编辑部公告  
· 《红外与激光工程》"光波大气传输研究及其应用"专题征稿
· 《红外与激光工程》"超快光纤激光技术"专题征稿
· 《红外与激光工程》"微纳光学与红外应用"专题征稿
· 《红外与激光工程》青年编委交流会顺利召开
· 《红外与激光工程》"光纤激光光束合成"专题征稿
· 第五届新型光电探测技术及其应用研讨会
· 关于开展第三届全国光学工程学科优秀博士学位论文评选工作的通知
· 先进高功率高能激光技术与应用研讨会
更多>>     
在线办公系统  
下载中心
保密审查证明
版权转让协议
创新性声明
论文模板
导师审查意见表
期刊基本信息
红外与激光工程
(月刊,创刊于1972年)
主管单位:
中国航天科工集团有限公司
主办单位:
天津津航技术物理研究所
中国光学工程学会
主编:吕跃广
主要栏目
   » 红外技术及应用
   » 激光及光电子技术
   » 光学探测与成像技术
   » 光学系统设计
   » 精密光学加工
   » 微納光学
   » 太赫兹技术及应用
   » 光通信与光传感
   » 光电测量技术
友情链接
22 中国光学工程学会
22 中国光学期刊网
22 中国知网
网站统计  
红外与激光工程  
  红外与激光工程—2015, 44 (5)   出版日期:2015-05-25
  本期栏目:激光与光电子技术 先进光学 光电器件与材料 先进光学成像技术 信息处理 红外技术及应用 光电测量 光通信与光传感 
激光与光电子技术

LD端面抽运Nd:YAP 腔内RTP-OPO1.65μm激光研究

邵振华, 朱海永, 叶彦林, 段延敏, 尉鹏飞, 张栋
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1397-1401.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1265 KB)  ( 265 )
摘要 ( 24 ) 引用本文
报道了基于非临界相位匹配磷酸钛氧铷晶体(RTP)的光参量振荡激光性能研究。采用激光二极管端面抽运Nd:YAP激光晶体,组成内腔式RTP-OPO系统,对比了在不同声光调Q重复频率下的信号光输出特性。在20 kHz重复频率和13.1 W的抽运入射功率下,获得平均功率1.1 W的1.65 μm人眼安全激光的输出,光-光转化效率为8.4%;在重复频率为5 kHz时,获得了最窄脉4.4 ns,最高单脉冲峰值功率30.8 kW。结果表明,基于RTP晶体的OPO变频是获得1.6 μm波段激光的一种有效新途径。

激光强回馈系统的动态调制稳频技术

曾召利, 张书练
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1402-1407.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1706 KB)  ( 148 )
摘要 ( 15 ) 引用本文
激光强回馈系统与弱回馈系统相比,在无任何电子细分条件下就可获得纳米级的分辨率。但是,由于其回馈水平高,容易发生模式转换或偏振跳变,稳频十分困难。提出了一种激光强回馈系统的动态调制稳频方法,研究了动态调制稳频中的零点定位、清零补偿等关键技术及算法。实验结果表明,通过采用动态调制稳频技术,消除了激光强回馈系统中的模式转移及偏振跳变现象,获得了调制均匀、幅值相等的回馈条纹,有效地解决了激光强回馈系统的稳频问题,大大提高了系统的抗干扰能力,对进一步研究高精度强回馈测量系统具有重要意义。

高能固体脉冲激光热晕效应相位补偿的数值分析

冯晓星, 张鹏飞, 乔春红, 张京会, 范承玉, 王英俭
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1408-1413.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1482 KB)  ( 147 )
摘要 ( 40 ) 引用本文
热晕效应是高能激光大气传输最重要的非线性效应之一。利用激光大气传输四维仿真程序,针对高能固体脉冲激光大气传输的非线性热晕效应,采用常规自适应光学系统与随机并行梯度算法自适应光学系统对其相位补偿进行了数值模拟和分析。结果表明:当脉冲宽度1 ms,重复频率10 Hz,单脉冲发射功率500 kW时,常规自适应光学系统补偿效果较好;当脉冲发射功率增加或者重复频率增加时,随机并行梯度下降算法自适应光学系统补偿效果较好。

60km车载瑞利测风激光雷达研制

韩燕, 孙东松, 翁宁泉, 窦贤康, 王建国, 张燕鸿
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1414-1419.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1714 KB)  ( 1221 )
摘要 ( 180 ) 引用本文
目前我国尚缺乏25~60 km大气风场实时探测手段,为此研制了60 km车载瑞利测风激光雷达。介绍了系统总体结构,对分系统的研制做了详细描述。为提高风场反演的精度,设计了标准具通过率函数校准系统。提出了标准具通过率函数校准方法,并开展实验对标准具通过率函数进行了校准。校准结果表明,接收机性能稳定,各参数测量标准差均小于0.06。该系统在德令哈地区对15~60 km大气风场进行了观测,获得了水平风场的测量结果,并与当地探空气球的探测结果进行了比对,30 km以下一致性较好。对风速、风向测量误差进行了计算,40 km以下,风速测量误差≤4 m/s,风向测量误差≤6°,40 km以上,风速测量误差≤8 m/s,风向测量误差≤18°。该系统设计合理,性能稳定,能够实时探测10~60 km大气风场。

音膜激光辐照的表面完整性及声学特性研究

周建忠, 刘伟, 黄舒, 郑阳, 谭文胜, 宋稳红, 穆丹, 佘杰
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1420-1425.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1513 KB)  ( 232 )
摘要 ( 31 ) 引用本文
为解决高分子聚酯材料的音膜在使用过程中存在中频失真、发声性能有缺陷等问题,针对音膜在发声器件中的作用和特点,提出了一种新型高分子音膜材料激光改性工艺。采用不同功率,固定波长为975 nm的半导体连续激光辐照音膜表面,在保证其表面完整性的情况下获得不同的改性效果。结果表明,经激光辐照后,音膜试样材料表面完好,无破损、变形;音膜表面粗糙度降低,有利于提高音膜振动的一致性和均匀性;音膜失真、谐振频率等声学性能得以改善,产品的发声品质显著提高。试验所得结果对于当前采用高分子聚酯材料作为音膜的发声器件快速、高效地提升市场竞争力有着重要意义。

轻小型机载激光扫描仪设计

李孟麟, 朱精果, 孟柘, 任建峰, 肖芳, 张珂殊
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1426-1431.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1808 KB)  ( 291 )
摘要 ( 46 ) 引用本文
介绍了作为机载激光雷达关键部件的激光扫描仪模块化设计方法和各模块主要功能。为实现激光扫描仪的小型化、轻量化目标,设计了四面棱镜作为扫描部件,分析了工作距离与光学口径的对应关系并基于探测器参数设计通光口径,采用光纤激光器作为光源有效减小了扫描仪的尺寸和功耗,并设计了准直系统对出射激光进行整形。在16 m距离和293 m距离的定点测距地面测试中,轻小型激光扫描仪精度可达到5 mm和18 mm,最后介绍了搭载轻小型激光扫描仪进行的飞行实验结果。

日光对532nm激光成像性能影响实验分析

周鑫, 孙剑峰, 姜鹏, 王海虹, 王骐
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1432-1437.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1715 KB)  ( 207 )
摘要 ( 27 ) 引用本文
532 nm激光成像雷达在成像过程中容易受到日光干扰而降低图像信噪比。利用532 nm条纹管激光雷达对复杂场景(建筑物群)进行昼夜成像实验,并采用直方图统计法分析同一场景分别在白昼和夜晚的激光强度像和距离像的像素值分布,进而分析日光对激光成像性能影响。实验结果表明:日照光会提高激光强度像的亮度以及背景/目标的对比度,同时也增加了距离像的空天背景噪声;夜晚激光距离像信噪比高,但目标强度像对比度不佳。

高重频激光对激光导引头解码干扰的研究

赵乾, 刘志国, 王仕成, 张帅
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1438-1443.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1394 KB)  ( 150 )
摘要 ( 28 ) 引用本文
为有效评估高重频激光对导引头解码过程的干扰效果,针对解码过程中的搜索识别和锁定跟踪阶段,分别建立了干扰效果量化评估模型。通过仿真,重点研究了高重频激光频率因素对采取了抗干扰技术下的导引头的干扰影响。结果表明:干扰效果与干扰激光频率、编码方式、离散化时间宽度以及时间波门宽度有关;高重频对搜索识别阶段的干扰效果要好于锁定跟踪阶段,当频率达到一定值后对两阶段均可实现100%干扰。

微小卫星单粒子闩锁防护技术研究

张昊, 王新升, 李博, 周开兴, 陈德祥
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1444-1449.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1519 KB)  ( 236 )
摘要 ( 31 ) 引用本文
对于在轨微小卫星而言,单粒子闩锁(Single Event Latchup,SEL)是最具破坏性的单粒子效应之一,其后果轻则损坏器件,重则使在轨卫星失效。首先介绍了SEL发生机理,分析并总结现有抗SEL的关键技术。其次提出了空间单粒子闩锁防护措施并设计了一种可恢复式抗SEL电源接口电路,实现对卫星星上设备的防闩锁及过流保护。最后利用脉冲激光模拟单粒子效应技术对具有飞行经验的芯片进行实验测试。实验结果表明,该电路能够准确地检测SEL的发生,有效解除SEL效应,保证系统运行稳定可靠。
红外技术及应用

基于射线跟踪算法的舰船尾迹波红外特征与探测

张士成, 杨立, 石恒
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1450-1455.
全文: HTML (1 KB)  PDF (2973 KB)  ( 222 )
摘要 ( 15 ) 引用本文
舰船驶过海面后会形成一条长度可达数千米且持续很长时间的尾迹区。这种显著特征为利用尾迹波的红外特征来探测舰船提供了依据。从舰船尾迹区特点出发,实现了尾迹波的可视化仿真。在Cook-Torrance光照模型的基础上建立了适用于舰船尾迹波的红外成像模型。采用射线跟踪算法,并综合考虑太阳辐射、天空背景辐射和大气传输等环境因素的影响,得到了不同探测条件下舰船尾迹波的红外成像特征。结果表明:俯仰角较小时海面整体较暗,舰船尾迹波特征明显;俯仰角较大时海面整体较亮,舰船尾迹波特征减弱;开尔文尾迹的成像特征受气温变化影响较小,湍流尾迹在低俯仰角低气温时为一条暗带,高气温时为一条亮带;海面风速增加,开尔文尾迹最终会无法分辨,湍流尾迹成为唯一可识别的舰船尾迹波特征。

超声红外热像技术中金属平板裂纹的生热特性

冯辅周, 张超省, 闵庆旭, 王鹏飞
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1456-1461.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1435 KB)  ( 215 )
摘要 ( 48 ) 引用本文
超声红外热像技术是一种新型无损检测技术,缺陷区域生热特性的研究有利于最优化检测方案的制定。实验分析表明:超声激励作用于含贯穿裂纹的金属平板时,与激励同侧的裂纹区域温度升高比异侧更明显,但裂纹面总体的生热效率稳定。针对上述实验现象,采用显式有限元方法建立了与实验系统对应的仿真模型,进行了机热耦合分析。在仿真模型中,采用压电-力类比方法模拟超声换能器的逆压电效应,并引入动态松弛模拟预紧力对被测平板初始状态的影响。仿真与实验结果得到了一致的裂纹区域温度分布和裂纹面生热规律,建立了裂纹面生热效率与裂纹面摩擦力及相对运动速度之间的联系,揭示了工具杆和被测平板之间的预紧力使裂纹面接触状态改变是裂纹生热向激励同侧偏移的直接原因。

基于六波混频的双波长红外光信号研究

朱长军, 张国青, 翟学军, 薛兵
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1462-1466.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1309 KB)  ( 140 )
摘要 ( 16 ) 引用本文
利用钛宝石激光脉冲在铷原子蒸汽中通过非线性光学混频产生两个不同波长的红外光脉冲信号。研究了铷原子数密度、泵浦激光强度以及光脉冲啁啾对两个红外光信号之间竞争特性的影响。结果表明,两个红外光信号主要产生于两个耦合的差频参量六波混频过程;信号的强度随铷原子数密度、泵浦激光强度和光脉冲啁啾发生变化;两个红外光信号间的竞争主要由两个参量六波混频过程的相位匹配决定,相位匹配与铷原子数密度相关度很强,而与泵浦激光强度和光脉冲啁啾相关度很弱。

基于硫系玻璃的中波红外光学系统无热化设计

付强, 张新
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1467-1471.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1348 KB)  ( 203 )
摘要 ( 24 ) 引用本文
硫系玻璃作为优良的消色差和消热差红外材料,是红外光学系统中关键光学元件的理想候选材料,文中利用硫系玻璃实现中波红外光学系统无热化设计。首先分析了温度变化对红外光学系统的影响;其次分析了常用硫系玻璃的各方面特性,并总结了硫系玻璃的优点;最后利用硫系玻璃,镜筒材料选择最常用的铝合金材料,设计了一个工作于中波红外的二次成像全球面无热化成像系统。设计结果表明:在0~100 ℃温度范围内,光学系统的成像质量优异,具有良好的无热化能力。使用硫系玻璃可实现低成本高性能中波红外光学系统。

红外热成像系统用硫系玻璃的熔制技术

刘永华, 祖成奎, 赵华, 王琪, 王衍行, 韩滨, 赵慧峰, 金扬利
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1472-1476.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1340 KB)  ( 163 )
摘要 ( 16 ) 引用本文
硫系玻璃是一种理想的红外光学透过材料,在红外热成像技术领域具有显著的应用价值。红外热成像技术要求所用硫系玻璃材料具有高透过、高均匀、大尺寸等性能优势和批量化、低成本制备特点,玻璃的熔制技术是有效解决上述需求的关键所在。概括介绍了硫系玻璃的真空密封安瓿瓶熔制、真空/气氛保护坩埚熔制技术和装置,特别提出和说明了一种硫系玻璃熔制新方法——气氛保护下的二次熔制方法,详细分析了该方法对硫系玻璃的光谱性能、内在光学质量和光学均匀性的影响,研究发现:随着保护气体纯度提高到99.999%,二次熔制后玻璃的光谱透过性能与真空密封安瓿瓶中接近,玻璃的内在光学质量和光学均匀性均显著改善。

基于APDL的管道内壁边界识别算法

张林, 范春利, 孙丰瑞, 杨立
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1477-1484.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1603 KB)  ( 204 )
摘要 ( 32 ) 引用本文
基于表面测温的缺陷或缺陷边界的定量识别算法是目前红外无损检测从定性向定量发展的关键理论基础。针对目前方法识别不规则缺陷边界精度相对较低的问题,通过关联ANSYS软件和MATLAB软件,利用有限元方法和共轭梯度法对二维管道内壁边界形状的稳态识别进行了研究。针对不同内壁边界形状以及试件形状的识别问题,系统地讨论了边界形状初始假设、检测表面温度测量误差及测温点数目、所识别边界的离散点数目以及试件的导热系数等一系列因素对识别结果的影响。数值实验证明了该方法的有效性及精确性。该方法可以在较短的计算时间内得到非常精确的稳态识别结果,大大提高了管道内壁边界形状识别的效率。
先进光学

基于用几何光学和米散射法的球形粒子前向散射特性计算研究

张学海, 魏合理
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1485-1490.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1690 KB)  ( 223 )
摘要 ( 23 ) 引用本文
分别用几何光学(GOM)、Lorenz-Mie散射方法计算了0.55 μm波段球形粒子的散射特性,并对两种计算方法的准确性进行了分析。研究了粒子尺度参数、折射率虚部对粒子0°散射相函数的影响。结果表明:在粒子尺度参数大于60时,GOM计算的球形粒子的散射特性与Mie非常接近。在粒子尺度参数小于1 000时,两种方法得到的前向散射相函数与粒子尺度参数均成二次方关系,且计算结果基本一致;随着粒子尺度参数的增大,前向散射与尺度参数之间将逐步失去二次方关系。当粒子尺度参数大于10 000时,采用GOM方法得到的结果要比Mie散射方法的结果偏大;当粒子尺度一定时, 0°散射相函数与折射率虚部之间呈先增大后减小的规律。

贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布

刘岚, 张海涛, 陈子阳, 吴逢铁
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1491-1495.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1309 KB)  ( 178 )
摘要 ( 24 ) 引用本文
基于衍射光学方法,研究了不同阶数的贝塞尔高斯光束经过环形菲涅尔波带片后,在波带片的焦点附近所形成光强分布。入射光束为高阶贝塞尔高斯光束,聚焦区域获得了空心光强分布,入射光束的阶数越高,空心尺寸越大;菲涅尔波带片的数目越多,空心长度越短。入射光束为零阶贝塞尔高斯光束,在聚焦区域获得了针形光束和局域空心光束。这些具有特殊光强分布的光束在激光加工以及粒子囚禁等领域有着潜在应用价值。

长焦距光学系统中反射光路的设计与装调

张继超, 李大伟
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1496-1499.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1228 KB)  ( 185 )
摘要 ( 19 ) 引用本文
针对双高斯型长焦距光学系统后工作距离较长的特点,在光学系统的后工作距离内设计两块反射镜折转光路,缩小光学仪器的尺寸,节省仪器空间和质量。通过反射作用矩阵计算分析了加入两块反射镜后,系统成像不改变。设计了精密螺纹幅微调机构,用于调整反射镜的俯仰和方位角度,调整后固定;设计了十字线和辐射状相结合的像面标定工装及多显微镜组合使用的装调观察工具,提高了装调效率。规划出粗、精相结合的对无穷远目标标定的装调方法,最终标定像面。所使用的设计方案和装调方法在实际工作中切实可行。

红外零位走动量测量中的相机姿态自适应补偿

李延风, 安志勇, 王劲松, 何小璇
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1500-1505.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1336 KB)  ( 132 )
摘要 ( 15 ) 引用本文
为提高红外零位走动量测量精度,针对测量过程中相机姿态变化误差引起的图像定位精度不高问题,提出了一种CCD相机姿态小角度变化自适应补偿方法。通过理论分析,推导出相机姿态解算公式,建立了CCD相机姿态解算数学模型,然后基于某型红外瞄具零位走动量测量系统,分别针对三种相机姿态,对瞄具分划线在参考坐标系中的坐标进行了对比实验。结果表明,测量精度优于0.01 mil,能减小相机倾斜对红外瞄具零位走动量测量带来的误差,为提高零位走动量测量精度提供了一种相机姿态自适应补偿的新方法。

旋转双光楔系统用于像移补偿的技术研究

赵军丽, 吴易明, 高立民, 张恒, 尹逊龙, 姚震
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1506-1511.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1453 KB)  ( 379 )
摘要 ( 63 ) 引用本文
摄像机在曝光时间内与目标的相对运动会产生像质模糊,且速高比(或速距比)越大,模糊状态越严重。目前,光学式像移补偿方法主要采用反射镜元件,针对其存在像旋校正机构复杂、运动定位控制难度大、摆扫式易产生光学振荡等缺点,提出了应用旋转双光楔系统进行像移补偿的新方法。建立了双光楔系统的动态作用矩阵数学模型,分析了光楔组件在各种独立运动状态下的出射光矢量轨迹,进行了软件仿真。根据实际的像移补偿需求,给出了双光楔系统的设计结果及控制方法。仿真和分析结果表明:双光楔系统具有结构紧凑、控制方法简单、运动平稳、补偿能力强等显著优点,对于大速高比(或速距比)的应用场合具有重要的实际意义。

长条形反射镜支撑结构设计与分析

刘福贺, 程志峰, 石磊, 徐宁, 管坐辇
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1512-1517.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1380 KB)  ( 240 )
摘要 ( 27 ) 引用本文
为了降低航空光电侦察设备的整体质量,减小反射镜在复杂航空环境下的面形变化,利用有限元方法对某长条形反射镜组件结构进行了优化。首先,计算轻量化反射镜所需的支撑点数量,并对支撑点的位置进行优化。接着,为了解决温度变化时组件材料线胀系数不匹配带来的热变形问题,在支撑结构中引入了柔性铰链,并对柔性铰链参数进行了优化。最后,对反射镜组件进行面形精度分析,得到反射镜RMS为20.3 nm,小于1/30λ(λ=632.8 nm);对组件进行模态分析及试验,得到一阶固有频率分别为138 Hz和162 Hz,满足设计指标要求,分析及试验结果表明了该反射镜的支撑结构合理可行。

方形孔径自由曲面反射式系统装调技术研究

王超, 张新, 王灵杰, 王钰
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1518-1525.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1908 KB)  ( 194 )
摘要 ( 21 ) 引用本文
针对方形孔径自由曲面反射系统,构造方形域上正交多项式用于波前解析,得到方形孔径系统波像差系数。在计算机辅助装调阶段,为确保装调结果准确,用方形域上正交多项式和光学设计软件来建立系统的灵敏度矩阵,结合自准直干涉法得到的多个视场得波像差来求解系统失调量;在多次迭代后得到系统平均RMS为0.164 1(632.8 nm)实测系统平均传递函数达到0.453 4的理想结果;证明该装调方法正确性,并适用于其他形状孔径自由曲面离轴反射系统式系统装调。

离轴三反空间相机与卫星平台的优化连接方式

沙巍, 陈长征, 李丽富, 张帆
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1526-1533.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1763 KB)  ( 138 )
摘要 ( 31 ) 引用本文
对于与卫星平台卧式安装的长焦距离轴三反空间相机,由于地面与在轨状态环境条件不同引起平台接口与相机产生温度差,导致相机视轴漂移影响成像质量。为解决此问题,提出了将柔性连接座、刚性连接座和可解锁连接座配合应用的优化连接方式,实现了相机与平台在轨状态3点静定柔性连接,并在运载阶段利用可解锁连接座提高相机基频。利用有限元方法对优化连接方式进行验证,平台接口温度降低15℃引起次镜角度变化为9.62"(安装位置跨距1.2 m),满足光学设计要求;同时运载阶段相机在X、Y、Z三方向频率响应基频分别为120 Hz、120 Hz、110 Hz,与全刚性连接情况相比无明显降低。利用试验工装模拟平台进行温度变化替代试验,平台在温度提高15 ℃情况下,试验结果与仿真结果相符,且次镜转角实测值与仿真结果最大误差为9%。试验结果说明优化连接方式解决了卫星平台与相机在轨状态温度差引起的视轴漂移的问题,提高了相机的在轨环境适应性。
光电器件与材料

不同激光脉冲作用下ZnS晶体非线性光学特性

常青, 李亚蕾
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1534-1538.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1279 KB)  ( 168 )
摘要 ( 41 ) 引用本文
用Z-scan技术在532 nm的皮秒激光脉冲和800 nm飞秒激光脉冲作用下分别研究了ZnS晶体的非线性吸收及非线性折射特性。实验结果表明,ZnS晶体在532 nm的皮秒激光脉冲作用下非线性吸收为双光子吸收,其非线性吸收系数为5.3×10-11 m/W,在800 nm的飞秒激光脉冲作用下非线性吸收为三光子吸收,非线性吸收系数为0.59×10-21 m2/W2;在532 nm皮秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为负,自由载流子产生的非线性折射率的改变占主导,而800 nm飞秒激光脉冲作用下,ZnS晶体的非线性折射率符号为正,束缚电子产生的非线性折射率的改变为主要因素。

商用Flash器件在空间应用中温变规律的实验研究

王佑贞, 房亮, 刘彦民, 乔旷怡, 郭鹏
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1539-1543.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1460 KB)  ( 184 )
摘要 ( 26 ) 引用本文
分析了工业级Flash存储器件应用于空间电子产品时应考虑的温变规律和机理,并在-35~105 ℃的温度条件下对韩国三星公司生产的大容量Flash存储器件K9××G08U×D系列进行了温循试验和高温步进应力试验,以评估其空间应用的可行性。试验结果显示:这一系列存储器在温度变化的情况下,电性能参数会发生规律性变化,其中页编程时间随温度的升高线性增大,105 ℃比-35 ℃时页编程时间增加15%;块擦除时间在低温条件下明显增大。在-35 ℃低温条件下,块擦除时间比常温条件高出72%,在105 ℃高温条件下,块擦除时间比常温条件高出10%。试验表明Flash K9××G08U×D系列存储器能够在-35~105 ℃的环境下工作,器件可正常擦写读,坏块没有增加。页编程时间随着温度的增加而增加,但是,仍然在器件的最大页编程时间之内。但是,在低温环境下,擦除时间会明显增加,在空间应用时需为擦除操作预留足够的时间。

宽带啁啾镜的制备及其损伤特性研究

谢雨江, 张锦龙, 王占山, 刘华松, 焦红飞
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1544-1548.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1261 KB)  ( 186 )
摘要 ( 58 ) 引用本文
基于损伤特性、应力特性较好的电子束蒸发技术,制备了Ta2O5/SiO2和HfO2/SiO2两种带宽不同、电场分布不同的啁啾镜,利用中心波长为1 030 nm,脉宽为350 fs的激光脉冲对两种样品进行了损伤测试。实验结果表明:材料特性及电场分布是影响啁啾镜损伤阈值的主要因素,通过膜系设计降低电场分布可以制备带宽更宽、损伤阈值与HfO2/SiO2啁啾镜相近的Ta2O5/SiO2啁啾镜。利用基于导带电子数密度的理论模型对此现象进行了解释,同时对啁啾镜的损伤形貌进行了观测、分析。

高品质三元CdxPb1-xSe量子点的制备与非线性光学性能研究

杜凯, 牟晓勇, 余大斌, 张金花, 王峰, 赵明辉
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1549-1553.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1535 KB)  ( 131 )
摘要 ( 37 ) 引用本文
因为具有独特的量子效应,量子点一直受到诸多领域的广泛关注。为了研究CdxPb1-xSe三元量子点非线性特性,研究了高品质三元量子点的简便制备方法,在此基础上,进一步在532nm激光条件下利用Z-扫描技术研究了其非线性光学性能。结果表明,以制备的N-油酰基-吗啡啉为溶剂,采用改进“一锅煮”法成功地获得了大小均一、结晶良好的CdxPb1-xSe量子点;Cd0.5Pb0.5Se量子点的非线性吸收系数和非线性折射率分别为1.01×10-9m/W和-1.1×10-10 esu,相比于CdSe二元量子点,体现出更加显著的非线性折射特性。因此,CdxPb1-xSe量子点在激光防护、光电开关等方面具有重要的潜在应用价值。

超薄金属膜V-型槽等离子波导的定向耦合研究

朱凝, 李浩, 张辉
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1554-1557.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1324 KB)  ( 252 )
摘要 ( 33 ) 引用本文
分析了在 1 550 nm 波长下超薄金属膜(金膜厚t=10 nm)V-型槽等离子波导间长程沟道等离激元导模的定向耦合。通过计算不同波导间距下的模式分布,得出了定向耦合器中奇、偶模有效折射率实部和传播长度随波导间距的变化情况,并进一步计算了相邻波导间的耦合长度、最大串扰与波导间距的关系曲线。计算结果表明:在波导间距较小时,耦合长度小于各模式的传播长度,随着波导间距的增加,耦合长度随之增加,最大串扰随之减小。对超薄金属膜V-型槽等离子波导的定向耦研究在集成光路的实际应用中具有重要的价值。

改进的航空全帧型面阵CCD相机电子式像移补偿方法

任航
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1558-1563.
全文: HTML (1 KB)  PDF (2306 KB)  ( 155 )
摘要 ( 24 ) 引用本文
目前基于TDI 方式的电子像移补偿方法中曝光期间电荷包以行为步长进行转移,使电荷包移动和像移之间存在较大的非同步效应,降低了补偿效果。为了提高像移补偿效果,首先分析了目前基于TDI 方式的电子像移补偿方法中电荷包移动的离散性对补偿效果的影响,提出了一种改进的电子像移补偿方法,从而可以大大减小电荷包和像移之间存在的非同步效应,对比两种方法调制度,从理论上证明了其对补偿效果的提高作用。给出了改进式的电子式像移补偿方法的驱动时序图,通过室内模拟不同像移补偿实验进行了两种方法的验证,分别比较采用两种像移补偿方法图像的清晰度。结果表明,改进式电子像移补偿法图像调制度平均值47/96大于传统像移补偿法图像调制度平均值1/3,改进式像移补偿法图像清晰度平均值为0.550 2大于传统像移补偿法图像清晰度平均值0.475 3。可以看出,改进式的像移补偿方法相对于传统TDI像移补偿方法,效果明显改善。

减小声光频谱仪频率测量方差算法研究

何其锐, 李立萍
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1564-1568.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1301 KB)  ( 232 )
摘要 ( 22 ) 引用本文
声光器件衍射光峰值偏转位置与输入信号频率成正比是声光频谱仪测频的基本原理,但实际中衍射的非线形效应会引起衍射光峰值偏转误差较大。为减小频率测量方差,需对衍射光强数据做相应处理。对CCD背景噪声的数字特征分析,以背景噪声数学平均值为阈值做去噪处理。根据最小二乘法原理,对衍射光强数据做一次高斯函数拟合,拟合数据与光强数据相关系数为0.997 6。在现有测试光学平台下,根据衍射光强峰值位置估计的频率测量方差为542.5 kHz2,利用拟合高斯函数中心值估计的频率测量方差为31.8 kHz2。为减小声光频谱仪频率测量方差提供了理论支持。
光通信与光传感

斜程大气湍流中成像系统分辨率的影响因素研究

张洪建, 韦宏艳, 贾锐, 程玲
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1569-1573.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1297 KB)  ( 219 )
摘要 ( 22 ) 引用本文
大气湍流是影响光学成像系统分辨率不可避免的因素之一。为了研究大气湍流内外尺度、湍流轮廓线及探测高度对光学成像系统分辨率的影响,根据光学成像系统积分分辨率理论及修正Von Karman湍流谱,推导了斜程传输路径下考虑湍流内、外尺度的光学成像系统的分辨率积分公式。数值计算中应用ITU-R公布的随高度变化的大气折射率结构常数模型,结果表明:湍流内尺度对光学成像系统分辨率的影响要远小于湍流外尺度对分辨率的影响,而湍流内尺度又限制着外尺度对光学成像系统分辨率的影响;斜程传输时,湍流轮廓线的影响大于外尺度对积分分辨率的影响;光学成像系统分辨率在近地面受近地面大气结构常数的影响大,而当高度大于5 000 m时,光学成像系统分辨率受风速的影响大。

一种光纤陀螺干涉仪光纤长度误差量测量方法

单联洁, 马玉洲, 梁迎春
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1574-1578.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1251 KB)  ( 131 )
摘要 ( 32 ) 引用本文
为提高光纤陀螺干涉仪保偏光纤长度误差量的测量精度,提出了一种基于四态方波调制的新的解决方法,将对光纤陀螺Sagnac干涉仪光纤长度误差量的测量转化为对探测器响应信号中尖峰脉冲的测量,并利用调制频率倍频技术实现了对尖峰脉冲的精细化测量。依据该方法设计制作了一套可检测光纤长度误差量的系统,达到了0.2 m的测量精度(2 000 m光纤)。实验结果表明,与普通保偏光纤测量方法相比,该方法测量精度高、速度快,为光纤陀螺的工程化装配提供了保障。

36维Kalman滤波的激光陀螺捷联惯导系统级标定方法

江奇渊, 汤建勋, 韩松来, 袁保伦
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1579-1586.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1714 KB)  ( 134 )
摘要 ( 22 ) 引用本文
分析了系统级标定的研究现状,建立了惯导系统误差模型。额外考虑加速度计二次项误差系数与内杆臂参数对系统的影响,提出了一种36维Kalman滤波系统级标定方法。设计了合适的标定路径,建立了Kalman滤波模型。仿真及实验结果表明,激光陀螺和加速度计零偏估计精度分别优于0.001(°)/h和9 μg,标度因数误差估计精度分别优于3 ppm(1 ppm=10-6)和2 ppm,安装误差角估计精度分别优于1"和3",二次项误差系数估计精度优于4×10-10 s2/m,内杆臂参数估计精度优于3 mm,满足高精度惯导系统的标定要求。

应用于10Gb/s光接收机的全差分CMOS跨阻前置电路设计

王巍, 武逶, 冯其, 颜琳淑, 王川, 王冠宇, 袁军, 王振
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1587-1592.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1812 KB)  ( 209 )
摘要 ( 17 ) 引用本文
设计了一种的低成本、低功耗的10 Gb/s光接收机全差跨阻前置放大电路。该电路由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成,其可将微弱的光电流信号转换为摆幅为400 mVpp的差分电压信号。该全差分前置放大电路采用0.18 μm CMOS工艺进行设计,当光电二极管电容为250 fF时,该光接收机前置放大电路的跨阻增益为92 dBΩ,-3 dB带宽为7.9 GHz,平均等效输入噪声电流谱密度约为23 pA/(0~8 GHz)。该电路采用电源电压为1.8 V时,跨阻放大器功耗为28 mW,限幅放大器功耗为80 mW,输出缓冲器功耗为40 mW,其芯片面积为800 μm×1 700 μm。

基于FFT和多重信号分类算法的高精度相干光相移键控信号频率偏移估计算法研究

张珂卫, 汪伟, 赵卫, 谢小平
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1593-1597.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1293 KB)  ( 160 )
摘要 ( 18 ) 引用本文
针对相移键控(MPSK)相干光通信系统中的频率偏移,最常用的两种算法是基于差分相位或者FFT最大值的算法,但是当数据长度较短时,两种算法均很难实现MHz的估计误差,这将使得后续载波相位恢复估计很难恢复原始数据。为满足MPSK系统中频率偏移估计算法高精度和实时性的要求,首次将多重信号分类算法引入该问题,提出一种基于快速傅里叶变换和多重信号分类的频率估计算法,该算法在数据较短时精度很高。利用基本原理和流程图对算法加以说明,并进行了20-GBaud/sQPSK相干光系统仿真实验验证算法切实可行。

全双工光载无线通信链路模型研究

张建明, 娄淑琴, 曾璐璐
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1598-1604.
全文: HTML (1 KB)  PDF (2229 KB)  ( 165 )
摘要 ( 19 ) 引用本文
提出了一个新的全双工光载无线通信链路模型。方案的下行链路采用两个马赫曾德尔调制器级联以产生六倍频毫米波;采用单边带调制,有效防止了码元走离现象,提高了传输距离;上行链路复用了下行链路中的一阶光边带以作为上行基带信号的载波,从而无需在基站中额外配置激光源;采用延时零拍法解调,减少了对毫米波本地振荡器的需求,降低了系统的成本。仿真结果表明,所提出的全双工模型中,仅用10 GHz频率的调制信号就能产生60 GHz的毫米波,大大降低了调制信号频率,且下行链路传输距离可达250 km,而上行链路传输距离大于300 km。
光电测量

一种甚高精度星敏感器精度测试方法

郑循江, 张广军, 毛晓楠
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1605-1609.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1315 KB)  ( 244 )
摘要 ( 36 ) 引用本文
根据星敏感器的误差来源和组成,提出了对甚高精度星敏感器的瞬时误差(TE)、高频误差(HSFE)、低频误差(LSFE)三项误差的测试方法。针对星敏感器TE的测试,利用统计高精度静态光星模和基于高精度单星模拟器的星点质心定位误差的方法,得到星敏感器TE的误差;针对星敏感器HSFE的测试,利用高精度转台和单星模拟器,以微步距采集星点弥散斑在不同成像位置时的能量变化,计算星敏感器高频误差;针对星敏感器LSFE误差的测试,利用双轴转台,并且分别旋转转台的两轴,计算星敏感器星像坐标在像面上的变化来获得LSFE的误差。最后文中以某甚高精度星敏感器为例进行试验,结果表明测试方法有效。

一种星敏感器光学系统标定与引建的新方法

唐君, 李伟, 徐轩彬
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1610-1615.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1282 KB)  ( 170 )
摘要 ( 49 ) 引用本文
星敏感器以星体映射在CCD像平面上的坐标作为输入信号,信号精度受到光学系统固有误差与CCD像平面安装误差的综合影响。基于恒星参考系的星敏感器光学系统标定与引建方法,无需转台与星模拟器等大型昂贵设备支撑,以天体信标于观测历元时的精确赤道坐标为基础依据,创新性地将星敏感器不可回避的CCD像平面安装误差问题,糅合至光学系统标定过程进行解决,应用简单、方便,经试验验证:标定与引建精度能够达到角秒量级。

基于多传感器融合的航天器间位姿参数估计

冯春, 吴洪涛, 陈柏
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1616-1622.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1577 KB)  ( 230 )
摘要 ( 29 ) 引用本文
提出了利用单目视觉与激光测距仪混合的航天器间相对位置和姿态参数测量的解析算法。首先利用四元数测量算法,采用5个非共面特征光点和单目视觉获取航天器间相对位置和姿态参数的解析解,并对解析解进行修正;然后,将上述6D位姿参数与激光测距仪获取的1D距离进行融合,以进一步对6D位姿参数进行修正。最后,通过计算实例对该算法进行数学仿真,仿真结果表明:该算法保证了在相机标定和特征光点提取及匹配较大误差下的位姿参数的估计精度,能够满足航天器相对位姿确定精度和实时计算要求。

车载经纬仪的垂轴误差分析

江波, 周泗忠, 姜凯, 付怀洋, 梅超
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1623-1627.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1221 KB)  ( 153 )
摘要 ( 24 ) 引用本文
基于高精度机动式车载测量平台,提出了利用综合坐标变换法修正补偿机动平台变形引起的光电经纬仪测角误差。分析了综合坐标变换法的基本原理,建立基座、照准部及望远镜坐标系,并推导得出了三轴误差公式。构建了一个车载平台模型,并根据实际算例分别通过综合坐标变换法和传统单项误差累计法进行误差修正。结果表明,综合坐标变换法较单项误差累计法误差修正精度提高5",避免了单项误差累计法工作范围内分布多个较大误差点的弊端,具有较高的补偿精度,将该方法应用于机动车载测量系统可进行高精度的测量,具有较高的理论和实用价值。

基于红外编码结构光的深度测量方法

贾同, 周忠选, 高海红, 王炳楠
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1628-1632.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1403 KB)  ( 605 )
摘要 ( 196 ) 引用本文
视觉深度测量是计算机视觉领域的重要问题。提出了一种基于红外编码结构光的深度测量方法。首先,设计一种新的网格图案并提出一种顺序编解码算法,准确计算参考图像与目标图像之间对应点的偏移;然后,提出一种成像系统参数线性拟合算法,建立目标深度与光斑像素偏移之间的线性关系,并修正镜头畸变;最后,基于线性关系实现深度测量,并基于Delaunay三角剖分算法实现三维重建。在实验过程中,通过多组数据进行误差评估与校正,提高测量精度,降低系统误差。多组实验数据表明,该深度测量方法准确性较高,并具有较好的实用性与鲁棒性。

彩色成像系统最小可分辨色差测量方法研究

于洵, 田冰心, 姜旭, 聂亮, 陈靖
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1633-1637.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1196 KB)  ( 247 )
摘要 ( 32 ) 引用本文
最小可分辨色差通常使用基于人眼观测的主观方法测量,精度不高。为了提高测量精度,利用人眼敏感度函数Barten模型建立起来一种客观测量模型。即彩色四杆靶图案被成像系统接收,经色彩空间变换、傅里叶变换、人眼敏感函数处理,当测试图案敏感度值与由人眼敏感度函数决定的人眼敏感度阈值相匹配时,将此时的图片转换到CIELAB颜色空间并计算色差,记录不同空间频率四杆靶的测试结果并与主观测量结果相比较。结果表明:基于人眼视觉模型的客观测量方法与主观测量方法所得结果相一致,即所提出的客观测量方法是可行的。
先进光学成像技术

单探测器共孔径多光谱成像系统设计

侯晴宇, 张树青
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1638-1642.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1755 KB)  ( 232 )
摘要 ( 21 ) 引用本文
为了解决多光谱成像系统的轻小型设计难点,采用单探测器多谱段成像方案进行了同时刻四谱段成像系统的光学系统设计。分光原理为,在物镜组前方设置四片楔形滤光棱镜,并在棱镜表面镀上透过不同谱段的透过薄膜;物体辐射经过棱镜后不同谱段的辐射发生不同方向的偏折,即在焦平面的不同位置形成了分离的光谱像。设计过程中,采用渐晕的方法解决谱段间的重叠问题。设计得到的光学系统波段数为4,工作波长为8.20~8.60 μm、9.40~9.80 μm、10.60~11.20 μm及11.20~12.20 μm,焦距为55 mm,全孔径为80 mm,光学系统的弥散圆直径小于40 μm,并分析了系统的像差特性。分析结果表明,该系统具有良好的成像质量,满足多谱段成像要求。

大孔径静态干涉成像光谱仪探测器配准误差标定方法

张周锋, 谢永军, 胡炳樑, 殷勤业, 于涛
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1643-1646.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1242 KB)  ( 150 )
摘要 ( 22 ) 引用本文
大孔径静态干涉成像光谱技术是近年来出现的一种新型干涉成像光谱技术,具有高通量、多通道等优点,然而干涉图与探测器之间存在一定配准误差时,则会对复原光谱产生较大的影响,甚至影响到仪器的最终应用。针对该问题,通过对大孔径静态干涉成像光谱仪成像机理的分析,提出了一种探测器配准误差的标定方法,经验证该方法可以很好地解决探测器的配准误差,最终提高了复原光谱的精度,该研究对大孔径静态干涉成像光谱仪的研制具有重要的指导意义。

温度对机载成像光谱仪光学性能的影响

贤光, 颜昌翔, 吴从均, 张军强
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1647-1653.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1439 KB)  ( 236 )
摘要 ( 34 ) 引用本文
为了研究温度对机载成像光谱仪光学性能的影响,分析了机载环境下仪器温度载荷的特点,阐述了温度载荷的作用机理和表现形式,研究了光谱仪的热光学性能。首先,分析了机载环境下温度载荷特点;其次,以最小二乘法和坐标转换法为理论依据,编制了面形误差及刚体位移求解程序,并结合有限元法计算了光机系统在温度载荷作用下各镜面的变形值和刚体位移大小;最后,对变形后的光学系统进行了光线追迹,求解了镜面刚体位移导致的谱线位置变化,研究其谱线漂移特性,并计算了刚体位移对传递函数(MTF)的影响。计算结果表明,±10 ℃温度变化范围内,谱线漂移量小于光谱定标精度要求的1/3,不需要再进行光谱定标和光谱修正;系统传递函数也能够满足成像质量要求。这些结论会对仪器研制有很大的工程实用价值。
信息处理

空间目标天基成像探测信噪比分析

孙成明, 袁艳, 赵飞
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1654-1659.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1299 KB)  ( 239 )
摘要 ( 77 ) 引用本文
基于光散射理论和轨道动力学,引入区域分解、网格划分和矢量坐标变换的思想,利用双向反射分布函数建立了空间目标等效星等的数学模型。结合空间目标天基成像探测的噪声来源建立了空间目标探测信噪比的数学模型。以空间目标天基红外系统为例,根据目标的结构特性、材料特性、背景特性、轨道特性及探测器的轨道特性、性能参数等,计算了目标等效星等和目标探测信噪比随时间的变化关系。结果表明,目标等效星等在观测时间内存在约3个星等的差别,导致目标探测信噪比在观测过程中也随之变化。仿真结果验证了建模方法的正确性,实现了空间目标天基成像探测信噪比的动态分析。

灰度融合图像目标与背景感知对比度客观评价模型

高绍姝, 金伟其, 王延江, 张晓东
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1660-1665.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1240 KB)  ( 233 )
摘要 ( 31 ) 引用本文
目标与背景感知对比度是影响可见光与红外灰度融合图像质量的主要因素之一。现有的对比度评价模型未能充分考虑人眼视觉特性。因此,基于韦伯对比度模型的形式,结合人眼亮度掩盖特性,提出了一种简单有效的融合图像目标与背景感知对比度评价模型。利用模拟图像和现实场景灰度融合图像的主观评价分数来检验客观评价模型。结果表明,与现有的5种图像对比度评价模型相比,所提出的目标与背景感知对比度客观评价模型能够给出更接近人眼主观感受的评价结果,有效地实现灰度融合图像目标与背景感知对比度的客观评价。

基于清晰图像先验知识的盲复原算法

肖钟捷, 刘用麟
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1666-1672.
全文: HTML (1 KB)  PDF (1975 KB)  ( 274 )
摘要 ( 21 ) 引用本文
图像采集系统在获取图像时,受到各种干扰,使图像变模糊并含有噪声。为此,提出了一种基于清晰图像先验知识的图像盲复原算法。首先通过统计分析大量的清晰图像梯度域的概率分布特性,将图像划分为具有较多复杂纹理的区域和平坦区域,拟合概率分布函数,得到清晰图像的先验知识,并加入图像局部约束条件,即复原图像平坦区域与退化图像的平坦区域的概率分布变化较小,避免产生振铃现象。然后,建立图像噪声模型,将图像噪声划分为高斯噪声和均匀分布噪声,防止退化图像中的灰度过饱和像素点在复原过程中产生异常值。最后,利用最大后验概率模型,构造代价函数,将图像盲复原问题转变为求代价函数最小化问题,并用最大期望算法和快速迭代收缩算法求解代价函数,恢复出清晰图像。实验结果表明,该算法能有效恢复图像细节,锐化图像边缘,抑制噪声,避免产生振铃效应。

基于自适应多尺度形态滤波与EMD的激光雷达回波信号去噪方法

蒋立辉, 符超, 刘雯箐, 熊兴隆
红外与激光工程. 2015, 44 (5): 1673-1679.
全文: HTML (1 KB)  PDF (2610 KB)  ( 453 )
摘要 ( 81 ) 引用本文
在使用经验模式分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)对激光雷达回波信号进行去噪处理时,由于信号含有脉冲及间歇等间断事件而产生模态混叠,导致不能很好地分解出有用信号成分,影响去噪效果。针对这一问题,提出了一种形态滤波与EMD相结合的组合算法。首先,使用自适应多尺度形态滤波器作为前置单元,对信号进行初步处理,剔除信号中的间断事件干扰。之后,应用EMD对处理过的信号去噪。采用仿真数据及真实激光雷达回波数据进行了去噪实验。实验结果表明,文中算法相比于直接EMD去噪,在仿真试验中信噪比提高了8.89 dB,均方根误差降低了0.0514;在真实回波数据去噪实验中,6 km以后平均信噪比提高了3.356 4 dB。该组合算法有效地抑制了模态混叠现象,具有良好的去噪效果及应用前景。
首 页 | 期刊简介 | 投稿指南 | 编委会 | 期刊订阅 | 广告合作 | 联系我们
版权所有 © 2012 《红外与激光工程》编辑部 地址:天津市空港经济区中环西路58号 邮政编码:300308
津ICP备06007537号