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光学精密工程 2012年第10期20卷 2176-2183页

作者：唐玉国何淼崔继承巴音贺希格陈少杰中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

提出了一种基于单1/4波片法的测量方法以实现红外波段光学晶体双折射光程差的精确测量。采用厚度差小于一个周期厚度的两个样品进行比对,有效克服了单1/4波片法测量厚度的限制。依照此原理研制了测试波长为3.39μm的晶体双折射测试设备... 详细信息

提出了一种基于单1/4波片法的测量方法以实现红外波段光学晶体双折射光程差的精确测量。采用厚度差小于一个周期厚度的两个样品进行比对,有效克服了单1/4波片法测量厚度的限制。依照此原理研制了测试波长为3.39μm的晶体双折射测试设备。应用琼斯矩阵理论,推导了存在主要误差因素时的信号光强解析表达式,并由此分析了起偏器方位角误差、1/4波片定位精度、样品方位角偏差、检偏器旋转定位精度对测量结果的影响,综合评价了本测量方法的精度。实验结果表明,应用研制的设备实测标准1/4波片的双折射光程差误差为0.003 76μm,相对误差为0.44%,满足系统要求。得到的结果表明,采用基于单1/4波片法的新测量方法能够有效、精确测得红外晶体的双折射光程差。

关键词：红外晶体双折射测量单1/4波片法精度分析

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激光回馈双折射测量系统稳频技术研究

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红外与激光工程 2018年第12期47卷 204-209页

作者：邓勇宋健军汪晨旭杨元南通大学机械工程学院江苏南通226019

波片、晶体等自然双折射元件广泛应用于各种光学系统中。普通光学元件在加工、镀膜等过程中会引入残余的内应力,形成双折射。双折射会对整个光学系统的性能产生影响,需要对其进行精确测量。基于激光回馈效应,利用偏振跳变中光强调制曲... 详细信息

波片、晶体等自然双折射元件广泛应用于各种光学系统中。普通光学元件在加工、镀膜等过程中会引入残余的内应力,形成双折射。双折射会对整个光学系统的性能产生影响,需要对其进行精确测量。基于激光回馈效应,利用偏振跳变中光强调制曲线与双折射的线性关系,构建了光学元件双折射测量系统。通过引入稳频技术,使激光器长期稳定单纵模运转,增强了激光器的抗干扰能力,提高了系统的稳定性。实验结果表明,构建的激光回馈双折射测量系统测量精度优于0.24°,重复测量最大偏差0.13°,标准差0.06°,稳定性好,可靠性高,可实现在线测量。该系统有潜力应用于微小应力的在线测量,如飞机座舱盖、汽车玻璃等。

关键词：激光回馈双折射测量稳频偏振跳变

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基于压缩感知的单击序列成像方法及其应用研究

基于压缩感知的单击序列成像方法及其应用研究

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作者：马艳玲山东师范大学

学位级别：硕士

高速动态成像在物理学、生物学、化学、材料学等多个领域对宏观或微观高速过程的研究具有深远的学术价值和广泛的应用前景,单击序列成像以单击测量不可重复的高速、超高速、超快事件的优势成为高速动态成像中的佼佼者。单击序列成像在... 详细信息

高速动态成像在物理学、生物学、化学、材料学等多个领域对宏观或微观高速过程的研究具有深远的学术价值和广泛的应用前景,单击序列成像以单击测量不可重复的高速、超高速、超快事件的优势成为高速动态成像中的佼佼者。单击序列成像在相机一次曝光时间内能够捕获多帧高速过程的图像,在成像高速、超高速乃至超快现象时,巨大的数据处理量往往限制了成像时间分辨率的进一步提升。压缩感知理论的提出为这一问题的解决提供了可能,其突破了奈奎斯特采样率的限定,实现了“在采样中压缩”,用最少的测量次数采样信号,直接进行信号的压缩表示,这极大的降低了传感器处理数据的负担。本论文重点研究高速和超快单击序列成像方法以及其在偏振测量和全息成像上应用,特别是基于压缩感知的单击高速偏振成像方法和超快全息成像方法,论文的主要研究内容如下:1.对高速动态成像的产生和发展进行了简单的回溯;介绍了现有高速相机的主要类型以及使用普通相机成像高速场景的主要方法,同时也对偏振成像在(超)高速成像领域中应用和复用全息在超快成像中的应用进行了介绍。2.归纳总结了压缩感知的相关理论,首先阐述了压缩信号重构的先验条件;其次介绍了重构算法中的数学概念,详细推导了两步迭代收缩/阈值(Tw IST)算法的迭代公式。3.提出了一种基于压缩感知的单击压缩偏振成像方法,通过数字高速调制设备以一个比图像传感器采样率更高的速度调制光场,然后利用压缩感知重构算法从单帧偏振测量中重构出14帧强度和双折射图像,成功实现了高速各向异性材料的双折射测量。通过深入的理论分析、数值模拟以及实验验证了所提方法的可行性和有效性,为高速各向异性材料的双折射定量测量提供了一种全新的方法。4.提出了一种基于压缩感知的单击超快压缩全息成像方法,该方法实现了单次记录超快现象的多帧强度和相位图像,成像速度高达1310 fps,从单帧全息图测量中可重构得到20帧强度和相位图像。我们通过理论分析和数值模拟验证了该方法切实可行,为单击超快全息成像技术提供了一种有效的手段。

关键词：全息成像压缩感知单击序列成像双折射测量超快成像

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