光纤组束激光对可见光硅CCD的有效干扰距离分析

为了分析光纤组束激光的工业加工应用前景,对组束激光的角偏移和腔耦合效率进行了理论分析和数值计算,结果表明组束激光输出功率可以达到10kw量级。结合双光栅组束结构,对组束激光的光束质量进行控制,结果表明此条件下优化的组束激光光束质量可以达到1.4左右。光纤组束激光在输出功率和光束质量两方面均满足工业加工的应用需求。

光纤的模场分布是光纤最基本的特性,它包含了很多光纤的有关信息,单模光纤都工作在不可见的近红外波长范围内,且在可见光范围并非单模工作。提出了一种利用可见光测量近红外单模光纤模场直径的新方法,导出了一个考虑光纤材料色散的更精确地计算不同v值时模场直径的公式,设计了利用可见光直接拍摄模斑的系统,采用缠绕法提取基模,消除了高阶模对测量结果的影响,利用二元非线性曲面拟合,测得了光纤在近红外工作波长下的模场直径。由于无需红外光源、红外探测器以及精密的扫描装置,该方法具有成本低廉、测量速度快、调整容易等优点。

介绍了一种用于红外动态场景生成的新型可见光/红外图像转换器芯片.采用离子刻蚀工艺制作芯片的吸收辐射膜,其可见光波段吸收率可以达到98.5%以上,3～5μm波段的红外发射率可以达到0.73,8～12μm波段的发射率达到0.82.测试证明,此吸收辐射膜完全满足红外图像转换芯片的应用要求.

针对高炉风口回旋区ccd工况检测中图像过饱和失真问题,提出了ccd光积分时间控制模型,解决高炉回旋区辐射测温过程中ccd在由于辐射强度过大易出现输出过饱和电流导致"图像发白"问题,并进行了高炉回旋区断面温度与ccd快门时间关联实验,并给出了一定快门时间下温度与图像灰度计算模型;理论和实验研究表明,ccd快门时间过长,使图像的清晰程度下降甚至不可辨;通过控制ccd快门时间,可提高ccd辐射测温动态范围;工业应用表明,这种方法能实现高炉风口回旋区断面温度的在线非接触测量和回旋区工况监控。

对用棱镜实现波长可调谐的金绿宝石激光器进行了理论和实验研究,分析了其在可调谐波段的增益和阈值特性,优化了腔形、输出镜透射率等参数,通过实验获得了调谐范围725~781nm、中心波长最大输出能量达1j的激光输出。用不同波长、不同重复频率的金绿宝石激光对扫描线阵ccd成像进行了干扰实验,获得了较好的干扰效果。

分析了光学零件表面的光能量的反射损失,从膜系选择、膜料选择、膜层厚度、镀制工艺四个方面,对可见光减反膜的膜系设计特点进行了研究,确定了基本的设计原则。

可见光通信是利用白光led可见光光波作为载体的无线光通信技术.白光led既能提供照明,也能满足小型室内的无线网络要求.本文主要对白光led的室内可见光通信字符传输系统进行了研究,重点研究了白光led可见光通信系统的硬件电路和编解码设计,设计出了基于白光led的ppm编码调制和解码电路,从而构建vlc无线网络.系统采用的是直射式链路形式和光强度调制——直接检测技术对白光led的键码调制,设计了接收可见光的光解码电路,从而实现了白光led可见光通信的字符传输.

针对外腔谱组束和主振荡功率放大(mopa)组束方案中存在的问题,基于体光栅极窄的波长选择性和角度选择性,提出了两种多阵元光纤激光组束方案。为克服外腔谱组束中阵元数目受衍射元件有限频谱范围的限制,提出了一种基于级联体光栅的谱组束方案,该方案可使组束阵元数目随光栅数目倍增;提出了一种基于重叠体光栅的mopa组束方案,该方案通过重叠体光栅的双向复用提供光学反馈,使系统无需复杂的相位检测与控制就可实现各阵元光束的相位锁定。

提出一种室外可见光通信(vlc)信道模型,介绍了可见光在室外传输的直射路径模型和一次反射路径模型,分析了传输距离、发射机发射角和反射面位置对系统传输性能的影响。采用控制变量法进行了仿真实验,得到了在各参数不同时接收端直射功率和反射功率的比值。

可见光通信技术是一类新型的技术,具有节约能源的特点,可以满足当前社会的低碳需求,故此该技术的推广意义非凡.当前,很多人开始关注室内可见光的技术应用,我国的相关专业人员也开始将研究重点转移到该项研究上,目的是发挥室内可见光的最大功能.本文细致的阐述了通信技术关键性手段,并探究室内可见光的关键技术应用要点,用以推进我国的技术发展,创新我国的通信技术.

1.06μм高反可见光高透的平板分光膜系之设计与分析

2017年第四届“启航杯”电子设计训练赛 a题：穿透毛玻璃的可见光成像系统 一．任务 使用cmos或者ccd成像系统透过毛玻璃对目标物体成像。毛玻璃与目标物之 间不可添加任何光学元件和照明光源。目标物距离毛玻璃5cm。 二．基本要求 （1）在没有放置毛玻璃的情况下对目标物a进行成像；（10分） （2）在放置1号毛玻璃的情况下对目标物a进行成像，并计算点扩散函数； （10分） （3）在放置1号毛玻璃的情况下对目标物b直接进行成像，成像质量进行排名， 分数依次减少2分。（50分） 三.发挥要求 （4）在放置2号毛玻璃的情况下对目标物c直接进行成像，成像质量进行排名， 分数依次减少2分。（20分） （5）其他。（10分） 四．设计报告 本作品需要提交设计报告 项目主要内容满分 方案论证比较与选择，方案描述3 理论分析与计算系统相关参数设计5

该系统采用双波段视频采集技术,综合可见光与红外的视场信息,提高了其抗干扰能力和火灾识别率,并且实现了对火灾的分级报警。算法中采用编号标记、编号生存期等一系列标记机制,可实现多个火焰目标的稳定跟踪识别,并且采用基于图像轮廓的算法,增强系统实时性并减少系统内存损耗;硬件采用dsp与arm双系统组合,tm320dm642用于图像处理,lpc2368用于通信与报警,系统运行更加高效。实验结果表明,该系统对火灾探测的准确性高,抗干扰能力较强,并且具有较快的反应速度。

第六届全国大学生光电设计竞赛赛题 竞赛题目1：穿透毛玻璃的可见光成像系统 竞技重点： 透过复杂介质获取对向物体图像精细信息的能力。 竞赛说明： 使用cmos或者ccd成像系统透过毛玻璃对目标物体成像。 竞赛规则： 使用自行设计的cmos或ccd成像系统，透过毛玻璃对目标物成像。毛玻璃 与目标物之间不可添加任何光学元件和照明光源。目标物距离毛玻璃5cm。 光路示意图 评分规则： 比赛前组织委员会准备4种不同散射程度的毛玻璃板。每队在规定时间内，使 用不同毛玻璃板对同一目标分别进行成像，并输出各次成像结果，竞赛成绩由各 次成像结果的得分求和获得。（竞赛队在各次成像间，后续使用的毛玻璃板必须 低于前次成像使用的毛玻璃的散射度），总的成像时间不超过10分钟。各队将 所获得的物体图像保存为通用的数字图像文件，并将该次成像结果识别出来的物 体图像精细信息填表上交。 裁判

根据ook原理,用veriloghdl来完成ook调制、解调与同步模块的设计,配合驱动电路、接收电路完成了整套可见光通信系统的设计,并测试了系统的性能,测试结果显示该系统可实现1m范围内通信,且80cm范围内波形良好无失真.

本文给出了led路灯实现可见光通信的一种方案,介绍了其组成、工作原理及实现过程,通过matlab仿真验证了方案的可行性。最后,通过采用相应的调制解调技术,现场测试并验证了led路灯实现可见光通信的可行性,并实时传送了led路灯工作状态的数据。本文的研究为城市路灯的管理及发展提供了一种新的思路和参考。

本文报道了一种基于单频振荡器耦合进入4个光纤放大器的锁相光纤束激光器,这种激光器可以提供超过600w的相干光束。振荡器调制带宽达到2ghz来增加受激布里渊散射的阈值,然后分出一路光束并频移形成参考光束。振荡器输出通过基于20μm芯径yb掺杂光纤的终端泵浦的光纤放大器进行放大,以提供每个通道超过260w功率。合成光束形成相干输出,相位误差为1/20λ,并不受光谱展宽的影响。

基于改善多模光纤激光器输出光束质量目的,提出了其含有抑制高阶模输出的光纤滤波器的理论模型.运用模式耦合理论,对此模型进行了理论分析,导出了滤波器与端面反射镜构成系统有效反射率的表达式.并根据其表达式作了数值模拟,结果为:对于含滤波器的多模光纤激光器,其高阶模的有效反射率较小,低阶模的有效反射率较大.结论表明,在多模光纤激光器系统中设置一个光纤滤波器,使得低阶模比高阶模更容易起振,可以有效地改善其输出光束的质量,为实验研究提供了一定的理论依据.

以qk3为基底设计了一种宽带可见光区增透膜(增透波长0.4~0.8μm),工艺实现采用了电子束蒸发物理气相沉积的方法,薄膜材料仅含有tio2和sio2,并分别作为高低折射率材料。利用edinburgh光谱仪对双面镀制该膜系样品的透过率进行测量,结果表明平均透过率达97.73%。环境测试表明,薄膜具有良好的稳定性和牢固度。该增透膜可以应用于可靠性要求较高的环境中。

可见光通信是一种新兴的无线通信方式。介绍了基于朗伯辐射模型的光线追踪算法,该算法可以精确地模拟每个光子的运动轨迹和接收过程。论述了室内可见光通信系统6种基本链路形式,并对其信道脉冲响应进行了仿真,分析了脉冲响应的成分组成和幅值特性。仿真结果表明,光源所发出的光子只有0.1%~7.2%被接收机接收,视距链路中直射光子所携带的功率占接收总功率的98.93%~99.8%,非视距链路中一次反射的光子所携带的功率占接收总功率的85.45%~98.08%。

理论分析了纤芯错位对激光输出功率及光束质量的影响,研究表明,纤芯错位后纤芯中的各个模式均有一定的功率衰耗,且基模总会向高阶模耦合,导致光束质量下降。采用20/400μm的双包层掺镱光纤,搭建了高功率全光纤激光振荡系统,实验研究了谐振腔外纤芯错位、谐振腔内纤芯错位以及谐振腔内和谐振腔外纤芯同时错位几种不同的情况对输出激光性能的影响,结果表明,谐振腔内纤芯错位和谐振腔外纤芯错位都会造成激光器性能的下降,但谐振腔内纤芯错位将导致激光器功率明显下降,而谐振腔内和谐振腔外同时错位会导致激光器光束质量急剧下降。

常见光纤应用