基于数字全息层析术对单模光纤折射率三维分布的重构研究

提出了一种基于数字全息层析术的数字重构方法 。针对单模光纤(SMF)的折射率分布具 有轴对称性的特点,可仅根据在任一与光纤轴向垂直的旋转角度下从数字全息图再现出的相 位分布, 采用层析算法重构出与SMF轴向垂直的折射率断层分布。通过获取SMF的折 射率断层分 布,就可获取其折射率三维分布。与以往测量SMF折射率分布的方法相比,本文方法 具有对被测样 品无损、测量方法简单及测量速度快等特点。理论分析与光学实验结果均验证了本文所提方 法的有效性。     

基于计算全息的全视差合成全息研究

文中进行了一种新型三维全息图的制作方法研究,该方法基于计算全息原理,与合成全息相结合,实现激光三维全息图的直写打印制作。首先进行了菲涅耳计算全息图的实验,表明计算全息与合成全息结合的可行性与合理性。然后根据合成全息原理与计算全息原理对三维模型进行采样和图像变换处理,再计算出相应的菲涅耳计算全息图,借助数字全息激光打印系统完成三维全息图的拍摄,在激光下进行光学再现,最后对再现结果进行了分析与讨论。     

折射率匹配液的稳定性及其对全息记录与再现的影响

用全息干涉计量的方法测量三维应力场分布要用到折射率匹配液,但它对系统的成像及稳定性会有影响,因此有必要对该影响进行专门研究。在理论分析的基础上设计并完成了实验研究,用加折射率匹配液前、后,以及加折射率匹配液后不同时间记录的数字全息图重构再现像,并比较这些再现像的成像位置和相位后发现:折射率匹配液会减小再现像的重构距离,但不改变全息再现像的大小,且折射率匹配液需大约15 h才能稳定。     

数字全息测量颗粒场研究进展

小颗粒物质在自然界广泛存在且在工业生产中具有重要应用,应用数字全息技术对其进行三维研究具有重要的科学意义及实用价值。系统地对数字颗粒全息技术及其应用进行了综述,具体包括基于光散射理论、衍射理论的颗粒全息图形成及其条纹特性,颗粒全息图的数字重建方法、颗粒识别、定位以及颗粒匹配,数字全息在颗粒场中测量颗粒粒径、三维位置、形貌和三维速度的应用。数字全息作为一种三维测量技术,在颗粒场测量中具有广阔的应用前景。     

约束最优化数字全息在气体温度场检测中的应用

研究了一种基于约束最优化方法的数字全息再现技术,将物光波的复振幅的重建作为优化问题来解决,在迭代过程中使物平面的光场分布不断接近真实值,得到待测温度场相位变化后,利用滤波反投影算法(FBP)重建折射率差分布,进而得到气体温度场分布.进行了散热片和电烙铁附近温度场的检测实验,结果表明,约束最优化再现算法对复杂物体强度像与...     

数字化全息及其在三维显示和检测中的应用

从三维显示和检测的角度回顾了数字化全息研究的发展与现状.首先简要介绍了在三维显示的应用中计算全息的编码原理,以及全息图数字化再现的几种算法.给出了计算全息一般的制作方法,对典型的光电全息记录光路进行了分析,然后对数字化全息在三维显示和全息影视中的应用研究进行了讨论.分析了几种数字化全息显示装置,包括数字全息打印机,声光调制型的全息影视系统和空间光调制器型的全息影视系统.最后对数字全息三维显示技术的未来进行了展望.     

基于CAD光相位模型的数字全息检测方法研究

针对数字全息的精密机械结构三维检测中相位的跃变,在分析相位包裹产生的机理基础上,提出一种建立被测物体计算机三维辅助设计(3D-CAD)的光相位模型并进行解包裹的方法。将3D-CAD模型点云化处理,构建相位分布测量模型,获取被测物的相位图;通过搭建的双波长数字全息实验系统,拍摄被测物体的全息相位图并与模型的相位图进行初始对准和位置精确对准,计算全息图的包裹相位所对应的真实差值,获得全息测量的解包裹相位。仿真和实验分别采用不同表面形貌的被测物体,结果表明该方法对于精密结构的检测非常有效。     

实时数字全息测量温度场研究

利用数字全息干涉术研究了气流温度场的分布,对实验中所采集的干涉条纹图像进行傅里叶变换,数字低通滤波和傅里叶逆变换处理以消除散斑噪声影响,确保了气流场干涉条纹相位信息的高对比度和低噪声,并对其进行提取和展开;根据理论研究的相位与折射率的关系求得气流场的温度分布,实验结果与热电测量的结果基本一致,表明了实时数字全息干涉术是一种测量温度场的有效方法,具有极好发展和应用前景。     

基于立体匹配技术的数字全息三维形貌重构

针对数字全息对物体三维形貌的重构与测量,提出了一种将数字全息术与立体匹配术相结合的三维测量方法。首先利用离轴菲涅耳数字全息系统,采集三维物体的单幅离轴菲涅耳全息图;然后将获取的数字全息图分为两个部分,分别进行数值再现,可以得到两个再现像,两个再现像存在视差。最后利用立体匹配算法获取两幅视图再现像的视差,根据几何关系获取物体的深度信息,重构物体的三维形貌。实验中,分别对不连续物体和连续物体进行三维形貌的重构,得到了准确的三维物体深度信息。数值模拟和初步实验结果表明该方法有效可行。     

三维物体计算全息的方法研究

为了探索提高三维物体计算全息图的生成速度的方法,比较了两种不同的方法。根据全息理论,对三维物体计算全息图的生成方法和原理进行了简单介绍。采用离轴全息进行的点源法和同轴全息进行的层析法分别对简单三维物体的全息图进行计算,同时对两种方法的特点和局限性进行了简单的比较,点源法方法简单,但运算速度较慢;层析法则需要在保证纵向分辨率的同时尽可能少的减少分层数量。最后,讨论了提高三维物体计算全息图生成效率的有效途径。     

多晶硅发射极微波功率管的三维热电耦合模型

文章结合双层多晶硅发射极双极型微波功率管器件结构,采用步内建模法,首次建立了三维热电耦合模型,并进行了直流稳态模拟.模拟结果表明,新的三维热电耦合模型可准确预测功率管结温的均匀状况.与单子胞器件CI相比,多子胞器件C2的中心区域结温变化平缓,结温温度约为390K,比单子胞器件C1的结温温度下降约10K.此外,低热传导率...     

脉冲激光辐照下材料的光热特性研究

建立了单脉冲激光加热下材料温度场的三维和一维理论模型，并将其进行比较，存在较大的差异。通过改变多种参数对三维模型进行研究，给出何时三维模型可以用一维模型代替，以及用无限大边界条件下得到的三维温度场模型来处理实际问题的不足。     

应用散斑照相法测量三维非对称温度场

提出一种光线偏折角放大方法用于提高散斑照相测量灵敏度。应用散斑照相法测定了三维非对称温度场，通过卷积背投影公式得到了ｚ为常数的某个层面的温度分布。实验表明此方法适用于几何尺度较小或温度梯度较小的三维位相物体温度场的散斑照相测量。     

光热辐射测量技术的三维和一维理论研究

根据连续调制激光辐照样品的一维与三维理论。并对其进行比较 ,得到无论是高热扩散率还是低热扩散率材料 ,只要频率大于 4 0Hz时 ,光热辐射测量三维理论可以用一维理论代替。及样品热扩散率越低 ,一维光热辐射测量理论和三维理论一致 ,所需要的频率就越低。这就为何时使用一维光热辐射测量理论提供依据。     

基于PC机的断层图象序列3-D表面重建

由断层图象序列重建三维物体模型及其可见表面显示是目前国际上十分活跃的研究课题。本文对X射线CT图象序列重建三维对象模型,以及可见表面3-D显示进行了研究。提出一种给定分段点数的轮廓多边形近似方法,继而提出一种快速断面图象间轮廊插值方法。对重建出的人体肝脏体元阵列,用深度和梯度明暗显示方法进行显示,肝脏可见表面的3-D显示结果令人满意。全部软件都是在以PC/AT为主机,配以PC-VISION图象处理板的微机图象处理系统上,用C语言编程实现的。     

家用3-D电视端到端标准开发的综述

消费者对于近期的3-D放映活动反应非常热烈,这证明了使用者对3-D内容的渴望,3-D似乎注定要成为家庭娱乐产业的下一代杀手级应用。到那时,3-D格式的母版后期处理及发行标准对于其在消费市场的成功推广是极其重要的。     

三维微电子学综述

三维微电子学主要研究三维集成电路的设计与制造。文章讨论了三维集成电路的概念、发明思想、结构、优点、制造及其挑战和应用等。三维微电子技术必将成为未来发展的新兴技术。     

导波结构三维不连续性问题的高次六面体边缘元分析

该文从全磁场矢量泛函出发,讨论了一种54参量六面体边缘元的空间构造。这种高次三维边缘元方法不但有效地消除了伪解,而且具有很高的计算精度。用这种方法对导波结构三维不连续性散射问题的分析,证实了它的有效性和可靠性。与12参量六面体边缘元计算结果的比较表明:本文方法具有更高的精度和计算效率,是一种求解三维不连续性问题的高效数值方法,有着推广应用的实际价值。     

目标散射特性对激光雷达回波特性的影响分析

研究目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响是进行目标激光雷达主动成像、跟踪以及目标识别的基础。首先推导了考虑探测激光时空分布的目标激光雷达回波公式,通过3DS MAX软件建立了三种典型目标的三维模型,采用单站激光雷达BRDF模型仿真得到了理想漫反射、近似镜面反射以及粗糙表面三种情况下不同目标多角度回波峰值序列,基于此分析了目标散射特性对其激光雷达回波特性的影响,可为目标激光雷达主动探测及成像提供理论参考。     

高压开关柜的三维电磁场数值仿真

导电触点过热是高压开关柜主要的失效模式,迫切需要低成本的实时、原位、在线触点温度监测装置作为早期失效预警系统,以确保此类高压大电流电气设备的可靠运行。设计触点温度监测装置,必须首先明确高压开关柜内的电磁场环境。以KYN28-12（Z）型高压开关柜为例,应用多物理场耦合仿真软件COMSOL Multiphysics的AC／DC模块,建立高压开关柜的三维电磁场数值仿真模型,采用准静态电磁场求解方法,计算得到了相线加载电压为12kV@50Hz的标准工况下开关柜内电磁场强度的分布：矩形铜制相线角部的电场和磁场强度最大,相线间的电场和磁场强度稍小。