偏振阵列论文-王赟,金尚忠,陈智慧,侯彬,曹馨艺

偏振阵列论文-王赟,金尚忠,陈智慧,侯彬,曹馨艺

导读:本文包含了偏振阵列论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:像素偏振片阵列,偏振成像,图像处理,水下目标成像

偏振阵列论文文献综述

王赟,金尚忠,陈智慧,侯彬,曹馨艺[1](2019)在《基于像素偏振片阵列的实时水下目标成像技术》一文中研究指出借助偏振成像可以增强水下目标的探测效果。传统的偏振成像方法需要光学检偏器的机械转动来实现,这限制了其在水下的实时探测性能。采用基于像素偏振片阵列图像传感器开发的相机设计了一种水下实时成像系统。系统通过阵列上排布的四向微偏振片一次性捕获四向偏振图像,从而全局估算背景杂散光的偏振角和偏振度。然后利用偏振信息反解得到杂散光光强,最后借助水下成像物理模型得到去散射后的目标增强图像。实验结果表明,将像素偏振片阵列图像传感器应用到水下成像能够有效增强水下图像的对比度,且成像处理过程实时快速,进一步提高了水下目标的探测效率。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年06期)

陈星[2](2019)在《偏振光栅微阵列制备与特性研究》一文中研究指出偏振成像提供人类视觉系统无法察觉的偏振信息。当前高分辨率下的偏振成像传感器可以实现从线偏振光中提取一系列完整的偏振特性,同时得到目标物更多的偏振信息。偏振片是偏振成像技术的重要组成部分,可实现入射光的遮蔽和透射。随着微纳加工技术的不断发展,亚波长金属光栅已被证明是具有良好偏振特性的光学元件。这种偏振光栅由于其体积小、易于集成,在偏振成像等领域有广阔的应用前景。本文主要利用电子束曝光技术与聚焦离子束刻蚀技术制备偏振光栅微阵列,并研究其偏振特性。首先,本文概述了偏振光栅微阵列的研究背景及意义、目前的研究和发展现状,以及课题主要研究内容,并对分析偏振光栅偏振特性的等效介质理论和设计偏振光栅结构的斯托克斯理论进行了论述。其次,在工艺制造方面,本文主要介绍了电子束曝光技术与聚焦离子束刻蚀技术。详细介绍了电子束曝光系统,并分析了电子束曝光技术的工作原理、制造工艺和参数设置,以及各参数之间的相互作用与影响,总结了感应耦合等离子体刻蚀技术的工作原理、工艺流程和影响因素。并利用电子束曝光技术制备不同周期的偏振光栅微阵列、同周期不同曝光剂量的偏振光栅微阵列。同时,采用原子力显微镜与扫描电镜对偏振光栅微阵列进行了表征,通过两者表征后的形貌图分析计算感应耦合等离子体刻蚀过程中铝与光刻胶的刻蚀比。同时也介绍了聚焦离子束刻蚀系统,研究了聚焦离子束刻蚀技术实现的功能优势、制备流程和相应参数设置,以及各工艺参数的影响。并利用聚焦离子束刻蚀技术制造不同深宽比的偏振光栅微阵列、以及相邻两层光栅结构水平方向上由于错位位移构成的双层偏振光栅微阵列。最后在偏振性能测试方面,本文设计并搭建了偏振光栅微阵列的性能检测系统,分别对不同周期、不同曝光剂量、不同深宽比的偏振光栅微阵列进行性能检测及分析,同时分析相邻两层光栅结构水平方向上错位位移不同对双层偏振光栅微阵列的性能影响,并给出了计算偏振光栅微阵列性能参数消光比与最大偏振透过率的方法。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01)

刘宇[3](2019)在《基于弱光栅阵列的分布式偏振和相位解调研究》一文中研究指出分布式光纤传感技术是一种将光纤同时作为传输媒介和敏感单元的新型传感技术。相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)是在分布式光纤传感技术基础上发展的一项技术,它具有灵敏度高、响应速度快等特点,广泛运用于动态监测和微扰动测量。近年来,将Φ-OTDR与弱反射光栅阵列结合成为了新的研究热点,期望系统在频率响应范围、信噪比等性能上实现大幅度提升。融合光栅型的光时域反射计的传感原理是把嵌入光纤的弱光栅阵列当作一组“弱反射镜”,在光纤上指定位置提供稳定的、强度可控的反射光信号。与传统的光纤传感技术相比,分布式弱光栅阵列传感系统得到的反射光信号更稳定、灵敏度更高。但是,通常弱光栅阵列采用单模光纤制作,偏振态随着传输距离变化而变化,若前后脉冲信号干涉迭加时候的偏振态近似正交,那么得到的干涉信号可视度变差,降低了检测灵敏度,尤其是当两个脉冲信号的偏振态完全正交时,干涉信号的可视度为零,传感系统对外界信号的检测将失败。所以偏振衰落现象是融合光栅型Φ-OTDR系统中一个需要重点解决的难题。本文提出了一种复合探测双脉冲(composite-double-probe-pulse,以下简称CDPP)的技术,消除了融合光栅型Φ-OTDR系统中偏振衰落的影响。首先,利用琼斯矩阵分析了融合光栅型Φ-OTDR系统信号中偏振衰落现象的特征,然后提出了基于极弱布拉格光栅阵列(UWFBG)使用复合探测双脉冲技术,该技术彻底消除了偏振衰落现象。CDPP由两个脉冲光组成,其空间间隔等于UWFBG阵列中相邻UWFBG的空间间隔的两倍。第一探测脉冲具有长持续时间,第二探测脉冲由偏振态互相正交的两个连续短脉冲组成,长脉冲的脉冲宽度是短脉冲的两倍。随后,根据所提出的CDPP方案设计实验证明基于融合光栅型Φ-OTDR系统的CDPP方案可以彻底消除偏振衰落现象,同时可实现高灵敏度的分布式定量测量。由于偏振衰落位置的变化,需要将信号解调位置从干涉度差的位置转移到干涉度好的位置,但是变换相位解调信号位置会造成相位不连续问题,在实施了CDPP方案的融合光栅型Φ-OTDR系统中提出了“交互解调”技术,通过该技术可以有效解决解调过程中由于偏振衰落位置的变化,需要变换相位解调信号位置所造成的相位不连续问题。在传统Φ-OTDR系统中,由于采样率等因素的限制,相位解调的方法很难对大应变信号实现精准的恢复。在上述研究偏振衰落的基础上,继续利用融合UWFB的Φ-OTDR系统,结合双脉冲结构对大应变信号精准恢复问题进行研究。在文章中提出了偏振-相位信息融合解调技术,文章通过对比幅度信号和相位信号局部位置的单调性,利用解调得到的幅度信号对相位展开信号进行了校准,最终实现了对大应变信号的准确恢复。本文分别从CDPP脉冲结构、融合解调算法两个方面,对融合UWFBG的Φ-OTDR系统进行改进,利用CDPP脉冲结构的融合系统彻底解决了偏振衰落问题,且该系统有较高的灵敏度;同时利用偏振-相位信息融合解调算法对大应变信号也能进行精准的恢复。总之,通过脉冲结构的改进和算法的优化使得UWFBG与Φ-OTDR融合系统的性能得到了显着提升,更加适合各类工程应用。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-25)

闫羽[4](2019)在《微偏振片阵列型长波红外成像系统标校方法研究》一文中研究指出红外偏振成像探测作为常规红外成像探测的有效补充,可在凸显伪装遮蔽目标等方面发挥优势。近年来微偏振片阵列型长波红外成像系统逐渐成为研究热点,但受微偏振片阵列制造误差、焦平面响应误差影响,未标校前的系统精度较低,随着国产系统的问世,该类型系统标校方法的研究具有一定的现实意义。本文针对提升系统偏振信息获取精度、改善成像质量的问题,设计了一种偏振方向、消光比等参量分步计算的偏振定标模型,并且设计了盲元、非均匀响应校正相结合的成像校正方法,最后完成了定量实验与真实场景实验,结果表明该偏振定标与成像校正方法,有利于提升系统精度。本文主要研究内容如下:(1)综合分析了微偏振片阵列型长波红外成像系统的成像过程,数学解析偏振信息计算原理,对微偏振片阵列制造、焦平面响应的误差进行了分析,并介绍了现有标校方法的不足,设计了偏振定标与成像校正相结合的系统标校流程;(2)设计了基于多偏振参量分步计算的偏振定标模型,通过确定像元级响应值与入射光功率的关系,引入广义光学透过率概念,设计相关实验,分步计算偏振方向、消光比等参量,不依赖于大规模方程组,得到各位置Muller矩阵,使用一般情况下的计算方法,实现Stokes矢量快速计算;(3)设计了盲元及非均匀响应校正结合的成像校正方法。盲元校正方面,在Stokes矢量内双方向导数运算检测盲元,引入最近邻域、参考超级像元概念,分类讨论了随机盲元与点目标的识别方法,并根据邻域内的偏振参量分布,实现高精度校正;非均匀响应校正方面,使用振幅、偏置等参量,实现各位置响应值向最佳响应值的逼近,并拟合振幅、偏置与入射光功率关系,构建了自适应校正流程;(4)在定量环境与真实场景下,进行了偏振定标模型、成像校正方法的验证实验,以定标校正前后叁维图的形式反映模型方法运算效力,并以均方误差为指标,量化偏振定标精度,结果表明该标校方法体系,对提升微偏振片阵列型长波红外成像系统实用性有积极意义。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2019-05-01)

闫羽,徐小红,范之国,张强,金海红[5](2019)在《微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法》一文中研究指出为了提升微偏振片阵列型长波红外成像系统精度,在误差分析的基础上,针对入射光偏振信息计算问题,提出了一种偏振定标方法.通过确定像元级响应值与入射光功率的关系,引入广义光学透过率,不依赖大规模方程组运算,实现了消光比、偏振方向的计算,获取了微偏振片穆勒矩阵内各元素值.用固定盲元干扰下的超级像元内偏振信息计算法完成入射光偏振信息计算.实验结果表明,该定标方法可有效降低误差干扰,提高微偏振片阵列型长波红外成像系统探测精度.(本文来源于《光子学报》期刊2019年06期)

张文静,马龙,赵立双,曹毓[6](2019)在《基于微偏振阵列成像的实时天空偏振光导航》一文中研究指出利用最新的IMX250-MZR微偏振阵列芯片,实现了60 FPS以上的实时天空偏振模式测量。在此基础上,对天空偏振角分布图像按照新的参考坐标系重绘,通过提取天空AOP分布图像的对称轴实现航向角的准确获取。实验测试结果表明:航向获取精度超过0. 1°,MATLAB环境下的系统实时导航频率大于20 Hz。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2019年02期)

褚金奎,蹇慧君,刘泽,张然[7](2018)在《阵列式偏振导航传感器及其鲁棒性算法实现》一文中研究指出当昆虫视野内存在部分遮挡时,能够依靠其复眼背部边缘区域中偏振敏感多小眼结构,感知天空偏振光信息进行导航。模仿该偏振敏感多小眼结构设计了阵列式偏振导航传感器。实际应用中,传感器视野内的随机遮挡、金属纳米光栅偏振器局部缺陷和尖锐噪声等造成各偏振方向内存在干扰像素影响偏振光强提取,基于线性灰度拉伸的Otsu阈值分割及3σ法则,提出了一种具有鲁棒性的偏振光强提取算法。首先,详述了传感器的偏振导航算法和传感器组成;然后,基于MFC对话框项目,开发了传感器的实时监控界面,实时显示偏振信息变化,数据更新率达10 Hz;最后,对传感器进行了测试实验。标定实验结果表明:该传感器性能稳定,定向精度±0.25°;在室外有无遮挡条件下的对比实验结果表明:该传感器能适应视野内的部分遮挡环境,具有较好的鲁棒性。(本文来源于《光学精密工程》期刊2018年08期)

李聪,喻思丹,刘天长,桑明煌[8](2018)在《基于金属/介质混合腔阵列结构的偏振完美吸收及传感应用研究》一文中研究指出提出一种完美吸收结构,其包含一金衬底层,上方为金圆柱与氧化铝长方柱镶嵌而成的金属/介质混合腔阵列.模拟计算发现:电场主要局域在金圆柱的边缘和氧化铝长方柱内部,该结果表明偶极等离子体共振和等离子体激元腔模式是产生多频带完美吸收的主要机理.该结构制作简单,且其完美吸收具备偏振调控和对周围样品折射率变化高度灵敏,这些特性有望为实现痕量检测提供一种简便方法.(本文来源于《江西师范大学学报(自然科学版)》期刊2018年04期)

蔡冰涛,牟志修,陈小宝[9](2018)在《实时偏振切换的光纤光栅水听器阵列信号解调》一文中研究指出提出了基于偏振分束器(PBS)的光纤光栅水听器阵列信号解调方案。该方案基于对PBS输出的2路信号进行分集接收,采用特有算法,通过数字化方式实现2路偏振信号的切换,实时挑选出干涉信号可见度较大的1路用于后续信号解调处理,解决了干涉型光纤光栅水听器偏振衰落引发的信号衰落现象。试验结果表明,该方案能够实时准确解调光纤光栅水听器阵列接收到的信号。(本文来源于《光纤与电缆及其应用技术》期刊2018年03期)

马婧,刘冬冬,王继成,冯延[10](2018)在《基于金属狭缝阵列的各向异性偏振分束器》一文中研究指出在金属-电介质结构的基础上提出了一种基于金属狭缝阵列的各向异性偏振分束器,并采用有限元法研究了横磁(TM)和横电(TE)偏振光入射后结构所表现出的负反射和镜面反射等特性.计算结果表明,当偏振光的入射角设定在20?—70?时,入射的TM光发生强烈的负反射,而TE光的负反射很弱,并随着波长的增加而急剧下降.分析可得偏振分束光栅的理想负反射点和反射面的完美对称响应效果.通过仿真得到了理想负反射点的取值范围.结合严格耦合波法软件,计算不同偏振光入射时负反射和镜面反射条件下的反射率,其消光比高达10~6.(本文来源于《物理学报》期刊2018年09期)

偏振阵列论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

偏振成像提供人类视觉系统无法察觉的偏振信息。当前高分辨率下的偏振成像传感器可以实现从线偏振光中提取一系列完整的偏振特性,同时得到目标物更多的偏振信息。偏振片是偏振成像技术的重要组成部分,可实现入射光的遮蔽和透射。随着微纳加工技术的不断发展,亚波长金属光栅已被证明是具有良好偏振特性的光学元件。这种偏振光栅由于其体积小、易于集成,在偏振成像等领域有广阔的应用前景。本文主要利用电子束曝光技术与聚焦离子束刻蚀技术制备偏振光栅微阵列,并研究其偏振特性。首先,本文概述了偏振光栅微阵列的研究背景及意义、目前的研究和发展现状,以及课题主要研究内容,并对分析偏振光栅偏振特性的等效介质理论和设计偏振光栅结构的斯托克斯理论进行了论述。其次,在工艺制造方面,本文主要介绍了电子束曝光技术与聚焦离子束刻蚀技术。详细介绍了电子束曝光系统,并分析了电子束曝光技术的工作原理、制造工艺和参数设置,以及各参数之间的相互作用与影响,总结了感应耦合等离子体刻蚀技术的工作原理、工艺流程和影响因素。并利用电子束曝光技术制备不同周期的偏振光栅微阵列、同周期不同曝光剂量的偏振光栅微阵列。同时,采用原子力显微镜与扫描电镜对偏振光栅微阵列进行了表征,通过两者表征后的形貌图分析计算感应耦合等离子体刻蚀过程中铝与光刻胶的刻蚀比。同时也介绍了聚焦离子束刻蚀系统,研究了聚焦离子束刻蚀技术实现的功能优势、制备流程和相应参数设置,以及各工艺参数的影响。并利用聚焦离子束刻蚀技术制造不同深宽比的偏振光栅微阵列、以及相邻两层光栅结构水平方向上由于错位位移构成的双层偏振光栅微阵列。最后在偏振性能测试方面,本文设计并搭建了偏振光栅微阵列的性能检测系统,分别对不同周期、不同曝光剂量、不同深宽比的偏振光栅微阵列进行性能检测及分析,同时分析相邻两层光栅结构水平方向上错位位移不同对双层偏振光栅微阵列的性能影响,并给出了计算偏振光栅微阵列性能参数消光比与最大偏振透过率的方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

偏振阵列论文参考文献

[1].王赟,金尚忠,陈智慧,侯彬,曹馨艺.基于像素偏振片阵列的实时水下目标成像技术[J].半导体光电.2019

[2].陈星.偏振光栅微阵列制备与特性研究[D].长春理工大学.2019

[3].刘宇.基于弱光栅阵列的分布式偏振和相位解调研究[D].南京大学.2019

[4].闫羽.微偏振片阵列型长波红外成像系统标校方法研究[D].合肥工业大学.2019

[5].闫羽,徐小红,范之国,张强,金海红.微偏振片阵列型长波红外成像系统定标方法[J].光子学报.2019

[6].张文静,马龙,赵立双,曹毓.基于微偏振阵列成像的实时天空偏振光导航[J].传感器与微系统.2019

[7].褚金奎,蹇慧君,刘泽,张然.阵列式偏振导航传感器及其鲁棒性算法实现[J].光学精密工程.2018

[8].李聪,喻思丹,刘天长,桑明煌.基于金属/介质混合腔阵列结构的偏振完美吸收及传感应用研究[J].江西师范大学学报(自然科学版).2018

[9].蔡冰涛,牟志修,陈小宝.实时偏振切换的光纤光栅水听器阵列信号解调[J].光纤与电缆及其应用技术.2018

[10].马婧,刘冬冬,王继成,冯延.基于金属狭缝阵列的各向异性偏振分束器[J].物理学报.2018

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