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  • 简介:激光能见仪用于测量大气能见,激光回波信号时间测量误差是影响能见测量精度的重要因素,采用多模式高分辨率时间数字转换器解决了激光回波时间间隔数字化精度问题。在介绍时间数字转换器应用于测量不同范围时间间隔的基础上,设计了一种用于高精度多分辨率测量电路。通过实验验证,不仅短距离测量精度能达到厘米级,远距离测量精度也在米级,测量误差均小于20%,能够满足能见测量对精度和实时性的要求。

  • 标签: 能见度 时间数字转换器 距离分辨率 测量范围 精度
  • 简介:折射率调制的光纤传感器可用于测量稠油热采过程中的蒸汽干测量。当油田的油井中注入高温高压蒸汽时,从井口到井底连续地查明汽液比对节省能源和提高产出率意义重大。由于干蒸汽和水的折射率不同,汽液的比例可以从汽液两相流的折射率响应特性反映出来。研制的测量装置直接对汽液两相流的比例变化产生响应,能够应用于高温高压及狭窄工作空间的输汽环境中。在井深850m,井口蒸汽温度287℃,压力7.49MPa的油田注汽井中进行了测试。测试结果对注汽法采油的井况分析具有一定的参考作用。油田注汽井的测量数据表明,这种干测量仪可以实现在线、连续的测量工作。

  • 标签: 光纤传感器 稠油热采 干度测量 高温 高压
  • 简介:通过半导体激光照射采样气体,利用光电检测电路检测前向散射光强,并通过滤波电路、真值转换电路以及后置放大电路,最终将信号进行采样送入微处理器中处理。通过对信号处理电路的各个模块进行动态特性分析,从而找出对系统影响最大的模块部分并提出改进。结果表明,光电检测电路的动态特性对系统的影响最为显著,通过适当减小负载电阻,可有效改善电路的线性动态范围。

  • 标签: 能见度 动态特性 线性范围 光电检测
  • 简介:辐射定标是时间调制型FTIR数据处理中非常关键的一个环节,定标的好坏直接影响着其在应用中性能的优劣。根据光谱仪响应函数(线性或非线性)的不同,辐射定标方法可分为线性定标和非线性定标;根据定标中采用的点数的不同可分为两点定标和多点定标。首先用MATLAB对光谱仪采集的数据进行线性分析与仿真,然后用C++编程分别实现线性定标和非线性定标。实验结果为两点法的误差为0.1118,抛物线法的误差为0.1684,四点线性的误差为0.0599。结果表明多点线性的定标方法效果最好。采用四点线性的方法进行定标将大大提升光谱的准确,为后面的光谱识别工作打好基础。

  • 标签: 时间调制 辐射度定标 多点非线性定标 普朗克曲线
  • 简介:阐述了光电平台内框架减振的必要性,对一种六自由内框架减振系统进行了模型简化,并使用拉格朗日动力学理论对该系统进行控制方程的推导。系统的控制方程表明,当被隔振系统的质心与隔振器的几何中心重合时,系统是解耦的。扫频振动仿真分析表明该内减振系统能够隔离20Hz以上的中高频振动,该内减振系统设计合理。

  • 标签: 光电平台 内框架减振 控制方程 解耦 扫频
  • 简介:大气能见的高精度、实时性探测对军事装备及军事活动起着重要作用。针对军事装备对能见测量的实时、精确、仪器便携、功耗低、无合作目标的特殊要求,根据激光后向散射理论,研究了舰用探测大气能见激光雷达样机的原理、系统组成及其软件实现,并进行了外场试验,试验结果表明样机误差在±20%以内。

  • 标签: 激光雷达 能见度 后向散射 消光系数
  • 简介:基于光电转换基本原理,设计并研制了用于转镜式高速扫描相机扫描速度的检测装置,包括均匀脉冲光源、精密双狭缝、超快响应光电转换器以及高带宽、高采样率数字示波器等。论述了检测装置的核心部件,用该装置实测了SJZ-15型转镜扫描相机名义扫速为4.5mm/μs的扫描速度,计算出了扫速不均匀性。按照国军标GJB3756,对检测装置的测量不确定来源进行了分析,给出了该装置的不确定评定方法及测量不确定,对检测结果的评定表明,该检测装置的相对测量不确定不大于0.1%,远低于目前转镜扫描相机的最大扫速不均匀性水平。实验证明,设计的检测装置具有很高的准确和可靠性。

  • 标签: 转镜扫描相机 扫描速度 检测装置 测量不确定度
  • 简介:FJZ-250型高速转镜分幅相机因转镜速度的不可重复性,光机结构的构造原理和控制系统各路高压触发时间的漂移,导致了时间测量的不确定.为此,须对相机测量数据进行校正.阐述了校正方法、提供了逐幅校正位置误差的修正系数.若以预置转速对应的名义周期值去处理测量结果,则相机的时间测量合成不确定将达1%,对名义周期值和名义幅间间隔时间值进行修正后,则可降至0.3%.

  • 标签: 高速摄影 高速转镜相机 时间测量 高速分幅相机 光路结构设计 测量精度
  • 简介:介绍了一种基于偏振光干涉的直线测量系统,该系统由固定部分和活动部分组成。测量时,活动部分固定在被测要素上。被测要素的直线变化将导致两线偏振光相位的变化。通过计量干涉条纹即可得到直线的变化结果。实验显示本测量系统具有10nm的分辨率,在20mm的测量范围内误差≤0.5μm,提高了分辨率和测量精度。

  • 标签: 直线度 测量 偏振光干涉 相位 系统
  • 简介:采用灰度共生矩阵对不同加工工艺形成的非平面工件表面粗糙进行了研究。讨论了灰度共生矩阵中二阶矩、对比、相关值,熵等与图像纹理特性的关系,构建了实验装置,并利用Matlab软件对采集的激光散斑图像进行了处理,得到了共生矩阵的4个特征参数随表面粗糙的变化曲线。为研究非平面工件的粗糙,提供了一种新的技术途径。

  • 标签: 灰度共生矩阵 特征参数 表面粗糙度 图像纹理
  • 简介:采用自相关函数对不同加工工艺形成的非平面工件表面粗糙进行了研究。讨论了自相关函数及其扩展参数与图像纹理特性的关系,构建了实验装置,利用图像处理软件对实验所得的激光散斑图像进行了处理,得到了自相关函数及其扩展测度参数随表面粗糙的变化曲线。为研究非平面工件的粗糙,提供了一种新的方法。

  • 标签: 激光散斑 表面粗糙度 自相关函数 图像纹理
  • 简介:超快激光一般是指脉冲宽度短于10ps的脉冲激光,主要指短皮秒和飞秒(10-15s)激光。这个时间尺度短于激发态电子向晶格弛豫能量的所需时长,使光与物质相互作用呈现了与通常光激发显著不同的特性,也促成了其崭新的光电应用。围绕飞秒激光与物质相互作用快(作用时间短)、强(瞬态功率高)、精(非线性使作用区体积小,用作加工分辨率高)的特点,开展了系列研究,包括飞秒激光超快光谱用于光/电-电/光转换动力学探索,激光诱导气体成丝用于近程遥感探测,及飞秒激光微纳加工用于新原理、新材料微纳集成器件的制备。介绍了相关研究的进展。

  • 标签: 超快激光 激光直写 激光微纳制造 非线性光学吸收 双光子聚合
  • 简介:阐述了高光谱遥感的特点、优势,以及在航空及航天领域的发展情况,列举了几种典型高光谱成像仪的光学系统原理和主要技术指标。在此基础上,概述了高光谱遥感在植被生态、大气环境、地质矿产、海洋、军事等领域的应用情况。最后对高光谱遥感发展趋势提出了几点建议,包括低反射率目标遥感、高信噪比、高空间分辨率及宽覆盖范围等方面。

  • 标签: 高光谱遥感 发展 应用 成像光谱仪
  • 简介:变换光学(TransformationOptics)可以使几何空间上的变化转移到非均匀光学超材料的光学参量的变化上。光学隐身就是其中典型的例子,就在几年前人们还认为这是不可能的。为了制备光频段、宽带、偏振不敏感、三维的光强、相位隐身材料,利用激光直写结合受激辐射耗尽技术,可以突破传统的衍射极限。这种变换的思想同样可以应用到其他领域,如力学(确切地说,弹性动力学)和热力学。还讨论了相关的实验过程和研究结果。

  • 标签: 超材料 负折射率 变换光学 变换物理学
  • 简介:以我们对铯原子法拉第反常色散原子滤光器(FADOF)的研究为基础,结合其它FADOF的研究成果,介绍了FADOF的原理、特性、以及在滤波、鉴频、磁光调制等方面的应用.

  • 标签: 法拉第效应 光学滤波器 原子滤光器 FADOF
  • 简介:叙述了近年来在天津大学研究及开发光互连网络的情况.这些研究围绕着解决信号传输中的延迟和通信带宽,开展的研究工作有:完成包括64个处理器的光电混合处理器阵列系统;giga-bit/s机群系统光互连链路;在链路中采用时分复用技术(TDM),实现了"虚拟并行传输";在链路中设计了硬件路由功能,并组成光环网;在网络系统中实现波长路由,并建立了波长路由双环网,采用该技术可以避免路由延迟;在光互连网络中应用了MEMS光开关,实现了星型-环形二级结构;用同步光传输技术实现了多通道数据传输卡.

  • 标签: 光互连技术 信号处理 信号传输 信号延迟 通信带宽 光网络
  • 简介:为了确定各红外热成像定量测量方法在深度定量测量方面的检测能力,对深度定量测量方法原理进行了分析,并进行了实验研究。通过在碳纤维层压板反面制作平底孔的方法制造已知深度分层缺陷,采用红外热成像方法对已知缺陷进行检测,从理论上分析温差峰值时间、对数温度偏离时间以及对数温度二阶微分峰值时间与缺陷深度的关系,通过分析确定温差峰值时间法、对数温度偏离时间法、对数温度二阶微分峰值时间法对深度进行定量测量方法的适用性,并利用上述方法对已知缺陷进行深度定量测量分析,确定不同方法对深度定量测量的检测适用性及检测能力。实验结果表明,温差峰值时间法测量深度达到2mm,对数温度偏离时间法测量深度达到4mm,对数温度二阶微分峰值时间法测量深度达到5mm,同时对数温度二阶微分峰值时间法受三维热扩散影响小,检测无需选择参考区域。因此,对数温差二阶微分法所能测量的缺陷深度最大,准确性更高。通过对不同方法进行应用分析,能够明确不同深度定量测量方法的适用范围与检测准确性,为主动式红外热成像方法的定量检测提供依据。

  • 标签: 光学应用 红外热成像 无损检测 深度检测 定量测量 检测应用
  • 简介:银纳米团簇因其独特的与尺寸相关的光、电、磁和催化性能,引起了相关研究人员的高度关注,我们团队一直专注于研究用基于DNA保护的银纳米团簇监测DNA、Hg2+和巯基化合物。发现发生在DNA/银纳米复合物与G-四链体/血红素之间光诱导电子转移(PET),伴随着DNA/银纳米荧光减弱。这一新的PET系统使目标生物分子,如DNA和敏感性高的ATP获得特异性和多样性的检测。首次提出一种以DNA单体作为支架的高产率银纳米簇的合成方法。在这项研究中,采用密度泛函计算理论解释了DNA保护的银纳米团簇的形成机理以及为什么富胞嘧啶DNA是荧光银纳米簇的良好支架。研究结果对DNA保护荧光银纳米簇进一步实验和理论研究提供了基本指导思想,最终可能有助于程序化合成具有光致发光性能的DNA稳定银纳米团簇。

  • 标签: 脱氧核糖核酸 银纳米团簇 荧光性 光致发光 生物分析
  • 简介:为使用大面积均匀分布的微球掩模制作纳米柱LED,对胶体微球单层薄膜的自组装技术进行了研究。采用旋涂法、滴定法和气液界面法,对2μm和455nm两种粒径的胶体微球进行自组装实验,并使用扫描电子显微镜进行观察和比较,分析了三种方法的优缺点。实验结果表明,旋涂法在制备过程中容易出现多层堆积现象;滴定法容易形成单层薄膜,但胶体微球较为稀疏;气液界面法可以实现较大面积的单层薄膜,胶体微球均匀分布,而且适用于各种基片,是一种简单有效的自组装方法。优选气液界面法,在GaN基LED外延片上制备了均匀分布的纳米柱结构,验证了这种方法用于纳米柱LED芯片制备的可行性。

  • 标签: 胶体微球 自组装技术 气液界面法 纳米柱LED 微球掩膜