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基于LCD的实时计算全息波面变换系统的研究

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基于LCD的实时计算全息波面变换系统的研究

作者：荣振宇山东师范大学

学位级别：硕士

在现代科学的研究中，对于信息的处理越来越向快速、实时、自动化处理的方向发展，而光波作为一种大容量、高带宽、多通道的信息载体也正满足了现代科学研究对信息存储、传递和处理的需求。光学信息处理作为一种重要的信息处理手段，已... 详细信息

在现代科学的研究中，对于信息的处理越来越向快速、实时、自动化处理的方向发展，而光波作为一种大容量、高带宽、多通道的信息载体也正满足了现代科学研究对信息存储、传递和处理的需求。光学信息处理作为一种重要的信息处理手段，已经越来越多地应用到各项研究领域中。在最近的研究中，“光镊”和“光扳手”是一个非常热门的课题。光镊是利用光与物质之间动量传递的力学效应而形成的三维梯度光阱来捕获和操纵微粒的技术，而光扳手则是在光镊的基础上进而使微粒根据需要发生旋转。无论“光镊”还是“光扳手”技术，它们所需光场都应该能够按照要求进行实时变换，使得光场中产生的光陷阱能够对微粒产生辐射压力，从而实现捕获和操纵微粒。因此，实现光场的实时动态变换是光学微操纵研究领域的一个重要课题。本论文就是在利用计算全息术编码的灵活、便捷、快速的特点的基础上，结合LCD、CCD等光电子产品，建立了一套计算机控制的基于LCD的实时计算全息波面变换系统，从理论上和实验上系统研究实时计算全息波面变换系统中的计算机编码、LCD波面变换特性，以及系统的实用性分析，为进一步深入开展实时计算全息波面变换技术在光镊、光扳手等领域的应用研究提供理论和实验基础。全文共分为三章：第一章概述了计算全息术编码方法的发展历史，同时也介绍了计算全息波面变换技术在最近一段时期内的各种应用，并说明了本论文的主要问题和研究结果。第二章着重介绍了计算全息术建立的理论基础，以及几种常用的计算全息图编码方法的编码理论。在介绍完计算全息图编码理论后，本章利用Matlab软件对所介绍的各种编码方法进行了计算机编码，并将所得到的计算全息图进行了计算机模拟再现和光学再现，分别得到了相应的再现效果。最后，通过对各组计算全息图的再现效果的简单分析和比较得到：在现有实验仪中文摘要器允许的前提下，尽量采用高阶的量化阶次以提高正负一级再现像的质量，并采用合理的量化算法来降低量化误差从而减小量化噪声。第三章根据动态全息波面变换的需求，将计算全息与数字全息的实验手段进行有机结合，建立起一套完整的实验系统—动态全息实验系统，该系统能够按照输入参数的设置自动实现计算全息图的实时动态显示以及再现光场的实时记录。本章介绍了构成该系统的硬件组成以及操作软件的编写和操作流程，最后还应用该系统进行了两个实际操作的实验来验证该系统的可操作性和实用性。

关键词：光学信息处理技术计算全息数字全息 LCD CCD Matlab

同轴相移数字全息中相移角的选取及相移误差的消除

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光子学报 2004年第3期33卷 353-356页

作者：张莉国承山荣振宇任秀云刘轩王慧田山东师范大学物理系济南250014 南京大学固体微结构国家重点实验室南京210093

基于两步同轴相移数字全息 ,首先从理论上分析了记录时不同相移角的选取及相移误差对再现像的影响 ,并给出了一种利用再现像所有抽样点的强度偏差之和作为评价标准 ,通过逐步改变理论设定相移角值来寻找实际相移角的相移误差消除新方法 ... 详细信息

基于两步同轴相移数字全息 ,首先从理论上分析了记录时不同相移角的选取及相移误差对再现像的影响 ,并给出了一种利用再现像所有抽样点的强度偏差之和作为评价标准 ,通过逐步改变理论设定相移角值来寻找实际相移角的相移误差消除新方法 ;其次对二步相移数字全息中记录时参考光波最佳相移角的选取作了计算机模拟 ,发现只有将参考光波的相移角选择在一定范围内 ,再现像的噪声较小 ;最后利用计算机模拟了相移误差消除。

关键词：二步相移数字全息相移误差相移角

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液晶光调制计算全息相移器

中国激光 2004年第6期31卷 693-697页

作者：荣振宇国承山张莉刘轩任秀云王慧田山东师范大学物理系山东济南250014 南京大学固体微结构国家重点实验室江苏南京210093

在同轴相移数字全息实验中 ,相移量的准确性、稳定性对实验结果起着很重要的作用 ,因此相移器的研究已成为相移数字全息实验研究中的一个重要内容。在以往应用的相移器中 ,大多是通过机械驱动改变光程来实现相移 ,这种方法会使光路变得... 详细信息

在同轴相移数字全息实验中 ,相移量的准确性、稳定性对实验结果起着很重要的作用 ,因此相移器的研究已成为相移数字全息实验研究中的一个重要内容。在以往应用的相移器中 ,大多是通过机械驱动改变光程来实现相移 ,这种方法会使光路变得复杂。提出了一种新型的相移器———液晶光调制计算全息相移器 ,它将大大简化光路的设计 ,同时避免机械运动 ,实现相移量的全数字化控制。该相移器是基于计算全息原理和傅里叶变换的位移定理所提出的 ,它将液晶显示器 (LCD)作为光学显示元件 ,通过适当改变显示在液晶显示器上的计算全息图的编码 ,使其同时实现波面变换和相移。给出了液晶光调制计算全息相移器的理论分析 ,并通过实验测量表明其相移量的波动范围仅在 0 .0 36rad以内 ,具有很高的精确性、可重复性和稳定性 ,最后验证了该相移器用于同轴相移数字全息实验的可行性。

关键词：信息处理技术计算全息数字全息相移器

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钽掺杂对钛酸钡导热性能影响的研究

物理学报 2006年第4期55卷 1959-1964页

作者：王培吉周忠祥苏燕荣振宇赵朋张奉军哈尔滨工业大学理学院哈尔滨150001 济南大学理学院济南250022

利用光热检测技术测量了钛酸钡材料的导热性能,得到了不同成型压力、烧结温度以及不同掺杂量下的钛酸钡材料的热扩散率.研究了钽掺杂对钛酸钡材料导热性能的影响,发现了钽元素掺杂量小于1·5mol%时,钛酸钡材料的热扩散率随掺杂量的增加... 详细信息

利用光热检测技术测量了钛酸钡材料的导热性能,得到了不同成型压力、烧结温度以及不同掺杂量下的钛酸钡材料的热扩散率.研究了钽掺杂对钛酸钡材料导热性能的影响,发现了钽元素掺杂量小于1·5mol%时,钛酸钡材料的热扩散率随掺杂量的增加而增大,当钽元素掺杂量大于1·5mol%时,热扩散率随掺杂量的增加而减少.对钛酸钡材料的导热性能做了进一步的分析.

关键词：光热检测钛酸钡导热性能钽掺杂

Four-State Model for Three-Branch Molecule＇s Two-Photon Absorption Properties

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Chinese Physics Letters 2006年第5期23卷 1154-1156页

作者：苏燕王培吉赵朋荣振宇 School of Science Jinan University Jinan 250022

We present a four-state model for calculating the two-photon absorption of multi-branched molecules by using the time-depended function method, The numerical results indicate that the two-photon absorption cross section has a strong enhancement for three-branch molecules compared to two-branch structures, The maximal two-photon-absorption cross section is 2.358 × 10^-47 cm^4s/photon, At the same time, the charge-transfer process for the charge-transfer states is visualized in order to explain mechanism about the maximal TPA cross section.

关键词： MULTIBRANCHED STRUCTURES CROSS-SECTIONS

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利用傅立叶变换全息实现图像相减

济南大学学报（自然科学版） 2010年第3期24卷 289-291页

作者：张莉荣振宇苏永道济南大学理学院山东济南250022

提出一种利用傅立叶变换全息实现图像相减的方法。该方法采用计算全息相移技术,并应用二次曝光法记录两幅图像的傅立叶变换全息图,由此两幅图像相减的频谱信息便被直接记录下来,然后对所记录全息图进行傅立叶变换,即可输出两幅图像相减... 详细信息

提出一种利用傅立叶变换全息实现图像相减的方法。该方法采用计算全息相移技术,并应用二次曝光法记录两幅图像的傅立叶变换全息图,由此两幅图像相减的频谱信息便被直接记录下来,然后对所记录全息图进行傅立叶变换,即可输出两幅图像相减的结果。在整个处理过程中可根据输出时再现像场的分离程度,适当调整记录时参考光的照射角度,使图像相减结果达到最佳。该方法避免了频谱干扰和空间滤波带来的高频信息丢失问题,并可实现实时处理。计算机模拟实验验证了该方法的可靠性与可行性。

关键词：傅立叶变换全息图像相减相移技术二次曝光

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嵌入式油田水源井网远程测控系统

仪表技术与传感器 2008年第3期 70-72页

作者：荣振宇饶建华姚建豪中国地质大学(武汉)机械与电子工程学院湖北武汉430074 河南石油勘探局地球物理测井公司河南南阳473132

利用GPRS无线通信、LabVIEW虚拟仪器技术和基于ARM的嵌入式系统,构建了油田水源井网的远程测控系统。系统将μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植到LPC2124的ARM7内核中,结合传感器和继电器,完成水源井子站数据的采集和现场控制,利用LabVIEW虚拟... 详细信息

利用GPRS无线通信、LabVIEW虚拟仪器技术和基于ARM的嵌入式系统,构建了油田水源井网的远程测控系统。系统将μC/OS-Ⅱ实时操作系统移植到LPC2124的ARM7内核中,结合传感器和继电器,完成水源井子站数据的采集和现场控制,利用LabVIEW虚拟仪器技术开发了主控计算机软件,通过GPRS网络实现信息交互和远程控制。介绍了各部分的具体实现方法,对子站嵌入式系统的硬件构架和μC/OS-Ⅱ移植关键技术进行了重点阐述。现场的实际应用验证了系统的合理性和可靠性。

关键词：测控系统无线通信嵌入式系统虚拟仪器

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矿井环境参数采集系统的设计与实现

工矿自动化 2007年第5期33卷 78-80页

作者：覃海明饶建华荣振宇中国地质大学(武汉)机电学院湖北武汉430074

文章介绍了一种矿井环境参数采集系统,该系统以STC89C55单片机为核心,应用各种传感器准确测量出矿井内温度、空气湿度、空气可燃气体、有毒气体含量,并能将测量的数据通过串口传到地面的PC机,使工作人员可以实时监测到井下的工作环境状况。

关键词：矿井环境参数采集系统温湿度测量气体测量

莱钢特殊钢厂变加热炉装炉方式创效12万元 B03

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