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近红外上转换成像理论模拟研究

应用物理 2024年第4期14卷 203-213页

作者：钱喆晔高兰兰余益欣李恬媛井志远回斌硕长春理工大学物理学院吉林长春

近红外非线性成像在医疗诊断、生物科学、环境检测和安全检查等领域中应用广泛。本文结合柯林斯近似理论,推导了基频光、信号光及和频光光强分布公式,为提高和频效率及改善光束质量提供了理论依据;其次根据推导的光强分布公式,利用Matla... 详细信息

近红外非线性成像在医疗诊断、生物科学、环境检测和安全检查等领域中应用广泛。本文结合柯林斯近似理论,推导了基频光、信号光及和频光光强分布公式,为提高和频效率及改善光束质量提供了理论依据;其次根据推导的光强分布公式,利用Matlab软件模拟了三波光强分布图像。基于相同光路,同时利用Zemax软件模拟了三波光强分布图像,并与Matlab模拟结果进行了对比分析,结果一致。最后,在Zemax软件模拟的和频光光强分布图上,增加了高斯白噪声,并通过空域滤波对图像进一步优化,图像质量得到了明显改善。本文的研究成果为上转换成像研究提供了理论支持。

关键词：上转换成像光场分布滤波

腔内倍频调Q激光器中脉冲光场的时间不稳定性研究

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光学学报 2011年第8期31卷 188-193页

作者：徐昕王石语蔡德芳李兵斌过振文建国西安电子科技大学技术物理学院陕西西安710071

以腔内倍频调Q激光器工作原理为基础,研究了多种形式抽运光分布的情况下倍频光的脉冲形状以及脉冲持续过程中光场分布的时间不稳定性,分析了倍频光光束质量随时间的变化规律。发现腔内倍频调Q激光器输出的倍频光光场分布在脉冲的持续过... 详细信息

以腔内倍频调Q激光器工作原理为基础,研究了多种形式抽运光分布的情况下倍频光的脉冲形状以及脉冲持续过程中光场分布的时间不稳定性,分析了倍频光光束质量随时间的变化规律。发现腔内倍频调Q激光器输出的倍频光光场分布在脉冲的持续过程中并不稳定,呈持续变化。对高斯型抽运的情况研究发现,减小腔长会使脉冲光场分布的不稳定性减小;而增加抽运光半径与振荡光半径之比则会使脉冲光场分布的不稳定性增加,且脉冲的平均光束质量因子会变大。

关键词：激光器腔内倍频调Q 光束质量光场分布

一种基于旋转光场的高精度角位移测量方法研究

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光学学报 2021年第18期41卷 110-119页

作者：付敏陈凡朱革石海林魏晓波乔俊红冷从阳重庆理工大学机械检测技术与装备教育部工程研究中心时栅传感及先进检测技术重庆市重点实验室重庆400054 重庆理工大学机械工程学院重庆400054

针对传统高精度角位移测量方法中,存在制造工艺复杂、多测头结构复杂且安装困难等问题,提出一种基于旋转光场且整周封闭的高精度角位移测量方法。该方法借鉴旋转磁场产生原理,在整个圆周面上均布正弦型透光面,等间隔地将整圈透光面分成... 详细信息

针对传统高精度角位移测量方法中,存在制造工艺复杂、多测头结构复杂且安装困难等问题,提出一种基于旋转光场且整周封闭的高精度角位移测量方法。该方法借鉴旋转磁场产生原理,在整个圆周面上均布正弦型透光面,等间隔地将整圈透光面分成0°、90°、180°和270°四组,用单路交变光场为整周封闭的透光面提供交变光强信号,经光电转换和微控移相合成一路电行波信号,最后利用高频时钟脉冲对参考信号与电行波信号的相位差进行插补,实现了角度测量。通过搭建实验平台,对不同的原理样机进行对比实验,实验验证了制造精度和对极数对测量误差的影响,在整周360°测量范围内,采用圆心角为2°的等分透光栅面,测量误差可达±5.0″。由于测量误差主要由周期性误差成分组成,通过修正谐波误差以及提高光场分布质量,其测量精度还将有较大的提升空间。验证了该方法对制造和安装误差的抑制效果,为采用低精度制造工艺实现高精度测量提供了一种有效的实现方案。

关键词：测量旋转光场角位移交变光场光场分布

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双峰远场结构的激光二极管阵列光场传输特性

光子学报 2008年第8期37卷 1503-1506页

作者：徐强曹长庆曾晓东安毓英西安电子科技大学技术物理学院西安710071 西安电子科技大学理学院西安710071

提出了一种描述激光二极管阵列(Laser Diode Array,LDA)双峰远场结构的光场新模型,该模型同时考虑了激光二极管阵列垂直于结平面大发散角的传输特性,基于亥姆霍兹方程的远场解,运用非傍轴光传输理论分析,得到描述激光二极管阵列远场光... 详细信息

提出了一种描述激光二极管阵列(Laser Diode Array,LDA)双峰远场结构的光场新模型,该模型同时考虑了激光二极管阵列垂直于结平面大发散角的传输特性,基于亥姆霍兹方程的远场解,运用非傍轴光传输理论分析,得到描述激光二极管阵列远场光分布模型,其结果与实验测量结果吻合较好.

关键词：激光二极管阵列光束传输特性光场分布

特征值法模拟计算具有流动饱和增益介质激光器的光场(英文)

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量子电子学报 2008年第4期25卷 407-412页

作者：江超王又青王东宁湖北师范学院生化分析技术湖北省重点实验室香港理工大学电机系香港999077 华中科技大学光电子科学与工程学院

提出一种特征值方法用于计算具有流动饱和增益介质的气体激光器的光场分布情况。计算模型中,流动饱和增益介质等效为一个位于激光谐振腔内的大腔镜前面的薄增益片。基于这个模型,可以获得特征值法的传输矩阵。通过求解传输矩阵的特征值... 详细信息

提出一种特征值方法用于计算具有流动饱和增益介质的气体激光器的光场分布情况。计算模型中,流动饱和增益介质等效为一个位于激光谐振腔内的大腔镜前面的薄增益片。基于这个模型,可以获得特征值法的传输矩阵。通过求解传输矩阵的特征值与特征向量,能够较容易地获得激光器谐振腔中所有可能存在的光场分布情况,通过比较它们的损耗参数能够获得激光器实际存在的光场分布。模拟计算结果显示:流动饱和增益介质对光场分布具有负面影响,它将导致光场分布沿着气体流动的方向倾斜。该方法的模拟计算结果能够与其它方法的模拟计算结果较好地吻合。

关键词：激光技术激光谐振腔光场分布特征值法

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一维光子晶体中的光场特性

吉林大学学报（理学版） 2013年第4期51卷 698-705页

作者：王婧吴向尧刘晓静巴诺张斯淇李宏郭义庆尹新国吉林师范大学物理学院吉林四平136000 中国科学院高能物理研究所北京100049 淮北师范大学物理学院安徽淮北235000

通过给出任意角度入射光在一维光子晶体中传播的透射率、反射率及场强分布解析式,研究入射光为不同角频率时在光子晶体内部的场强分布,及入射光角度、光子晶体周期数和光子晶体光学厚度对场强分布的影响.

关键词：光子晶体透射率反射率光场分布

X射线数字图像中光场矫正问题的一种实用算法

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西安交通大学学报 2002年第8期36卷 830-833页

作者：林刚张锋张登福蒋大宗西安交通大学生命科学与技术学院西安710049

由于X射线数字图像光场分布呈抛物面状 ,据此提出了一种基于最小二乘法的实用算法 ,用以解决X射线数字图像光场矫正问题 .该算法首先取空白图像中最亮区的平均灰度作为参考值 ,并将空白图像中所有像素点的灰度值与相应的系数相乘后规则... 详细信息

由于X射线数字图像光场分布呈抛物面状 ,据此提出了一种基于最小二乘法的实用算法 ,用以解决X射线数字图像光场矫正问题 .该算法首先取空白图像中最亮区的平均灰度作为参考值 ,并将空白图像中所有像素点的灰度值与相应的系数相乘后规则化至该参考值 ,然后采用抛物面函数对系数图像进行最小二乘法拟合生成矫正算子 ,最后利用该矫正算子对目标图像进行矫正 .实验表明 ,该方法所生成的矫正算子不仅稳定、可靠。

关键词： X射线数字图像光场矫正光场分布成像原理医学图像图像处理

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LD阵列侧面泵浦棒状激光介质内的光场研究

应用光学 2009年第2期30卷 338-343页

作者：张彪高玮杨照金杨鸿儒西安应用光学研究所陕西西安710065

建立了LD侧面泵浦激光介质内的光场分布数值模型。通过光线追迹方法,简化了介质对泵浦光折射的计算方式。利用Matlab软件数值模拟了泵浦光在介质内的归一化分布。提出获得高质量、高能量的激光输出参数的选取原则。当LD的束腰半径为1μm... 详细信息

建立了LD侧面泵浦激光介质内的光场分布数值模型。通过光线追迹方法,简化了介质对泵浦光折射的计算方式。利用Matlab软件数值模拟了泵浦光在介质内的归一化分布。提出获得高质量、高能量的激光输出参数的选取原则。当LD的束腰半径为1μm、LD的数量为40个、介质的半径为1.5mm、发光面到介质的泵浦距离为0.5mm、介质吸收系数在2cm^((-1))～6cm^((-1)之间时,泵浦光在激光介质内的增益分布较好。

关键词：激光二极管阵列侧面泵浦光场分布

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LD直接侧面泵浦棒状介质的光场研究

激光技术 2004年第1期28卷 36-38,41页

作者：王建华翟刚金锋李晶时顺森马楠侯天晋西南技术物理研究所成都610041

采用光线追迹的方法 ,建立了一套二极管直接侧面泵浦固体激光器的泵浦光场分布的数值模型 ,运用计算机进行模拟计算 ,分析系统结构参数对泵浦均匀性的影响 ,可为二极管泵浦固体激光器结构设计提供理论指导。实验测试了 3种不同的侧面泵... 详细信息

采用光线追迹的方法 ,建立了一套二极管直接侧面泵浦固体激光器的泵浦光场分布的数值模型 ,运用计算机进行模拟计算 ,分析系统结构参数对泵浦均匀性的影响 ,可为二极管泵浦固体激光器结构设计提供理论指导。实验测试了 3种不同的侧面泵浦方式下激光介质的荧光分布图 ,所得结果与模拟计算结果基本相符。

关键词：二极管侧面泵浦光场分布模拟计算泵浦均匀性