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通道调制型偏振成像系统的波段宽度限制判据被引量：2: 2016年; 通道调制型偏振成像技术是一种体积紧凑、空间分辨率高且能够实时获取全偏振信息的新型偏振成像探测技术.但该技术目前只能实现准单色光的全偏振探测,严重制约了其实用化.本文首先对宽带光通道调制型偏振成像出现混叠现象的原因进行了分析,得出载波频率是限制波段宽度的主要因素.据此在空间频谱域上分析并推导了通道调制型偏振成像系统的光谱宽度限制判据公式,同时通过模型仿真得到了系统的极限有效光谱范围,与理论推导公式结果进行了对比分析,验证了判据的准确性.基于该判据可预测给定通道调制型偏振成像系统的有效工作波段,同时还可为扩展系统波段宽度提供理论支撑.; 张宁朱京平宗康李浩强帆侯洵; 关键词：载波频率

大孔径静态超光谱全偏振成像技术被引量：9: 2014年; 光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿。笔者于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法,无运动、电控调制部件,在探测器单次积分时间内,可同时获取目标图像及图像上每一点的光谱、全偏振信息。同年,又提出时空混合调制模式的无源静态共轴干涉成像光谱全偏振探测装置,以视场光阑取代原有狭缝,进一步扩展了仪器光通量。在上述基础上,阐述了新方法的基本原理,给出了具体实现方案,推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式,分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程。研制了原理验证样机,开展了室内、室外验证实验,首次获得了室外推扫光谱图像"数据立方体"和全色全偏振度图像,实验结果表明:新方案原理正确,技术可行。为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持。; 李杰朱京平齐春郑传林高博张云尧侯洵; 关键词：成像光谱原理样机

光谱分辨率可调的新型干涉成像光谱技术研究被引量：8: 2013年; 针对色散型和静态干涉型成像光谱仪光谱分辨率固定、系统效能得不到充分发挥等问题,提出了一种光谱分辨率可调的静态双折射干涉成像光谱技术.该技术的创新点之一在于,仪器的光谱分辨能力可调,且调节范围较宽.对于不同的探测目标,利用这一技术,只获取有用的光谱数据,既能满足多目标、多任务光谱图像探测的需要,又可大幅减少对存储空间和通信带宽的占用,有效缩短数据处理时间,提高系统信噪比,从而使仪器总体性能达到最优.本文给出了新技术的具体实现方案及理论模型,对核心元件—-横向剪切量可调的新型双Wollaston平行平板分束器进行了光线追迹,给出了其横向剪切量的精确理论计算公式,深入分析了其分光及横向剪切量调节原理.在此基础上,研究了新技术的光谱分辨率调节特性,给出了其光谱调节范围,并对其光谱调节原理进行了实验验证.; 李杰朱京平张云尧刘宏侯洵; 关键词：WOLLASTON棱镜光谱分辨率成像光谱

半波片角度失配对通道调制型偏振成像效果的影响及补偿被引量：3: 2016年; 通道调制型偏振成像系统能够实时地对目标进行全偏振成像,是当前偏振成像领域的研究热点之一.基于萨瓦板的通道调制型偏振仪中半波片的光轴方向对成像结果的准确性有较大的影响.本文分析了半波片失配角的大小对探测器采集到的光强分布的影响,得到了二者之间的表达式,根据该表达式提出通过测量半波片失配角对系统进行定标并利用测得的半波片失配角对偏振成像的解调结果进行修正和补偿的方法.计算机仿真结果显示失配角为0.5?时,S1,S2和S3的解调结果准确度在经过修正补偿后分别提高了0.06%,3.49%和3.49%.表明该方法能够较好地对解调出的偏振斯托克斯参数图像进行补偿,得到更精确的成像结果,对提高通道调制型偏振成像的质量具有重要的意义.; 李浩朱京平张宁张云尧强帆宗康

基于Stokes矢量的实时偏振差分水下成像研究被引量：18: 2015年; 偏振差分水下成像能够有效地克服光散射效应造成的图像退化问题,在水下物体探测与识别领域具有重要应用价值.传统的偏振差分方法靠光学检偏器的无规则机械转动来实现对散射背景的共模抑制,限制了其在水下成像过程中的实时探测性能.本文通过分析偏振差分探测原理来建立偏振差分成像模型,从理论上提出了基于Stokes矢量的计算偏振差分水下实时成像系统,并进行了实验验证.研究结果表明,基于Stokes矢量的计算偏振差分成像不仅与传统的偏振差分方法具有相同的水下探测效果,更重要的是可以实现快速成像过程.该方法可以应用到目前的偏振成像仪器系统,实现无需人-机互动的自动化实时偏振差分水下成像,进一步提高水下物体探测与识别的效率.; 管今哥朱京平田恒侯洵; 关键词：水下成像偏振散射光学信息处理

静态傅里叶变换超光谱全偏振成像技术被引量：13: 2013年; 光谱偏振成像技术是成像光谱技术与偏振成像技术的有机融合,是当前空间光学遥感技术研究的热点和前沿.针对目前光谱偏振成像技术受测量原理、探测模式的限制,普遍需要运动、电控调制等部件,导致体积大,结构复杂,加工装调困难,抗振能力差等问题,我们于2010年在国际上首先提出了一种多信息融合的静态傅里叶变换超光谱全偏振成像方法.本文在此基础上,阐述了新方法的基本原理,给出了具体实现方案.新方案无需运动、电控调制部件,可实现目标图像、光谱、全偏振信息的一体获取.推导出了新方案的调制干涉强度数据表达式及Stokes矢量解调公式,分析了新方法实现光谱、全偏振探测的物理过程.对新方案进行了计算机数值模拟验证,研制了原理验证样机开展了室内、室外验证实验,首次获得了室外推扫光谱图像"数据立方体"和全色全偏振度图像,模拟及实验结果均表明新方案原理正确,技术可行.上述研究为新型空间遥感器的开发提供了基础理论及实践支持.; 李杰朱京平齐春郑传林高博张云尧侯洵; 关键词：成像光谱

光波导短程透镜加工容限误差研究被引量：1: 2012年; 本文利用数值计算的方法,研究比较了目前常用的四种解析解设计的短程透镜凹坑深度方向加工误差对其聚焦效果的影响,得到了该方向加工误差与其焦距改变量之间的定量关系.结果表明:这四种解析解设计的短程透镜凹坑深度相对加工误差△Zo/Zo与焦距的相对改变量△b/b的比值为一常数.根据这一关系给出了几种典型集成光学器件中短程透镜的加工容限误差.上述研究可为高分辨率光学器件的设计、制作提供理论支持和指导.; 李杰朱京平; 关键词：集成光学短程透镜

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国家自然科学基金(61205187)