涡旋光束在水下湍流中传输的闪烁因子的实验研究 被引量：6

1

作者 卢腾飞 刘永欣 蒲继雄 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期75-80,共6页

为了研究涡旋光束和高斯光束在水下湍流中的闪烁特性,搭建了一套含有水下湍流的实验系统,利用循环泵控制水槽内湍流的强弱,使用闪烁仪测量光束的闪烁因子.利用这套实验系统,详细研究了涡旋光束和高斯光束在水下传输时的闪烁因子.研究结... 为了研究涡旋光束和高斯光束在水下湍流中的闪烁特性,搭建了一套含有水下湍流的实验系统,利用循环泵控制水槽内湍流的强弱,使用闪烁仪测量光束的闪烁因子.利用这套实验系统,详细研究了涡旋光束和高斯光束在水下传输时的闪烁因子.研究结果表明,涡旋光束和高斯光束的闪烁因子随着传输距离的增大而增大,并且随着水下湍流强度增大,涡旋光束和高斯光束对应的闪烁因子也越大.在12.6 m的传播距离内,拓扑电荷m=2的涡旋光束的闪烁因子远大于高斯光束的闪烁因子.另外,在不同强度的水下湍流中,拓扑荷数m=6的涡旋光束传播到5.4 m时,其径向闪烁因子都先减小然后再增大.此外,拓扑荷数m=6的涡旋光束经过一定距离的传播后,其闪烁因子低于拓扑荷数m=4的涡旋光束的闪烁因子.本文研究结果对探索涡旋光束在海洋湍流中的应用具有重要价值. 展开更多

关键词 涡旋光束 水下湍流 闪烁因子 拓扑荷数 光强分布

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涡旋光束在不同盐度的水下湍流中的传输特性的实验研究 被引量：2

2

作者 卢腾飞 刘永欣 吴志军 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期111-118,共8页

研究光束在海洋湍流中的传输特性尤为重要。为了更贴近实际情况,人工搭建了能控制水下湍流强度和盐度的装置来研究涡旋光束和高斯光束在水下湍流中的传输特性。结果表明:相比于未添加海盐的水下湍流,光束在增添海盐的水下湍流中传输光... 研究光束在海洋湍流中的传输特性尤为重要。为了更贴近实际情况,人工搭建了能控制水下湍流强度和盐度的装置来研究涡旋光束和高斯光束在水下湍流中的传输特性。结果表明:相比于未添加海盐的水下湍流,光束在增添海盐的水下湍流中传输光斑会更加弥散,光强会更弱。无论是强湍流还是弱湍流,m=2的涡旋光束在盐度为4.35‰的水下湍流中的闪烁因子都大于其在盐度为2.42‰的水下湍流中所对应的闪烁因子。另外,m=2的涡旋光束传输到相同的距离时,其闪烁因子随着水下湍流的盐度和强度的增大而增大。不同盐度条件下,m=2的涡旋光束的径向闪烁因子随径向距离的增大呈先减小后增大的变化趋势。另外,搭建了传输距离更长的实验装置,在20米的传输距离内,拓扑电荷m=2的涡旋光束的闪烁因子远高于高斯光束所对应的闪烁因子,且m=2的涡旋光束和高斯光束的闪烁因子都随着传输距离的增大而增大。 展开更多

关键词 涡旋光束 水下湍流 闪烁因子 盐度 传输

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改进CycleGAN实现可见光红外图像的迁移(特邀)

3

作者 石丽芬 张鹏 +2 位作者 景亚蔓 陈子阳 蒲继雄 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期325-338,共14页

将可见光图像转换为红外图像能够提供额外的环境信息,提升系统的感知能力和决策精度,因而在安防监控、医学影像、遥感等领域具有重要的应用价值。传统的Cycle Generative Adversarial networks(CycleGAN)在处理此类转换时,常面临细节丢... 将可见光图像转换为红外图像能够提供额外的环境信息,提升系统的感知能力和决策精度,因而在安防监控、医学影像、遥感等领域具有重要的应用价值。传统的Cycle Generative Adversarial networks(CycleGAN)在处理此类转换时,常面临细节丢失和伪影等问题,限制了其在高质量图像生成上的表现。文中提出了一种基于改进CycleGAN的可见光红外图像迁移算法,旨在解决可见光图像转换为红外图像的色彩失真、细节模糊等问题。设计的网络结构在生成器中集成了代理注意力机制,增强了模型对图像细节和全局结构的捕捉能力。同时,引入Learned Perceptual Image Patch Similarity(LPIPS)作为循环一致性损失函数,有效提升了生成图像在内容和风格上的一致性。此外,还对判别器进行了优化,采用了PatchGAN架构,并引入ContraNorm模块,提高了判别器对图像细节的敏感性,增强了其对生成图像真实性的评估能力。对比结果表明,改进后的模型在可见光图像到热红外图像的转换任务上,无论是视觉质量还是定量评估指标均较传统CycleGAN有显著提升。 展开更多

关键词 计算机视觉 可见光红外图像迁移 改进CycleGAN LPIPS 代理注意力机制

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LED产生局域空心光束的数值分析与实验 被引量：5

4

作者 王硕琛 吴逢铁 朱清智 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期132-137,共6页

首次使用了离散傅里叶方法数值分析局域空心光束。用离散傅里叶方法描述单色平面波产生局域空心光束(bottle beam)的光强分布,引入色散公式使得一定频谱宽度的LED光源同样适用。讨论抽样要求并对变量进行离散化,导出LED产生bottle beam... 首次使用了离散傅里叶方法数值分析局域空心光束。用离散傅里叶方法描述单色平面波产生局域空心光束(bottle beam)的光强分布,引入色散公式使得一定频谱宽度的LED光源同样适用。讨论抽样要求并对变量进行离散化,导出LED产生bottle beam的离散化傅里叶公式。最后代入相关参数并用MATLAB进行数值模拟,得到了在不同距离处光束的强度分布。设计实验进行验证,实验结果表明:使用LED也能够产生高质量的bottle beam。数值模拟与实验结果基本吻合,证明了采用傅里叶方法可以精确地分析非相干光源产生bottle beam,并且相较于传统的标量衍射理论,它更加简洁、快速,是研究bottle beam的一种全新又可靠的方法。 展开更多

关键词 局域空心光束 LED光源 轴棱锥-透镜系统 傅里叶方法

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部分相干无衍射光束经环形孔径的传输特性 被引量：2

5

作者 王硕琛 谢晓霞 吴逢铁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期145-149,共5页

理论上利用高斯谢尔模型和交叉谱密度的传播公式得到部分相干Bessel光束经过环形孔径的光强表达式.通过Mathcad软件数值模拟光强表达式,得到在不同传播距离的截面光斑图,结果表明部分相干Bessel光束在经过环形孔径后会产生空心光束.实... 理论上利用高斯谢尔模型和交叉谱密度的传播公式得到部分相干Bessel光束经过环形孔径的光强表达式.通过Mathcad软件数值模拟光强表达式,得到在不同传播距离的截面光斑图,结果表明部分相干Bessel光束在经过环形孔径后会产生空心光束.实验中以绿光LED为光源,经轴棱锥聚焦得到部分相干Bessel光束,在其无衍射距离内放置环形孔径.使用体视显微镜照相系统拍摄部分相干Bessel光束经过环形孔径的衍射光斑图,得到的结果与模拟结果吻合. 展开更多

关键词 物理光学 空心光束 交叉谱密度 BESSEL光束 高斯-谢尔模型 部分相干光

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椭圆涡旋光束在海洋湍流中的传输特性 被引量：13

6

作者 卢腾飞 张凯宁 +1 位作者 吴志军 刘永欣 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期323-332,共10页

本文采用分步相位屏方法来仿真椭圆涡旋光束在海洋中的实际传输情况,并对椭圆涡旋光束在海洋湍流中的传输光强和闪烁因子进行了仿真。研究发现,椭圆涡旋光束在海洋传输过程中,光斑会发生明显的旋转,同时光斑会产生暗核且暗核个数与光束... 本文采用分步相位屏方法来仿真椭圆涡旋光束在海洋中的实际传输情况,并对椭圆涡旋光束在海洋湍流中的传输光强和闪烁因子进行了仿真。研究发现,椭圆涡旋光束在海洋传输过程中,光斑会发生明显的旋转,同时光斑会产生暗核且暗核个数与光束的拓扑荷数相等。一个拓扑荷数为m的相位奇点会分裂成m个拓扑荷数为1的相位奇点,并且海洋湍流越强,光斑受到的干扰越严重。研究还发现,在较弱的海洋湍流中,随着传输距离的增加,椭圆涡旋光束的闪烁因子会低于高斯光束和涡旋光束的闪烁因子,而且在远距离处拓扑荷数越大闪烁因子降低越明显,同时也发现,传播一段距离后涡旋光束的闪烁因子会低于高斯光束的闪烁因子。在较强湍流中,椭圆涡旋光束的闪烁因子会交叠在一起。对于不同强度的海洋湍流,随着均方温度耗散率的增大,椭圆涡旋光束的轴上点闪烁因子也增大。在同一传输距离处,束腰宽度越小的椭圆涡旋光束闪烁因子越小。 展开更多

关键词 闪烁因子 数值模拟 椭圆涡旋光束 海洋湍流 传输特性

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激光经过湍流大气以及散射介质的传输 被引量：3

7

作者 王玉双 陈子阳 +1 位作者 刘永欣 蒲继雄 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期534-546,共13页

介绍了激光光束经过湍流大气以及散射介质的传输特性。当激光在湍流大气中传输时,湍流大气的扰动会影响光束的传输特性。此时,激光光束仍然保持光束的特性,因此可以应用扩展的Huygens-Fresnel衍射积分研究激光在湍流大气中的传输特性。... 介绍了激光光束经过湍流大气以及散射介质的传输特性。当激光在湍流大气中传输时,湍流大气的扰动会影响光束的传输特性。此时,激光光束仍然保持光束的特性,因此可以应用扩展的Huygens-Fresnel衍射积分研究激光在湍流大气中的传输特性。研究表明,当光束在湍流大气中传输时,光束的光斑大小、偏振态、空间相干度、闪烁因子等参数发生了变化。这些参数的变化除了与大气湍流性质有关外,还与光束的特性有关。因此选择合适的入射光束可以减低湍流大气对光束传输的影响。当相干激光经过散射介质后,会呈现散斑。通过调控入射激光的波前,可以使得激光经过散射介质后聚焦。介绍了实现激光经过散射介质聚焦的技术,包括基于迭代反馈的波前整形技术、传输矩阵,以及数字相位共轭技术等。最后,展望这些技术应用于激光在实际大气中的传输,实现激光穿云透雾的目标。 展开更多

关键词 激光技术 湍流大气 散射介质 激光光束 传输 波前调控技术

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高斯型非均匀部分相干光的大气湍流传输特性 被引量：2

8

作者 张瑶 昌成成 +3 位作者 陈旭东 蒲继雄 陈子阳 林志立 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期115-120,共6页

基于广义惠更斯-菲涅耳原理和交叉谱密度函数,对高斯型非均匀关联的部分相干光束在大气湍流中的传输特性进行了研究.结果表明,部分相干光的相干度的变化和源平面的高斯调制半宽、传输距离等有着密切关系.在传输过程中,初始平面相干度分... 基于广义惠更斯-菲涅耳原理和交叉谱密度函数,对高斯型非均匀关联的部分相干光束在大气湍流中的传输特性进行了研究.结果表明,部分相干光的相干度的变化和源平面的高斯调制半宽、传输距离等有着密切关系.在传输过程中,初始平面相干度分布存在突变,在传输过程中消失;光束中两点的相干度随着传输距离的增加先增大后减小,并且相干度的分布由非均匀分布变成均匀分布.这种非均匀关联的部分相干光束在激光通信领域具有广阔的应用前景. 展开更多

关键词 相干性 非均匀关联 部分相干光 大气湍流 传输特性

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径向偏振高阶贝塞尔-高斯涡旋光束的传输及其偏振特性 被引量：2

9

作者 刘永欣 张凯宁 蒲继雄 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期144-151,共8页

理论和实验研究了径向偏振高阶贝塞尔-高斯涡旋光束在自由空间传输的光强分布和偏振特性.数值计算表明,在无衍射区域,随着传输距离的增加,光强分布基本保持不变;对于零阶光束,其偏振态一直保持径向偏振不变;对于高阶光束,其偏振态发生变... 理论和实验研究了径向偏振高阶贝塞尔-高斯涡旋光束在自由空间传输的光强分布和偏振特性.数值计算表明,在无衍射区域,随着传输距离的增加,光强分布基本保持不变;对于零阶光束,其偏振态一直保持径向偏振不变;对于高阶光束,其偏振态发生变化,由初始的径向偏振逐渐变为椭圆偏振和线偏振的杂化状态.实验上,利用径向偏振转换器、螺旋相位板和轴棱锥元件产生了径向偏振高阶贝塞尔-高斯涡旋光束,探测了其通过不同偏振片后的光强分布.实验结果与理论结果基本相符合.该研究也提供了一种产生杂化偏振矢量光束的方法. 展开更多

关键词 传输 径向偏振 高阶贝塞尔-高斯涡旋光束 衍射

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径向偏振螺旋贝塞尔光束的传输特性及其自重建 被引量：1

10

作者 胡汉青 吴逢铁 +1 位作者 胡润 杨艳飞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期25-31,共7页

基于广义惠更斯-菲涅尔衍射理论,导出径向偏振螺旋贝塞尔光束的光场表达式,研究了该光束的传输特性和传输过程中光束偏振态的变化,及其通过扇形障碍物后的自重建特性.理论分析和数值计算发现:径向偏振螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时,... 基于广义惠更斯-菲涅尔衍射理论,导出径向偏振螺旋贝塞尔光束的光场表达式,研究了该光束的传输特性和传输过程中光束偏振态的变化,及其通过扇形障碍物后的自重建特性.理论分析和数值计算发现:径向偏振螺旋贝塞尔光束在自由空间传输时,在一定传输区域内,光束以空心光束的形态绕光轴做离轴螺旋传输,光束的发散角为零并一直保持着径向偏振的特性;在光束的自重建过程中,始终保持离轴螺旋传输特性,随着传输距离的增加,原本在遮挡区域消失的能量,被逐渐衍射至障碍物遮挡区域的相反位置. 展开更多

关键词 物理光学 数值模拟与分析 衍射理论 径向偏振光束 螺旋贝塞尔光束 自重建

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直接输出高阶横模激光器的实验研究

11

作者 陈霞飞 张凯伦 +2 位作者 陈子阳 李小燕 蒲继雄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第6期45-49,共5页

从理论和实验上研究了从激光器直接输出高阶拉盖尔-高斯(LG)光束和高阶厄密-高斯(HG)光束。首先从理论上研究了高阶LG光束和高阶HG光束的光强分布特性,并进行数值仿真。在实验研究中,利用445 nm的蓝光半导体激光器端面泵浦Pr:YLF晶体,... 从理论和实验上研究了从激光器直接输出高阶拉盖尔-高斯(LG)光束和高阶厄密-高斯(HG)光束。首先从理论上研究了高阶LG光束和高阶HG光束的光强分布特性,并进行数值仿真。在实验研究中,利用445 nm的蓝光半导体激光器端面泵浦Pr:YLF晶体,在一定的条件下,能从平凹腔直接输出640 nm波长高阶LG光束和高阶HG光束。实验结果表明:从激光腔内输出的高阶LG光束和高阶HG光束与理论仿真基本一致。文中所报道的获得高阶模的实验装置简单,对产生高阶光束及其应用具有较重要价值。 展开更多

关键词 高阶拉盖尔-高斯光束 高阶厄密-高斯光束 蓝光半导体激光器 平凹腔 Pr:YLF晶体

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塑料光纤激光打标散射点实验研究

12

作者 刘楚嘉 漆宇 +2 位作者 郜飞飞 何涌 庄其仁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期56-62,共7页

塑料光纤(Plastic Optical Fiber, POF)纤芯散射点的形状和大小尺寸控制对基于半导体激光器(LD)和侧面发光POF的LCD背光源设计具有重要意义。研究了一种表面无损伤的POF纤芯散射点的激光打标方法,基于非成像光学的边缘光线原理分析了激... 塑料光纤(Plastic Optical Fiber, POF)纤芯散射点的形状和大小尺寸控制对基于半导体激光器(LD)和侧面发光POF的LCD背光源设计具有重要意义。研究了一种表面无损伤的POF纤芯散射点的激光打标方法,基于非成像光学的边缘光线原理分析了激光打标制作POF纤芯散射点的二次聚焦过程,推导出激光侧面入射在POF上表面时的焦点坐标的表达式计算式。实验研究了1.06μm波长激光在POF纤芯制作打标散射点时,激光光束半径(打标聚焦透镜高度)、激光功率和重复打标次数对POF散射点形状和体积尺寸的影响。纤芯内散射点的检测采用650 nm激光的散射光相对光强分布进行检测,通过显微照片的对比判断散射点的形状和尺寸。实验结果表明,POF纤芯散射点的形状决定于激光光束半径(打标聚焦透镜高度),当聚焦透镜高度激光光束半径为束腰半径透镜焦距时,可以得到光纤径向细而长的条散射点;。当聚焦透镜高度小于聚焦透镜焦距时,在POF上下两个表面附近形成漏斗状散射点。而随着激光功率增大和重复打标次数增加,散射点的体积尺寸随着增加。单次打标时POF的激光损伤阈值约为80 W/mm^2,而要使POF散射点具有稳定的细长条状,激光功率密度应大于140 W/mm^2。 展开更多

关键词 散射点 塑料光纤 激光打标 侧面发光

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新生儿黄疸治疗仪光源的光生物安全 被引量：12

13

作者 张佳宁 郭震宁 +3 位作者 林介本 李建鹏 黄婷 黄学铃 《中国光学》 EI CAS CSCD 2017年第4期499-506,共8页

为了研究不同黄疸治疗仪光源的发光光谱对新生儿产生紫外辐射、热辐射等潜在的光生物安全问题,本文利用光辐射安全测定系统OST-300对传统蓝光荧光灯、普通蓝光LED灯以及经简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED灯进行了测试与对比分析。实验... 为了研究不同黄疸治疗仪光源的发光光谱对新生儿产生紫外辐射、热辐射等潜在的光生物安全问题,本文利用光辐射安全测定系统OST-300对传统蓝光荧光灯、普通蓝光LED灯以及经简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED灯进行了测试与对比分析。实验结果表明:传统蓝光荧光灯在315,330,365 nm的紫外光处有明显的波峰出现,且峰值波长在365 nm处较为明显;传统蓝光荧光灯在老化后其蓝光光谱光衰严重,且存在大量的红外光线;而基于简单遗传算法计算与拟合的蓝光LED发光光谱与体内胆红素的吸收光谱相吻合,能避免对新生儿的光辐射危害。因此,本文提出的蓝光LED是治疗新生儿黄疸的理想光源。 展开更多

关键词 黄疸治疗仪 光辐射安全测定系统 光生物安全 光源

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LED异形灯的散热设计与实验 被引量：8

14

作者 唐帆 王丹 +1 位作者 郭震宁 林介本 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期365-371,共7页

为了提高LED灯具的散热能力,基于烟囱效应原理,设计了一种新型的LED灯具散热结构。该结构仅采用一块圆柱状基板,不需要散热器,突破了传统LED灯具的构造模式。运用软件Solidworks构建三维模型,用其插件Flow Simulation进行热仿真。当功率... 为了提高LED灯具的散热能力,基于烟囱效应原理,设计了一种新型的LED灯具散热结构。该结构仅采用一块圆柱状基板,不需要散热器,突破了传统LED灯具的构造模式。运用软件Solidworks构建三维模型,用其插件Flow Simulation进行热仿真。当功率为10 W时,LED芯片最高温度为81.34℃。当功率增加到15 W时,最高温度变为105.54℃,高于芯片安全工作温度85℃。因此,本文提出在基板中间加入散热器的改进方案,使LED芯片最高温度下降了30.79℃。并以散热器翅片数12个、内环直径20 mm、翅片厚度1 mm为基础模型参数,进行优化试验。研究表明:在翅片数为12个、内环直径为12 mm、翅片厚度为1 mm时,LED异形灯的散热效果最好,此时,LED异形灯的最高温度为72.21℃。当功率为8,13,15,17,19 W时,LED异形灯芯片的温度都满足LED工作的安全要求。经过对8 W的LED异形灯样品的实验测试,测得其最高温度为53℃,与仿真结果仅相差1.01℃,证实了研究的准确性。所设计的LED异形灯,为解决大功率LED散热问题提供了一条新的途径。 展开更多

关键词 圆柱状 LED异形灯 烟囱效应 最高温度 散热 无散热器

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光源相干度对Bessel光最大无衍射距离的影响 被引量：3

15

作者 孙川 何西 +3 位作者 林炳福 姜妍 庄其仁 吴逢铁(指导) 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期195-200,共6页

理论分析和实验研究了光源相干度对其产生的Bessel光最大无衍射距离的影响.以He-Ne激光器为光源,用旋转毛玻璃法产生部分相干光,经过扩束后再用轴棱锥法产生Bessel光束.通过移动旋转毛玻璃改变部分相干光的相干度,测量其产生的Bessel光... 理论分析和实验研究了光源相干度对其产生的Bessel光最大无衍射距离的影响.以He-Ne激光器为光源,用旋转毛玻璃法产生部分相干光,经过扩束后再用轴棱锥法产生Bessel光束.通过移动旋转毛玻璃改变部分相干光的相干度,测量其产生的Bessel光束的最大无衍射距离,得到光源相干度与产生Bessel光束最大无衍射距离的关系.结果表明,随着光源相干度的降低,Bessel光束最大无衍射距离明显变短,当相干度g≈1下降为g=0.8时,最大无衍射距离缩短了一半.用高斯-谢尔模型进行分析和模拟,理论模拟结果与实验观察结果基本吻合. 展开更多

关键词 光学分析 光学相干性 部分相干Bessel光 最大无衍射距离 相干长度 交叉谱密度 高斯谢尔模型

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消除自由立体显示串扰的定向背光源设计 被引量：4

16

作者 陈芳萍 张晓婷 +2 位作者 刘楚嘉 漆宇 庄其仁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期95-102,共8页

定向背光柱透镜光栅式多视点自由立体显示器的串扰和亮度均匀性问题是影响其广泛应用的主要因素之一.本文通过分析串扰产生的原因,根据偏轴光线的成像光学原理,推导出液晶显示屏光开关板列单元与柱透镜组成的偏轴光学系统的参数计算式.... 定向背光柱透镜光栅式多视点自由立体显示器的串扰和亮度均匀性问题是影响其广泛应用的主要因素之一.本文通过分析串扰产生的原因,根据偏轴光线的成像光学原理,推导出液晶显示屏光开关板列单元与柱透镜组成的偏轴光学系统的参数计算式.提出一种液晶显示屏光开关蝶形单元结构,设计了采用该蝶形单元的定向背光自由立体显示背光源模组.模拟仿真结果表明:所设计的定向背光自由立体显示背光源可消除自由立体显示的串扰;在视点平面90%观看区域的串扰度小于0.5%,光束10%峰值宽度的串扰面积比γ=0,光束90%峰值宽度比普通液晶单元结构的增大37%,改善了不同位置观看图像亮度变化大的问题. 展开更多

关键词 自由立体显示 多视点 光学仿真 串扰 亮度均匀性 柱透镜光栅

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柱透镜聚焦高阶Bessel光束产生焦散光束 被引量：4

17

作者 冯聪 吴逢铁 谢晓霞 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期111-115,共5页

研究了高阶Bessel光束经过柱透镜后的光场分布特性.在广义惠更斯-菲涅尔衍射积分理论基础上,推导出高阶Bessel光束透过柱透镜后的衍射光场分布表达式;并利用MATLAB和MATHCAD模拟了不同传播距离处的光强分布.实验上,利用轴棱锥和螺旋相... 研究了高阶Bessel光束经过柱透镜后的光场分布特性.在广义惠更斯-菲涅尔衍射积分理论基础上,推导出高阶Bessel光束透过柱透镜后的衍射光场分布表达式;并利用MATLAB和MATHCAD模拟了不同传播距离处的光强分布.实验上,利用轴棱锥和螺旋相位板产生不同阶数的高阶Bessel光束,并使产生的高阶Bessel光束经过柱透镜,最后用CCD记录下不同距离处的衍射光场.研究结果表明,高阶Bessel光束经过柱透镜形成唇状的焦散光束. 展开更多

关键词 物理光学 高阶Bessel光束 轴棱锥 柱透镜 焦散光束 衍射理论

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无衍射Mathieu光束经轴棱锥的聚焦特性 被引量：6

18

作者 谢晓霞 纪佳位 +1 位作者 王硕琛 吴逢铁 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期51-55,共5页

基于Mathieu-Hankel波理论分析了Mathieu光束经轴棱锥后的聚焦特性,并利用菲涅尔衍射积分理论及稳相法,推导出Mathieu光束经轴棱锥后的准确解析表达式.数值模拟了无衍射Mathieu光束经轴棱锥线性聚焦后的光场在不同传播距离处的截面光强... 基于Mathieu-Hankel波理论分析了Mathieu光束经轴棱锥后的聚焦特性,并利用菲涅尔衍射积分理论及稳相法,推导出Mathieu光束经轴棱锥后的准确解析表达式.数值模拟了无衍射Mathieu光束经轴棱锥线性聚焦后的光场在不同传播距离处的截面光强分布及轴上光强分布.理论分析及数值模拟均表明无衍射Mathieu光束经轴棱锥聚焦后会产生周期性Mathieu光束.研究结果对扩展Mathieu光束的应用范围提供了理论依据. 展开更多

关键词 物理光学 周期Mathieu光束 稳相法 衍射理论 轴棱锥 Mathieu Hankel波理论

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LED球泡灯的烟囱效应散热设计与实验 被引量：7

19

作者 唐帆 郭震宁 +2 位作者 林介本 廖炫 潘诗发 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期624-630,共7页

为了增强LED灯具的散热能力,根据烟囱效应原理,设计了一种LED球泡灯,其具有特殊的直筒式烟囱结构。利用Solidworks建立三维模型,通过其插件Flow Simulation进行热仿真,并以烟囱高度30 mm、烟囱数量6、通风口长度2 mm的参数为基础模型。... 为了增强LED灯具的散热能力,根据烟囱效应原理,设计了一种LED球泡灯,其具有特殊的直筒式烟囱结构。利用Solidworks建立三维模型,通过其插件Flow Simulation进行热仿真,并以烟囱高度30 mm、烟囱数量6、通风口长度2 mm的参数为基础模型。通过实验验证,测出该模型的最高温度为69℃,与仿真所得出的结果仅相差1.66℃,证实了仿真步骤的正确性。以此为基础,对不同烟囱高度和数量、通风口大小对LED芯片最高温度的影响进行研究。研究表明:烟囱效应明显增强了灯具的对流散热性能。在烟囱高度为45mm、烟囱数量为12、通风口长度为3.5 mm时,LED芯片的最高温度为61.04℃,比优化前下降了9.62℃。在模型参数相同的条件下,最高温度比不加烟囱结构的LED球泡灯下降了1.9℃,且散热器重量下降了2.55g。在自然对流条件下,所设计的LED球泡灯能很好地满足LED芯片工作要求。 展开更多

关键词 直筒式 LED球泡灯 烟囱效应 最高温度

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LD泵浦的Nd∶YVO4激光器被动式产生近似无衍射绿光 被引量：2

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作者 王涛 杜团结 吴逢铁 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期41-45,共5页

使用连续式输出的砷化镓半导体激光器泵浦的掺钕钒酸钇激光器作为光源,利用磷酸氧钛钾晶体腔内倍频产生波长为532nm的绿光,通过轴棱锥产生了近似无衍射贝塞尔光束。推导了倍频产生的绿光的场分布,并模拟了倍频绿光经过轴棱锥产生的近似... 使用连续式输出的砷化镓半导体激光器泵浦的掺钕钒酸钇激光器作为光源,利用磷酸氧钛钾晶体腔内倍频产生波长为532nm的绿光,通过轴棱锥产生了近似无衍射贝塞尔光束。推导了倍频产生的绿光的场分布,并模拟了倍频绿光经过轴棱锥产生的近似无衍射光束的轴向光强分布图和截面光强分布图。通过实验拍摄了距离轴棱锥不同位置的截面光强分布,测量了无衍射贝塞尔绿光的最大无衍射距离和中心光斑直径,实验数据与理论模拟基本吻合。实验结果说明所述方法产生的倍频无衍射绿光具有良好的光束质量,具有应用价值。 展开更多

关键词 半导体激光器 贝塞尔光束 倍频 轴棱锥

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