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无衍射光束成像系统携带信息的研究

光学学报 2017年第6期37卷 79-84页

作者：何艳林徐浩博吴逢铁福建省光传输与变换重点实验室华侨大学信息科学与工程学院福建厦门361021

研究了无衍射光束成像系统对图像信息的携带情况。在入射的平面波中加入图像信息,基于基尔霍夫衍射公式和菲涅耳衍射公式的角谱理论,使用离散傅里叶方法描述图像经轴棱锥后在观察面的光强分布,对图像面进行数据抽样并引入色散公式;将离... 详细信息

研究了无衍射光束成像系统对图像信息的携带情况。在入射的平面波中加入图像信息,基于基尔霍夫衍射公式和菲涅耳衍射公式的角谱理论,使用离散傅里叶方法描述图像经轴棱锥后在观察面的光强分布,对图像面进行数据抽样并引入色散公式;将离散傅里叶公式导入Matlab并设置参数模拟,得到不同位置处的光强图。实验中,利用蓝光LED发出光束经扩束后入射到含有信息的菲林片和轴棱锥上,实验参数与数值模拟一致,利用CCD观察结果,对比模拟结果可知:菲林片上的图像经轴棱锥后,在传输100mm内,可以完整观察到图像信息,图像大小会随距离的增加而减小。实验结果与数值模拟十分吻合。

关键词：成像系统无衍射光束离散傅里叶变换图像信息

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线性径向梯度折射率透镜产生贝塞尔光

中国激光 2015年第8期42卷 7-11页

作者：孙川何艳林陈婧吴逢铁华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021

提出了一种产生长距离、高质量贝塞尔光束的新型光学元件——线性径向梯度折射率透镜(LRGIL)。从几何光学角度和衍射积分理论分析了LRGIL产生贝塞尔光束的原理,用软件进行模拟,得出LRGIL具有传统轴棱锥功效的结论。用Math CAD模拟LRGIL... 详细信息

提出了一种产生长距离、高质量贝塞尔光束的新型光学元件——线性径向梯度折射率透镜(LRGIL)。从几何光学角度和衍射积分理论分析了LRGIL产生贝塞尔光束的原理,用软件进行模拟,得出LRGIL具有传统轴棱锥功效的结论。用Math CAD模拟LRGIL产生长距离贝塞尔光束,得出变化LRGIL的厚度和折射率曲线参数容易改变其产生光束的无衍射距离,并得到了无衍射距离大于3 m的贝塞尔光束。此外,LRGIL还有诸多优点,如不易损坏,更加灵活等,在实验和生产中拥有极大的开发潜力。

关键词：激光光学线性梯度折射率贝塞尔光束径向梯度折射率轴棱锥

增大Bessel光束无衍射距离的凹透镜系统

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红外与激光工程 2016年第5期45卷 144-149页

作者：何艳林沈栋辉孙川吴逢铁华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021

根据传统轴棱锥法产生Bessel光束的原理和凹透镜的几何光学效应,设计并模拟了一套提高Bessel光无衍射距离的光学系统。利用凹透镜的发散特性,将其分别放置在轴棱锥的前方与后方,使用Math CAD软件进行模拟并与传统轴棱锥法进行比较,得出... 详细信息

根据传统轴棱锥法产生Bessel光束的原理和凹透镜的几何光学效应,设计并模拟了一套提高Bessel光无衍射距离的光学系统。利用凹透镜的发散特性,将其分别放置在轴棱锥的前方与后方,使用Math CAD软件进行模拟并与传统轴棱锥法进行比较,得出结论:在轴棱锥前方放置凹透镜使Bessel光的无衍射距离从244 mm增大至638 mm,同时增大中心光斑半径。在轴棱锥后方放置凹透镜使Bessel光的无衍射距离从244 mm增大至406 mm。使用He-Ne激光作为光源进行实验验证,实验结果与理论分析及仿真模拟基本一致。可根据实际要求选择凹透镜的曲率半径和位置,得到无衍射距离较大、质量较高的Bessel光束。

关键词：光学系统设计 Bessel光束凹透镜光路优化

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贝塞尔光束成像系统及携带信息的特性

贝塞尔光束成像系统及携带信息的特性

作者：何艳林华侨大学

学位级别：硕士

学位论文研究了长距离无衍射贝塞尔光束,设计了两种增加无衍射距离的光学系统,并详细介绍了这两种系统的优点。除此之外,针对贝塞尔光束成像系统的特性,学位论文也做了相关研究,包括系统的分辨率和对图像信息的携带特性。研究内容主要包... 详细信息

学位论文研究了长距离无衍射贝塞尔光束,设计了两种增加无衍射距离的光学系统,并详细介绍了这两种系统的优点。除此之外,针对贝塞尔光束成像系统的特性,学位论文也做了相关研究,包括系统的分辨率和对图像信息的携带特性。研究内容主要包括:1、基于传统轴棱锥法产生贝塞尔光束的原理和凹透镜的几何光学效应,设计了两套提高贝塞尔光束无衍射距离的光学系统,根据标量衍射理论推导出光束通过改进后系统的光场表达式。利用凹透镜的发散特性,将其分别放置在轴棱锥的前方与后方,使用Trace Pro软件进行模拟、实验室搭建光路进行实验并与传统轴棱锥法比较,实验结果与理论分析及仿真模拟基本一致,均表明在轴棱锥前后放置平凹透镜,可以达到增大无衍射距离的效果。我们可根据实际需要选择凹透镜的曲率半径和位置,得到无衍射距离较大、质量较高的贝塞尔光束。研究结果对光学成像、激光条形码的扫描等方面具有指导意义。2、基于相干光源(激光)和非相干光源(LED)均能通过轴棱锥产生近似贝塞尔光束,研究了光源对贝塞尔光束成像系统的分辨率的影响。依照傅里叶光学理论,对孔径光瞳做夫琅和费衍射,得到不同光源下成像系统的点扩展函数,并用MathCAD模拟对比。设计实验装置进行验证,实验所采用的光源分别为632.8nm的He-Ne激光和中心波长458.5nm、半峰带宽24.5nm的蓝光LED,并利用ZEMAX模拟,对比实验结果与模拟仿真结果知:非相干光源下所成的条纹图像,粗细更加均匀、清晰,分辨率更高,表明在提高无衍射光束成像系统的分辨率上,非相干光源的效果更优于相干光源。3、在入射的平面波中加入图像信息,研究信息经无衍射光束成像系统后的衍射光场分布。基于基尔霍夫衍射公式和菲涅尔衍射公式的角谱理论,使用离散傅里叶方法描述观察面的光强分布,因为使用多波长光源,所以在最后的公式中引入色散公式;对图像面进行数据抽样;将离散傅里叶公式导入Matlab并设置参数模拟,得到不同位置处的光强图。搭建实验光路,利用CCD观察结果,对比模拟结果得出结论:菲林片上的图像经轴棱锥后,在100mm的传输距离内,图像成像清晰,信息可以完整的观察到。实验结果与数值模拟十分吻合。信息携带的研究对光学成像是非常有意义的。本学位论文对提高贝塞尔光束的质量,扩展贝塞尔光束的应用等方面具有重要的意义,对高分辨率成像系统的研究有很重要的参考价值,对成像系统中加入特殊光学元件—轴棱锥后,成像质量以及图像信息携带的完整性的研究有重要的应用价值。

关键词：贝塞尔光束离散傅里叶变换系统成像图像信息

基于马斯洛需求层次理论的乡村公共空间村民满意度提升策略研究——以四省二十二村为例

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基于马斯洛需求层次理论的乡村公共空间村民满意度提升策略研究—...

作者：何艳林河南农业大学

学位级别：硕士

近些年,国家提出的建设“美丽乡村”和“乡村振兴战略”等政策掀起了乡村建设的高潮,公共空间作为村民公共生活的空间载体,成为了主要建设与改造的对象。经过一系列政策的推动与实施,乡村基础设施和公共服务水平得到了一定的改善,但由... 详细信息

近些年,国家提出的建设“美丽乡村”和“乡村振兴战略”等政策掀起了乡村建设的高潮,公共空间作为村民公共生活的空间载体,成为了主要建设与改造的对象。经过一系列政策的推动与实施,乡村基础设施和公共服务水平得到了一定的改善,但由于历史因素和村民需求的不断更新与提高,乡村公共空间的现状仍不能很好的满足村民需求和乡村发展需求。村民是乡村公共空间的使用者,建设满足村民需求的公共空间才是可持续发展的方向,并且十九大也提出“要坚持以人民为中心的发展思想,着眼于人民现实的物质文化生活需要”的建设思想,由此看来,满足村民需求是提升乡村公共空间质量与活力的关键。因此,对于乡村公共空间满意度提升的研究是极具现实意义的。针对以上问题本研究以村民需求作为切入点做了以下研究:首先,基于对相关文献和政策的研究与梳理,介绍了本文的研究背景、研究目的及意义、研究方法和相关研究综,继而概述乡村公共空间的类型和演变,及发展过程中存在的问题和机遇,通过对乡村公共空间和马斯洛需求层次理论的结合研究,阐释了马斯洛需求层次理论应用于乡村公共空间满意度提升的重要意义。其次,基于马斯洛需求层次理论分析归纳了村民对于乡村公共空间的需求要素,并在此基础上运用层次分析法建立了乡村公共空间满意度评价体系。评价体系以满足村民对乡村公共空间的需求为目标,设置了生理需求、安全需求等5项系统层指标,视觉需求、空间安全需求、公众参与需求等17项准则层指标以及良好的采光性、安全的设施、家乡归属感等36项指标层指标。再次,以评价体系为基础,运用调查问卷和实地考察的方式让我国河南省,陕西省、山东省和浙江省四个省份的二十二个乡村的村民对乡村公共空间做了评价,随后对评价数据进行了处理得到各省村民对于公共空间的满意度评价,并对评价结果做了深入分析。最后,依据各省村民对于公共空间的满意度评价结果,提出了两个方面提升乡村公共空间满意度的策略与建议。第一、根据指标重要度和公共空间满意度两者之间的关系,对乡村公共空间建设和优化应采取差异化策略。第二、基于村民的需求:完善公共设施确保空间质量、因地制宜分区规划、提倡公众参与提升公共空间的民主性、顺应公共空间需求的变迁拓展公共空间新功能、树立乡村的良好形象以提升公共空间满意度。

关键词：乡村公共空间需求层次理论满意度提升村民需求评价指标体系

相干和非相干光源对贝塞尔光束成像系统分辨率的影响

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激光与光电子学进展 2016年第9期53卷 50-56页

作者：何艳林陈姿言吴逢铁华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021

研究了在无衍射光束成像过程中,相干和非相干光源对成像系统分辨率的影响。对于衍射受限的成像系统,利用衍射积分理论与傅里叶光学理论导出成像系统的点扩展函数(PSF)公式,对不同的PSF进行模拟比较,结果表明非相干光源下的PSF更加集中,... 详细信息

研究了在无衍射光束成像过程中,相干和非相干光源对成像系统分辨率的影响。对于衍射受限的成像系统,利用衍射积分理论与傅里叶光学理论导出成像系统的点扩展函数(PSF)公式,对不同的PSF进行模拟比较,结果表明非相干光源下的PSF更加集中,成像质量更好。分别采用波长为632.8nm的He-Ne激光相干光和中心波长458.5nm、半峰全宽24.5nm的蓝光发光二极管(LED)非相干光作为光源进行实验,并利用Zemax软件进行模拟。对比实验结果与数值模拟仿真结果:非相干光源下所成的条纹像粗细更加均匀清晰,分辨率更高。实验结果与理论分析及数值仿真模拟结果相吻合。

关键词：相干光学分辨率相干光非相干光无衍射贝塞尔光束

湖南涟邵煤田北段寒婆坳矿区煤及石墨矿地质特征

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煤田地质与勘探 2017年第1期45卷 9-13页

作者：周旭林何艳林刘和生湖南省地质科学研究院湖南长沙410007 湖南省煤炭地质勘查院湖南长沙410014 湖南省国土资源信息中心湖南长沙410007

为研究花岗岩体对煤层石墨化的影响,合理开发矿产资源,并指导同类型煤与石墨矿的找矿工作,通过系统采样测试,分析湖南涟邵煤田北段寒婆坳矿区煤与石墨矿的地质特征及分布范围,总结了煤系石墨化的成矿模式,确定了寒婆坳矿区距离岩体500~6... 详细信息

为研究花岗岩体对煤层石墨化的影响,合理开发矿产资源,并指导同类型煤与石墨矿的找矿工作,通过系统采样测试,分析湖南涟邵煤田北段寒婆坳矿区煤与石墨矿的地质特征及分布范围,总结了煤系石墨化的成矿模式,确定了寒婆坳矿区距离岩体500~600 m的范围内,煤层石墨化程度高,预测寒婆矿区南部具有寻找大型石墨矿的潜力。

关键词：涟邵煤田寒婆坳煤石墨地质特征

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无衍射光束提高成像系统分辨率

光子学报 2016年第5期45卷 116-120页

作者：陈姿言胡威旺吴逢铁朱清智何艳林华侨大学信息科学与工程学院福建省光传输与变换重点实验室福建厦门361021

设计了一种在非相干光源下利用轴棱锥产生的无衍射光束成像系统.基于衍射积分理论与点扩散函数推导出成像系统分辨率的表达式,利用光学软件对无衍射光束成像系统的初始结构模型进行仿真,并以蓝光LED作为光源,将条纹状物体、透镜组以及... 详细信息

设计了一种在非相干光源下利用轴棱锥产生的无衍射光束成像系统.基于衍射积分理论与点扩散函数推导出成像系统分辨率的表达式,利用光学软件对无衍射光束成像系统的初始结构模型进行仿真,并以蓝光LED作为光源,将条纹状物体、透镜组以及轴棱锥等光学元件组合为成像系统进行实验.结果表明:实验结果与理论分析相符,即非相干光源无衍射Bessel光束成像系统利用无衍射光束的特性能够提高成像分辨率.

关键词：无衍射Bessel光束轴棱锥非相干光源成像系统分辨率

公路养护维修工程机械化分析——以首届丝绸之路(敦煌)国际文化博览会公路保畅治理工程机械化为例

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科学技术创新 2020年第18期 132-133页

作者：何艳林甘肃省酒泉公路局敦煌公路段甘肃敦煌736200

交通强国建设的提出,2020年"十三五"规划收官,对国省干线公路的养护要求也提高。以首届丝绸之路(敦煌)国际文化博览会公路保畅治理工程机械化为例说明公路养护机械化的重要性,机械化养护能快速处治路面病害,即减少了占道时间,又提高了... 详细信息

交通强国建设的提出,2020年"十三五"规划收官,对国省干线公路的养护要求也提高。以首届丝绸之路(敦煌)国际文化博览会公路保畅治理工程机械化为例说明公路养护机械化的重要性,机械化养护能快速处治路面病害,即减少了占道时间,又提高了养护质量和效率,机械化养护是公路养护部门的必然选择,也是发展趋势。

关键词：养护维修机械化养护效率