
2007, 33(2): 0196
作者单位
摘要
1 清华大学 光盘国家工程研究中心,北京 100084
2 飞利浦(中国)投资有限公司上海研究中心,上海 200000
力矩器多维运动间的串扰和耦合是影响其动态特性和光斑质量的关键因素。针对力矩器单自由度简谐振动模型的不足,利用拉格朗日第二类方程,建立了二维力矩器的三自由度动力学模型,描述了力矩器聚焦和循迹有效运动、聚焦和循迹运动间的耦合作用以及扭转串扰运动特性,反映了力矩器四个关键点的不一致对其动态特性的定量影响。模型与实验结果对比表明,各自由度误差均小于5%,模型具有实用性,对力矩器的设计开发和串扰抑制具有理论指导作用。
光学头 力矩器 扭转特性 串扰 耦合 optical pickup actuator rolling characteristics cross interference coupling 
光学技术
2007, 33(2): 0199
作者单位
摘要
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100083
波导耦合器是组成光纤传感系统和光纤通信系统光收发组件及模块的重要元器件,是实现光收发模块一体化光电集成的基础。给出了一种用光纤陀螺系统的X型四端口波导耦合器的工作原理,采用有效折射率法和BPM(Beam propagation method)法建立了耦合器的数学模型,计算并分析了耦合器尺寸在尽可能小的情况下和在满足单模传输的条件下耦合器的耦合系数、有效耦合长度、分光比以及回波损耗等参数之间的关系,并对其关键技术进行了系统的研究。仿真结果表明,所设计的波导耦合器在低损耗情况下分光比可达到50%∶50%,耦合器全长为33.5mm,输入输出波导间距为410μm,芯层截面积为6μm×6μm。
集成光学 硅基SiO2波导 耦合器 光束传播法 integrated optics silica waveguide coupler BPM(Beam propagation method) 
光学技术
2007, 33(2): 0202
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所信息光子学室,西安 710068
2 中国科学院研究生院,北京 100039
3 西北大学化学系,西安 710069
光子晶体由于具有光子带隙和光子局域等一系列优异的光学特性而受到了人们广泛的关注。由于采用胶体颗粒自组装法制备光子晶体制备工艺简单,所需要的费用也较低,因此已成为制备可见光至红外波段三维光子晶体的一种简便有效的方法。采用垂直沉积法制得了三维光子晶体薄膜,并用扫描电子显微镜和紫外-可见光-近红外分光光度计对其显微结构和光学特性进行了详细的研究。结果表明,自组装薄膜在三维方向上都具有有序结构,其密排面平行于载波片的表面。制备的光子晶体薄膜具有明显的光子带隙特性,带隙中心波长为956nm。研究了带隙中心波长同入射线与密排面法线夹角之间的变化关系,其结果与理论值吻合得很好。
光子晶体 光子带隙 自组装 垂直沉积法 photonic crystals photonic band gap self-assembly vertical deposition method 
光学技术
2007, 33(2): 0206
作者单位
摘要
广西大学 计算机与电子信息学院,南宁 530004
基于高斯函数假设的频谱分析方法,对逆滤波法、约束最小平方滤波法和最大似然法等三种图像复原算法的频谱恢复特性进行了实验和分析。假设光学传递函数H和图像频谱函数G为高斯函数,利用方差和方差比作为频谱宽度的分析评价指标,这是一种新的基于图像复原方法的频谱恢复特性分析法。在实验分析中,对H和G曲线设定两组方差,分为无噪声和有噪声两种情况,计算出各种算法的频谱曲线F及其方差和方差比。对由曲线图和数据给出的定性和定量结论进行了分析。
图像复原算法 频谱恢复特性 高斯函数假设 image restoration algorithm spectrum restoration property Gaussian function supposition 
光学技术
2007, 33(2): 0209
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电光院,南京 210094
2 江苏北方湖光光电有限公司技术开发中心,江苏 无锡 214035
为了适应实时性的要求,在目标检测及定位时对处理方法的简洁性提出了很高的要求。基于热像观瞄系统,根据观瞄的目的,介绍了一种具有一定大小的目标检测方法。根据差分图像像素特性,提出了自适应选取阈值的新方法,对目标像素的亮度和分布密度进行精确定位。这种方法充分考虑了像素的自身属性信息,便于硬件的实时处理。该方法可以达到较高的检测率。
红外图像 动态目标 自适应阈值 检测 infrared image moving object adaptive threshold detection 
光学技术
2007, 33(2): 0213
作者单位
摘要
军械工程学院 光学与电子工程系,石家庄 050003
基于一维干涉条纹图像的相关分析法可实现液晶空间光调制器相位调制特性的测试。给出了XGA2L11型电寻址液晶空间光调制器的相位现场测试原理、测试装置和测试步骤。利用范德卢格特型光电混合相关器对测试结果进行了实验验证。结果表明,该方法具有原理简单、适应性强和精度高等优点。
信息光学 空间光调制器 相位调制 相关分析 information optics spatial light modulator phase modulation correlation analysis 
光学技术
2007, 33(2): 0216
彭华峰 1,2,*陈鲸 2张彬 1
作者单位
摘要
1 四川大学 电子信息学院,成都 610064
2 西南电子电信技术研究所 信号盲处理国防科技重点实验室,成都 610041
提出了一种天基光电望远镜对空间多目标成像的模拟方法。首先由卫星轨道参数向量和三维矩阵变换得到卫星在地心赤道坐标系中的坐标矩阵,然后再通过平移、旋转和比例等变换得到卫星及恒星在望远镜中的坐标矩阵,最后即可得到总模拟图。设计了一种应用在天基光电望远镜上的空间多目标成像模拟数据库,并为数据库提供了几种基本的维护管理功能。给出了该数据库的基本设计方法和目标数据实例,提供了1000余颗卫星的相关轨道参数。计算机模拟了天基光电望远镜对空间多目标的成像。仿真结果表明,该方法可有效地模拟天基光电望远镜对空间多目标的成像。
成像光学 多目标成像 天基光电望远镜 星图模拟 空间目标 imaging optics multi-target imaging space-based opto-electronic telescope star image simulation space target 
光学技术
2007, 33(2): 0219
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学 技术物理学院,西安 710071
2 清华大学 精密仪器与机械学系光子与电子研究中心,北京 100084
研究激光对远距离运动目标的辐照功率在激光通信、激光破坏等领域具有重要意义。一般估算辐照功率时常忽略目标的随机运动。在考虑目标的随机运动概率密度分布的基础上,建立了远距离运动目标的精确激光辐照功率模型,并与辐照静止目标时的情形进行了定量的分析比较。辐照运动目标等效于扩大的激光束辐照静止目标。当系统的瞄准方差小于由模型计算出的等效静止方差极限时,可将目标看作为静止状态,由此带来的辐照功率估算误差小于10%,否则在计算时必须考虑目标的运动状态。
激光技术 运动目标 瞄准误差 概率分布 laser technology moveable target pointing error probability distribution 
光学技术
2007, 33(2): 0223
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
3 沈阳建筑大学 理学院,沈阳 110168
Mean-shift算法是一种非参数密度估计算法,可以实现快速的最优匹配,在目标的实时跟踪领域起着非常重要的作用。为了有效的将Mean-shift算法应用到灰度图像中,采用了以方向直方图建立目标模型的策略,提出了在灰度图像中以Mean-shift为核心的目标跟踪算法。实验结果表明,该算法具有不受光照条件影响的优点,在低对比度的情况下仍能实现稳定、实时的跟踪目标。
目标跟踪 方向编码 方向直方图 Bhattacharyya系数 object tracking Mean-shift Mean-shift orientation code orientation histogram Bhattachayya coefficient 
光学技术
2007, 33(2): 0226
作者单位
摘要
燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004
针对面阵CCD测温系统的复杂性及对波长的不可选择性,提出了一种利用线阵CCD进行温度测量的方法,并在2.5kW热处理炉上对其进行了实验研究。实验结果表明,该方法简单易行,可任意选择波长组合,利用CCD光谱响应及比色测温原理,得到了测量点的温度值。由于受波长等多种因素的影响,所测得的值之间偏差较大。为了减小误差,引入了加权实时数据融合算法。与传统的算术均值方法相比,该算法计算量小,精度较高,且无需任何先验知识,仅根据各传感器的输出信息就能使融合后的估计值得到优化。
线阵电荷耦合器件(CCD) 温度测量 加权数据融合 linear charge-coupled device(CCD) temperature measurement weighted fusion algorithm 
光学技术
2007, 33(2): 0230
作者单位
摘要
南京航空航天大学 智能材料与结构航空科技重点实验室,南京 210016
研究了表面等离子体波共振(SPR)光谱对入射光角度变化的敏感特性,提出了对共振波长和共振强度进行双参数检测的方法。理论分析和实验表明,共振波长和共振强度同时对入射角度的微小改变非常敏感,且相互之间具有良好的对应关系。通过选择合适的棱镜、金属薄膜、调制层等结构参数,能有效地调整角度敏感的范围和灵敏度。
光学测量 表面等离子体波共振 角度 共振波长 optical measurement surface plasma resonance angle resonance wavelength 
光学技术
2007, 33(2): 0233
作者单位
摘要
1 河海大学 水利水电学院 教育部水电工程安全研究中心,南京 210098
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 信息光学试验室,上海 201800
基于混凝土模型试验,对涂敷层的传感光纤的裂缝复用能力进行了定量分析,得到了传感光纤和工程结构裂缝夹角在30°,45°,60°时的复用能力与裂缝宽度的关系曲线。对由软性材料构成的光纤涂敷层来说,光纤的复用能力随涂敷层厚度的增加而增大,在与裂缝夹角成45°时,二次涂敷粗光纤的复用能力约为细光纤的5倍,表明光纤敷层对光纤裂缝监测的复用能力具有较大影响。对这种影响的机理进行了理论分析和试验研究,发现当混凝土开裂时,光纤沿混凝土界面的滑移是光纤涂敷层影响光纤裂缝复用能力的主要原因,在光纤与裂缝夹角成45°时,这一影响占60%以上。
纤维光学 瑞利散射 裂缝传感 涂敷层 复用能力 大型工程 fiber optics Rayleigh scattering crack sensing optic fiber coating multiplexing capabilities large engineering 
光学技术
2007, 33(2): 0236
作者单位
摘要
南京理工大学 电光学院,南京 210094
利用反射式光学系统对激光指示器的光轴进行了调校。提出了激光指示器及观瞄装置的光轴校正方案,并建立了调校装置。该装置由离轴抛物面反射镜、十字靶标、背景光源、图像采集装置及其它附件组成。对调校装置的测量精度进行了标定和计算。结果表明,该装置的测量精度可达到0.05mrad。利用该装置对激光指示器的光轴进行了调校,并给出了系统示意图和测试效果。
激光指示器 光轴 校正 离轴抛物面反射镜 观瞄装置 laser ranger director optical axis rectifying off-axle paraboloid reflector sighting device 
光学技术
2007, 33(2): 0239
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2 四川大学 物理系,成都 610064
在激光惯性约束聚变研究过程中,激光驱动器打靶系统的光束谐波分离技术是驱动器建造研究的重要内容之一。根据高功率固体激光驱动器的发展历程,介绍了几种目前世界上正在应用的光束谐波分离技术,并对这些光束谐波分离方法的优缺点进行了对比分析。结合我国激光驱动器谐波分离技术的发展现状提出了将来的发展方向。这对大型激光驱动器的建造具有一定的指导意义。
激光技术 惯性约束聚变 高功率固体激光驱动器 谐波分离 laser technique inertial confinement fusion high power solid state laser facility color separation 
光学技术
2007, 33(2): 0241
张磊 1,2,3,*郑小兵 1,2张黎明 1,2沈政国 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所遥感研究室,合肥 230031
2 中国科学院通用光学辐射定标和表征技术国防科技创新实验室,合肥 230031
3 解放军炮兵学院信息工程系,合肥 230031
辐射定标是红外遥感信息定量化的关键技术之一。根据定量化红外遥感应用的需求,研制了高精度水浴黑体辐射源,并应用均匀镜-漫反射模型法对其发射率进行了计算。提出了基于绝对低温辐射计的常温黑体定标方法。性能测试结果表明,该黑体辐射源可用于遥感探测器中的红外辐射定标。
红外遥感 水浴黑体 辐射定标 绝对低温辐射计 infrared remote sensing water bath blackbody radiometric calibration cryogenic absolute radiometer 
光学技术
2007, 33(2): 0245
作者单位
摘要
三明学院物理与机电工程系,福建 三明 365004
磁动式测氧仪是一种良好的测量气体含氧量的设备。从氧气是顺磁性、氮气为抗磁性物质,且氧气的磁化率显著高于其它气体的特点出发,分析了磁动式测氧仪测量混合气体中氧气含量的原理,分析了充氮玻璃哑铃球系统在非均匀梯度磁场中的受力情况,报道了磁动式测氧仪的核心部件——铂丝哑铃球反射镜系统的设计方案,并介绍了其技术性能和实现方案。设计一个光学装置,有效地调节了铂丝哑铃球反射镜系统的质心平衡问题。实验结果表明,该系统的稳定性、灵敏度和转动阻尼等性能良好。
光学测量 磁动式测氧仪 铂丝哑铃球系统 平衡调节 optical measurement magnetomotive oxygen detector platinum wire dumbbell ball system balance adjustment 
光学技术
2007, 33(2): 0249
作者单位
摘要
1 南方医科大学 生物医学工程学院,广州 510515
2 北京理工大学 信息科学技术学院,北京 100081
由于造影图像中的血管具有复杂的形态结构,经典的基于跟踪的一类方法在进行分割时容易丢失目标,因此其自动化程度和鲁棒性受到了严重的影响。提出了一种鲁棒的最大似然血管跟踪模型,该模型是建立在多种局部相似性测度和智能知识引导的基础上的,能够精确估计出血管轴线,并能正确判断分支点位置。实验结果表明,该模型具有很高的稳定性,能够为血管三维重建和临床诊断提供正确的依据。
血管造影 血管分割 相似性测度 似然模型 X-ray angiogram blood vessel segmentation comparability measurement likelihood model. 
光学技术
2007, 33(2): 0252
作者单位
摘要
1 吉林大学 物理学院,长春 130022
2 空军第一航空学院,河南 信阳 464000
论述了液压油污染颗粒光电检测系统的原理及结构。该系统以面阵CCD作为被测污染颗粒边缘图像的探测器件,采用激光准直扩束技术和计算机数字图像处理技术,运用最佳阈值分割和轮廓提取相结合的图像数据处理方法,实现了油液污染颗粒图像边缘的精确检测。利用该系统对实际液压油进行了实验,证明了系统的实用性和实效性。
污染颗粒 激光准直扩束 阈值分割 contaminated debris laser alignment threshold partition 
光学技术
2007, 33(2): 0255
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学 信息工程系,哈尔滨 150001
由于高光谱图像的高数据维和大数据量,现有的波段选择方法大多不能同时具有良好的效果和较短的计算时间。提出了一种用于高光谱图像波段选择的新方法——快速混合搜索算法。该算法将全局搜索和局部寻优有机的结合起来,能够在较短的时间内获得最佳的波段组合,用于高光谱图像的目标分类识别。快速混合搜索算法克服了传统搜索方法在高光谱图像波段选择中的缺陷,能够在提高所选波段性能的同时节省大量的运算时间。分别利用200波段和126波段的AVIRIS对其数据进行了仿真实验。实验结果表明,快速混合搜索算法在所选波段性能和计算耗时方面都获得了令人满意的效果。
应用光学电子学 高光谱图像 波段选择 快速混合搜索算法 applied optoelectronics hyperspectral images band selection fast hybrid search algorithm 
光学技术
2007, 33(2): 0258
作者单位
摘要
北京交通大学 机械与电子控制工程学院,北京 100044
传统绝对式光学编码器具有多个读码器件和多条沿码盘径向分布的编码码道,结构比较复杂,限制了绝对式编码器的应用范围和进一步的发展。提出了一种采用单读码器件的串行编码绝对式光学编码器,介绍了其工作原理和基本结构。该编码器采用单个读码器件逐个的按顺序读取位置编码,在不同阅读位置上读到的二值化信息在移位存储器中所构成的编码值具有唯一性,极大限度地简化了绝对式光学编码器的结构,为其小型化开辟了一条新的途径。
光学编码器 绝对式编码器 串行编码方法 单读码器件 optical encoder absolute encoder serial encoding method single code detector 
光学技术
2007, 33(2): 0262
王华 1,2,*苏显渝 3
作者单位
摘要
1 重庆师范大学 物理学与信息技术系,重庆 400047
2 重庆医科大学 生物医学工程系,重庆 400016
3 四川大学 光电科学技术系,成都 610064
提出了一种在投射光路中实现主动离焦三维测量的方法。该方法采用改变投射参数来拍摄物体的两幅图像,通过计算图像的调制度分布来获得物体的三维分布。该方法不但可使三维测量的空间分辨率达到单个像素,而且扩大了离焦三维测量的使用范围。实验得到的精度高于2.8%。
主动三维离焦测量 调制度 投射光路 active depth from defocus modulation projecting system 
光学技术
2007, 33(2): 0266
作者单位
摘要
1 北京化工大学 信息科学与技术学院,北京 100029
2 天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
为测量MEMS谐振器周期运动过程中各个时刻的运动特性及其动态特性参数,结合微器件的特征,利用光学的方法对MEMS器件进行了运动分析。提出了基于相位相关与块匹配相结合的运动检测技术,并对MEMS器件的运动图像序列做了分析与处理,得到了其动态特性参量,为MEMS器件的设计提供了重要参考。实验结果表明,该方法具有较好的测量精度和测量速度,测量重复性可达到44nm。
光学测量 MEMS谐振器 运动特性 相位相关 块匹配 optical measurement MEMS resonator motion characteristics phase correlation block matching 
光学技术
2007, 33(2): 0269
作者单位
摘要
北京航空航天大学 机械与自动化学院,北京 100083
像元通道响应不一致性是影响图像增强器检测能力的重要因素,因而有必要对不一致性进行校正。首先分析了传统的不一致性校正方法的缺点,然后提出了一种基于BP神经网络的像元通道响应不一致性的校正方法。该方法利用BP神经网络良好的非线性映射能力,对每一个像元通道进行输入-输出特性的反非线性逼近,同时利用实验数据进行了神经网络的训练。对比了校正前后的图像及标准差。
射线成像 图像增强器 像元通道响应不一致性 非线性校正 不一致性校正 神经网络 radiography image intensifier pixel channel response nonuniformity nonlinear correction nonuniformity correction neural network 
光学技术
2007, 33(2): 0273
作者单位
摘要
清华大学 光盘国家工程研究中心,北京 100084
力矩器多维运动之间的串扰是影响其动态特性和光斑质量的关键因素。建立了力矩器的空间受力分布模型,提出了聚焦、循迹、倾斜三个方向串扰度的概念,用数值方法计算并分析了力矩器的运动串扰现象,得到了串扰度与力矩器结构参数的关系。分析结果表明,串扰度与永磁铁和聚焦线圈的结构参数密切相关,合理选择结构参数可有效降低串扰度,可提高力矩器的动态性能。
光学头 力矩器 运动串扰 物镜倾斜 optical pickup actuator cross interference tilt 
光学技术
2007, 33(2): 0276
作者单位
摘要
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
建立了用来检测微机电系统谐振器面内运动的激光差动多普勒系统,测量了谐振器的振动速度。在信号处理过程中,首先使用电路系统去除高频载波成分,然后基于Matlab平台,选取时频分析中的Wigner-Ville分布对采集进入计算机的多普勒信号进行分析。提取了其中的速度信息,并与用计数法处理的结果进行了比较。结果表明具有较好的效果。
激光多普勒 微机电系统 时频分析 laser Doppler micro-electro-mechanical systems time-frequency analysis 
光学技术
2007, 33(2): 0281
作者单位
摘要
山东大学 信息科学与工程学院,济南 250100
主分量分析(PCA)是一种在众多生物特征识别中获得成功应用的特征提取技术,是一种基于二阶统计的在最小均方误差意义上的最优维数据压缩技术,它所提取的各特征分量之间是互不相关的。传统的PCA变换是对图像向量的分析,但向量维数一般都很高。二维主分量分析方法是最近兴起的针对图像矩阵的主分量分析方法,与一维主分量分析相比能更精确的计算原始数据的协方差矩阵。将其应用于掌纹识别,并在主分量的选取上加以改进,选取了更适合于分类的主分量。实验结果表明,该方法不仅有更高的识别率,而且维数更低。
主成分分析 掌纹识别 特征值 特征向量 principle component analysis palm-print recognition eigenvalue eigenvector 
光学技术
2007, 33(2): 0283
作者单位
摘要
中国科学院半导体研究所,北京 100083
提出了电流调制型的双波长外腔半导体激光器方案。外腔半导体激光器具有窄线宽输出以及独特的阶越型电流调制特性,采用正弦调制的方式,以延时光纤作为辅助结构,得到了具有良好相干特性和稳定波长间隔的双波长激光输出。与多种已有的双波长激光器设计方案相比,这种多波长工作方式结构简单,调谐范围宽,在波分复用光通信系统、高精度光纤传感测量以及外差、双(多)波长合成波长干涉测量等技术中具有很好的应用前景。
激光技术 多波长激光 外腔半导体激光器 laser techniques multi-wavelength laser external-cavity semiconductor laser 
光学技术
2007, 33(2): 0287
作者单位
摘要
军械工程学院 光学与电子工程系,石家庄 050003
讨论了光电混合型范德卢格特相关器中起偏器和检偏器对场景空间光调制器的影响。提出了一种通过设置起偏器和检偏器相对于场景空间光调制器入射表面液晶指向矢方向的角度来实现图像边缘增强的预处理方法。通过对XGA2L11型电寻址薄膜晶体管驱动透射式液晶空间光调制器的实验测试表明,该方法减少了计算机图像预处理的运算量,有效地提高了目标识别的速度,实现了场景图像边缘增强的实时预处理。
信息光学 空间光调制器 起偏器 检偏器 边缘增强 information optics spatial light modulator polariser analyzer edge enhancement 
光学技术
2007, 33(2): 0289
作者单位
摘要
大连理工大学 物理系 近场光学与纳米技术研究所,辽宁 大连 116024
光镊技术,又称光学捕获技术,它是利用光的辐射压力来捕获和操纵包括电介质颗粒、生物细胞及生物大分子在内的微小粒子的。近场光镊技术利用近场光学倏逝场随距离急剧衰减的特征,可显著地降低捕获粒子的尺寸,实现纳米捕获。追踪了近场光镊技术的最新进展,包括全内反射相干倏逝场、近场光学镀膜光纤探针尖、激光照明金属探针尖和聚焦倏逝场用于近场光学捕获,并对其进行了比较,分析了它们存在的主要问题和未来发展方向。
光镊 光学捕获 辐射压力 近场光学 倏逝场 optical tweezers optical trapping radiation pressure near field optics evanescent field 
光学技术
2007, 33(2): 0292
作者单位
摘要
1 北京邮电大学 电子工程学院,北京 100876
2 青岛大学,山东 青岛 266071
自相位调制可用于信号脉冲的整形,可实现归零码(RZ)信号的再生。以高非线性光纤(HNLF)为介质,在高非线性光纤中实现了拉曼集总放大和信号脉冲的自相位调制。从理论上分析了同向拉曼泵浦增强信号的自相位调制,大大降低了所需的信号光强度。论证了在色散长度(LD)远大于HNLF长度(L)时由自相位调制(SPM)导致的频谱展宽,它与脉冲的啁啾无关,频谱的功率密度与脉冲的强度无关。因此在高非线性光纤之后加入偏移载波频率的带通滤波器可实现归零码信号的再生。集中拉曼放大可增强再生性能。
光纤通信技术 拉曼放大 自相位调制 再生 高非线性光纤 啁啾 optical fiber communication technology Raman gain self-phase modulation regeneration highly nonlinear fiber chirp 
光学技术
2007, 33(2): 0296
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,长春 130033
2 中国科学院研究生院,北京 100039
通过将目标在一定波段内的红外辐射等效为红外成像系统前一定距离下黑体在对应波段内的红外辐射,建立了等效辐射方程。根据黑体辐射定标实验数据,利用非线性回归方法确定了在不同的积分时间条件下红外凝视成像系统输出红外图像的灰度值与在一定距离下的黑体温度之间的定量关系,建立了辐射定标方程。在Visual C++6.0平台下,在对红外目标图像进行SUSAN滤波等预处理后,分析了已知目标距离的红外图像的灰度均值。首先根据辐射定标方程计算出目标等效为黑体的温度,然后利用等效辐射方程反推目标的红外辐射强度,以达到根据跟踪的红外图像确定红外目标辐射特性的目的。此项研究不仅可以为目标识别提供目标分类、识别和辨认所必需的光谱数据库,而且还可以为红外预警提供重要的参考数据。
光学测量 黑体 辐射定标 红外图像 辐射强度 optical measurement blackbody radiation calibration infrared image radiation intensity 
光学技术
2007, 33(2): 0299
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 光学技术研究中心,长春 130033
用低压反应离子镀(RLVIP)的方法在Ge基底上制备了Ge1-xCx单层非均匀增透薄膜。随着沉积速率在0.05~0.4nm/s之间的变化,其折射率在2.31~3.42之间可变。实验结果表明,镀制的Ge1-xCx单层非均匀增透保护薄膜均为无定形结构,并实现了从2000~8000nm的宽波段增透。当沉积速率为0.1nm/s时,单面平均透过率从68.6%提高到了80.9%,比单面未镀膜时提高了17.9%。通过对薄膜的稳定性和牢固度进行测试表明,制备的Ge1-xCx单层非均匀增透薄膜具有良好的性能。
低压反应离子镀(RLVIP) 增透膜 非均匀膜 Ge1-xCx Ge1-xCx RLVIP antireflection coating inhomogeneous coating 
光学技术
2007, 33(2): 0302
作者单位
摘要
1 宁波工程学院 机械工程学院,浙江 宁波 315016
2 吉林大学 机械科学与工程学院,长春 130025
采用计算机视觉识别技术对微小轴承端盖上的缺陷进行了自动识别。运用现代控制理论、图像采集与处理技术、软件编程技术,针对缺陷的位置、面积和深度所具有的随机性,设计了一套适合于检测微小轴承表面缺陷的系统。该系统可以采集到高质量的图像信息。利用SUSAN算子实现了对图像的分割和微小轴承表面缺陷的快速检测。实验结果表明,该方法的识别率可达到96%,并具有方法简单、定位准确、抗噪能力强、计算速度快、实时性好等优点。
微小轴承 表面缺陷 计算机视觉 micro bearing surface defect computer vision SUSAN SUSAN operator CCD CCD 
光学技术
2007, 33(2): 0305
作者单位
摘要
1 四川大学 化学学院,成都 610064
2 成都精密光学工程研究中心,成都 610041
以正硅酸乙酯(TEOS)和硅油为前驱体,在碱性催化体系中制备出有机硅改性二氧化硅溶胶,采用提拉法获得了具备疏水性能的二氧化硅减反膜。通过透射电镜、扫描探针显微镜、红外光谱、分光光度计、表面轮廓仪等多种方法研究了改性后的膜层性能。在高湿度环境中存放两周后,在波长确定的情况下,常规二氧化硅减反膜透过率由99.2%降到了96.5%,疏水改性膜层透过率仍然高于99%。与常规减反膜相比,疏水改性减反膜在高湿度条件下防止潮气侵蚀的性能得到了大幅度的提高。
疏水性 有机硅 溶胶-凝胶 二氧化硅减反膜 anti-reflective tetraethyl orthosilicate silicon oil sol-gel 
光学技术
2007, 33(2): 0308
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所 环境光学与技术重点实验室,合肥 230031
氨气是大气酸性成分的主要中和剂,是影响区域空气质量、大气能见度以及酸性沉降的重要因素。研制了基于开放光程近红外可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术的大气NH;浓度连续监测系统,并对北京城区大气NH3浓度进行了两个星期的连续检测。检测结果表明,北京城区大气具有较高的NH3浓度,且具有明显的日变化周期特征,基本特点是白天浓度低,夜晚浓度高且变化相对平缓。相关性研究表明,非农业排放源,特别是城市交通的机动车尾气排放是北京城区大气NH3的主要来源。
激光技术 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) 氨气 laser techniques tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS ammonia 
光学技术
2007, 33(2): 0311
作者单位
摘要
1 重庆工学院 数理学院,重庆 400050
2 浙江工业大学 理学院,杭州 310032
3 西南大学 物理学院,重庆 400715
在半导体光放大器中,采用由张应变引起的自身双折射理论模型对交叉偏振调制型全光波长转换器的波长转换特性进行了数值研究,并对数值结果与相关实验进行了对比。结果表明:通过调节系统参量,可以实现同相或反相波长转换;同相和反相波长转换时输出的信号啁啾、消光比和眼图具有不同特性;随着数据传输速率的增加,输出信号的眼图张开度减小,啁啾变大。
光纤通信技术 全光波长转换 半导体光放大器 双折射 交叉偏振调制 optical fiber communication technology all-optical wavelength conversion (AOWC) semiconductor optical amplifier (SOA) birefringence cross-polarization modulation 
光学技术
2007, 33(2): 0315