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离焦光学镜头的猫眼效应反射光干涉特性研究

中国激光 2010年第10期37卷 2537-2542页

作者：赵延仲孙华燕赵琳峰黄成功装备指挥技术学院中国人民解放军63892部队

将离焦光学镜头猫眼效应反射光视为球面波形式,利用Collins公式以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导了其与参考入射光的干涉场分布公式。通过数值计算分析了离焦量对干涉场分布及条纹级数的影响规律,并进行了... 详细信息

将离焦光学镜头猫眼效应反射光视为球面波形式,利用Collins公式以及将硬边光阑窗口函数展开为有限个复高斯函数之和的方法,推导了其与参考入射光的干涉场分布公式。通过数值计算分析了离焦量对干涉场分布及条纹级数的影响规律,并进行了实验验证。结果表明,镜头离焦是其猫眼效应反射光与入射光发生干涉并产生条纹的必要条件;离焦量增大,干涉圆环逐渐向内移动,条纹级数逐渐增大;近场条件下,几何光程差函数可以正确描述干涉条纹级数与离焦量的关系。

关键词：物理光学猫眼效应干涉离焦量

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基于迭代优化的两帧随机相移干涉术

光子学报 2023年第2期52卷 21-30页

作者：刘畅杜虎兵冯雷洁严兴旭张高鹏西安工业大学机电工程学院西安710021 中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119

提出了一种由粗及精的无需预滤波的两帧先进迭代随机相移技术。基于最小化残差背景,首先利用采集条纹图的相关运算,在近似正交条件下估计相移和相位;然后利用这些求解过程中的中间参数在空域由条纹图数据估计相移和背景;最后,迭代上述... 详细信息

提出了一种由粗及精的无需预滤波的两帧先进迭代随机相移技术。基于最小化残差背景,首先利用采集条纹图的相关运算,在近似正交条件下估计相移和相位;然后利用这些求解过程中的中间参数在空域由条纹图数据估计相移和背景;最后,迭代上述过程直至收敛到预定义的精度,从而实现相位的精确求解。针对条纹图空域背景和振幅变化问题,利用条纹图子图降低背景空域变化对背景和相移估计的影响,并减小运算量。与现有的方法相比,本文方法由于提供了正确的初值,具有收敛快、计算快的特点。本文方法简单可靠,是一种实用的两帧相移干涉方法。

关键词：迭代相移算法两帧相移技术随机相移干涉相位

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超流体物质波干涉陀螺仪的噪声研究

航空学报 2013年第4期34卷 902-908页

作者：赵伟郑睿刘建业谢征南京航空航天大学自动化学院导航研究中心江苏南京210016 安徽工业大学电气信息学院安徽马鞍山243002

陀螺仪的精度与其噪声密切相关,为开发新型高精度的超流体物质波干涉陀螺仪,必须对其噪声进行系统研究。根据超流体陀螺噪声产生的机理,分析了该陀螺噪声的来源,并把超流体陀螺的噪声类型归纳为:热、锁定值波动、温度波动、频率波动和... 详细信息

陀螺仪的精度与其噪声密切相关,为开发新型高精度的超流体物质波干涉陀螺仪,必须对其噪声进行系统研究。根据超流体陀螺噪声产生的机理,分析了该陀螺噪声的来源,并把超流体陀螺的噪声类型归纳为:热、锁定值波动、温度波动、频率波动和检测元件等。在建立了各噪声数学模型的基础上,利用超流体陀螺通用的参数,对其噪声进行了分析。分析结果表明:热噪声与陀螺的结构参数和工作参数相关,与被测角速度无关;锁定值波动噪声只与结构参数相关;其他噪声与结构参数、工作参数和被测角速度都相关;检测元件、频率波动和锁定值波动噪声是构成超流体陀螺输出噪声的主要因素;在角速度变化量的范围内,超流体陀螺的输出噪声非线性变化,在1Hz的带宽下,其变化范围为-7到-6次方的数量级。

关键词：超流体陀螺仪物质波干涉噪声

基于FPGA的干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原研究

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红外与激光工程 2017年第7期46卷 229-234页

作者：殷世民高丽伟梁永波朱健铭梁晋涛陈真诚桂林电子科技大学生命与环境科学学院广西桂林541004

对目标的实时探测与识别是当前干涉式红外成像光谱仪领域研究的热点问题,而光谱仪实时光谱复原是有效解决该问题的前提。利用可见光相机模拟干涉仪而得到干涉图信号,利用高速大容量FPGA芯片设计了一种干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原... 详细信息

对目标的实时探测与识别是当前干涉式红外成像光谱仪领域研究的热点问题,而光谱仪实时光谱复原是有效解决该问题的前提。利用可见光相机模拟干涉仪而得到干涉图信号,利用高速大容量FPGA芯片设计了一种干涉式红外成像光谱仪实时光谱复原系统。系统主要由干涉图数据预处理、实时光谱复原以及光谱显示等模块组成,以流水线方式运行,能够实时输出目标的光谱信息,具有运算速度快、体积小、便于算法升级等优点,为光谱仪对目标的实时探测与识别研究奠定了良好的技术基础。

关键词：实时光谱复原干涉红外成像光谱仪 FPGA

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地球同步轨道合成孔径雷达干涉测量模型

西安交通大学学报 2014年第4期48卷 85-89,101页

作者：杨桃丽索志勇李真芳楚江保铮西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室西安710071 西安卫星测控中心西安710043

针对现有文献采用地球同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)测量地形高度和地貌形变时误差较大的问题,提出了一种新的GEOSAR干涉测量模型。在考虑地球曲面、斜距、基线、平台高度、干涉相位和数字高程模型(DEM)等因素的情况下,推导了干涉GEOSA... 详细信息

针对现有文献采用地球同步轨道合成孔径雷达(GEOSAR)测量地形高度和地貌形变时误差较大的问题,提出了一种新的GEOSAR干涉测量模型。在考虑地球曲面、斜距、基线、平台高度、干涉相位和数字高程模型(DEM)等因素的情况下,推导了干涉GEOSAR的绝对测高精度、相对测高精度与形变测量精度的数学模型,建立了一种既适用于高轨干涉SAR系统,也适用于低轨干涉SAR系统的干涉测量模型。根据该模型计算了GEOSAR测高误差和形变测量误差,并与实验仿真结果进行了比较,验证了该模型的有效性。研究结果表明,所提GEOSAR干涉测量模型与Bruno所提模型相比,适用范围更广,且误差精度提高至米量级。

关键词：地球同步轨道合成孔径雷达干涉形变

应用构形空间理论处理自由曲面加工的干涉问题

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计算机辅助设计与图形学学报 2002年第1期14卷 44-49页

作者：闫光荣赵罡雷毅朱心雄北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100083

文中简述了自由曲面数控加工编程中干涉检查的各种方法 .利用构形空间概念 ,提出一种自由曲面加工的干涉检查算法 .该算法先得到刀位面和保护面的离散三角片表示 ,然后根据三角片的上包络求刀位轨迹 ,从而避免干涉 .算法适合于用球头刀... 详细信息

文中简述了自由曲面数控加工编程中干涉检查的各种方法 .利用构形空间概念 ,提出一种自由曲面加工的干涉检查算法 .该算法先得到刀位面和保护面的离散三角片表示 ,然后根据三角片的上包络求刀位轨迹 ,从而避免干涉 .算法适合于用球头刀、圆角刀和平底端刀的任意加工方式的三轴铣削 ,且实用、稳定。

关键词：数控加工自由曲面加工构形空间理论干涉数控机床

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二维剪切干涉波前的最小二乘法重建

光学学报 2005年第3期25卷 335-340页

作者：曾新丁剑平梁佩莹陈志一南京大学物理系南京210093 信息产业部电子14所南京210013

提出了一种可以快捷地重建原始的二维波前的新算法。对于分别在相互垂直方向上横向剪切干涉获得的两个差分波前,用快速傅里叶变换首先计算出待测原始波前在x和y 方向的估计分布,然后利用误差计算的最小二乘法进行二维拟合,可以恢复出待... 详细信息

提出了一种可以快捷地重建原始的二维波前的新算法。对于分别在相互垂直方向上横向剪切干涉获得的两个差分波前,用快速傅里叶变换首先计算出待测原始波前在x和y 方向的估计分布,然后利用误差计算的最小二乘法进行二维拟合,可以恢复出待测波前的二维分布。提出的理论可以应用于剪切量大于1 个采样间隔的二维波前重建问题,解决了已有的二维剪切干涉波前重建技术中要求剪切量等于采样间隔的限制。研究了剪切量和噪声对重建精度的影响,和其它算法进行了比较,给出了数值实验结果和分析讨论。结果表明该算法速度快,对噪声有较强的抵抗力,有望在实际的剪切干涉测量中获得应用。

关键词：光学测量干涉波前重建剪切干涉最小二乘法

可用于单幅闭合干涉图相位恢复的正则化相位跟随技术

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中国光学 2019年第4期12卷 719-730页

作者：王贤敏刘东臧仲明吴兰严天亮周宇豪张与鹏浙江大学光电科学与工程学院现代光学仪器国家重点实验室

在利用干涉技术检测温度、压力、形貌等物理量时,往往需要通过各种调制手段将这些物理量的信息加载到干涉条纹图样中,并通过对其进行分析而得到被测信息。当实验条件不利于实验者实施移相、加载波等调制手段时,探测器得到的往往是单幅... 详细信息

在利用干涉技术检测温度、压力、形貌等物理量时,往往需要通过各种调制手段将这些物理量的信息加载到干涉条纹图样中,并通过对其进行分析而得到被测信息。当实验条件不利于实验者实施移相、加载波等调制手段时,探测器得到的往往是单幅闭合条纹,此时常用的移相解调技术和频谱分析方法等不再适用。正则化相位跟随(Regularized Phase Tracking,RPT)技术可以对单幅闭合条纹进行相位恢复,是目前针对单幅闭合条纹相位恢复最有效的方法。近年来研究者们从复杂干涉图处理能力、算法稳定性、相位恢复精度等方面对RPT技术进行了改进和发展,使其逐渐走向实用化。本文介绍了RPT技术用于单幅干涉图相位恢复的基本原理,总结了近年来RPT技术的相关改进与发展,例举了采用RPT技术进行相位恢复的应用场合,并适当推测RPT技术的未来发展方向。

关键词：干涉相位恢复单幅条纹正则化

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涡旋光束的产生与干涉

物理学报 2010年第3期59卷 1740-1748页

作者：李阳月陈子阳刘辉蒲继雄华侨大学信息科学与工程学院物理电子系泉州362021

分别从理论上和实验上研究了涡旋光束的产生和干涉现象.理论上分析了分数阶和整数阶涡旋光束同球面波以及平面波的干涉情况,并从实验上得出了其干涉图形.实验结果和理论模拟基本上一致.研究表明,随着涡旋光束拓扑荷数的变化,干涉图形也... 详细信息

分别从理论上和实验上研究了涡旋光束的产生和干涉现象.理论上分析了分数阶和整数阶涡旋光束同球面波以及平面波的干涉情况,并从实验上得出了其干涉图形.实验结果和理论模拟基本上一致.研究表明,随着涡旋光束拓扑荷数的变化,干涉图形也会产生变化.这一现象可用于测定分数阶涡旋光束的拓扑荷数.

关键词：物理光学涡旋光束拓扑电荷数干涉