导读:本文包含了探测光束论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:轨道角动量,空间光通信系统,产生,探测
探测光束论文文献综述
廖焕宇[1]（2019）在《轨道角动量光束产生与探测的仿真以及实验研究》一文中研究指出具有轨道角动量(orbit angular momentum,OAM)的光束称为涡旋光束(Optical Vortices,OV),对应于不同的拓扑荷值,具备不同拓扑荷值的涡旋光束相互正交,理论上,拓扑荷值可以是任意整数。理想状态下,涡旋光束能够提高通信系统的传输速率与容量。然而,基于OAM的光通信系统往往会因为发射端产生的涡旋光束纯度低导致误码率增加或者能量效率低导致资源浪费;在接收端无法对涡旋光束高效的探测分离导致误码率增加。因此,将涡旋光束应用到空间光通信系统中,需要高纯度高能量效率的涡旋光束以及高效的探测。本论文通过深入研究涡旋光束产生与探测的相关问题,提出了优化设计方法,并通过数值仿真以及实验的方式加以验证。主要工作和成果如下:(1)提出了一种用于产生多模式迭加涡旋光束的相位全息图设计方法。仿真结果表明,与传统算法相比,该方法能产生更高能量效率与均匀性的多模式迭加涡旋光束。(2)详细分析了基于坐标变换的高分辨率涡旋光束探测技术,建立了数值仿真模型。针对该探测技术中纯相位型扇出光栅设计的复杂性,提出一种新的简化的设计方法,通过数值仿真,将其应用于基于坐标变换的涡旋光束探测系统,结果表明,相对于传统的坐标变换分离系统,加入简化的扇出光栅之后,涡旋光束分离系统的错误概率下降了 0.15以上,弥散程度下降0.35以上。(3)搭建了多模式迭加OAM光束产生以及探测实验平台,详细分析了实验平台各模块的工作原理,实验验证了提出的用于产生多模式迭加涡旋光束的相位全息图设计方法的可行性。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-20）
查冰婷,袁海璐,马少杰,陈光宋[2]（2019）在《单光束扩束扫描激光周视探测系统参数对探测能力的影响》一文中研究指出针对现有单光束激光同步扫描周视探测对脉冲重复频率要求较高,难以实际应用的问题,提出单光束扩束扫描激光周视探测方法.基于单光束扩束扫描激光周视探测工作原理,推导了最低扫描频率和脉冲频率解析式;分析了圆柱目标回波特性及关键参数截面衰减系数,建立了脉冲扩束激光圆柱目标回波功率数学模型,讨论了系统参数对截面衰减系数的影响,得到最大相邻脉冲光束夹角表达式;重点分析了脉冲频率、光束角和光束入射角对不同直径目标的探测能力的影响;得到了探测系统对典型条件下最大光束角、最低脉冲频率的计算方法.结果表明,对扫描光束稍加扩束可有效降低脉冲重复频率要求.研究结果可为单光束脉冲激光周视探测系统设计、优化提供理论依据.(本文来源于《物理学报》期刊2019年07期）
王翰韬[3]（2018）在《基于双高斯—谢尔模涡旋光束干涉的尾流湍流场探测》一文中研究指出随着海洋资源的开发与利用日渐成为人们所关注的领域,进行海洋环境监测来保证相关核心利益的安全成为了海洋安全领域的一项重要课题。水下湍流场探测是海洋环境监测中的重要部分,水体中的温度分布、盐度分布和流速场分布均会形成强度分布各异的湍流场,而各类水下航行物均会对湍流场的分布产生不同的影响。对海洋湍流场强度分布的测量,可以实现海洋环境特定目标的监测。本文在传统平面波马赫-曾德尔干涉仪测量海洋湍流折射率结构函数方法的基础上,采用高斯-谢尔模涡旋光束作为测量光束,从光束在不同强度的海洋湍流场中的传输特性、双光束的干涉特性、湍流场探测方法验证和非均匀湍流场测量四个方面展开,进行基于双高斯-谢尔模涡旋光束干涉方法的水下湍流场探测研究。为了获得更大的湍流场强度测量范围,本文选取±1阶高斯-谢尔模涡旋光作为测量光束,利用交叉谱密度方法讨论单光束在均匀湍流场中的传输特性,获得单光束光强分布与湍流场各参量之间的联系,并通过实验验证其光强分布与湍流场强度的关系,进而验证交叉谱密度方法的正确性。根据复相干度方法反演高斯-谢尔模涡旋光的相位,获得不同强度均匀湍流场下双光束干涉强度分布与湍流场各参量之间的联系。考虑到中强湍流下光束随机偏折产生的双光束离轴效应,仿真讨论中强湍流对双光束测量系统的性能的影响。针对需要测量的非均匀湍流场,利用研究均匀湍流场的方法得到双光束干涉光场与非均匀湍流场之间的关系。通过单一热源构建的温度诱致水下非均匀湍流场双光束干涉测量实验,讨论复相干度方法的正确性,验证双高斯-谢尔模涡旋光束干涉方法测量非均匀湍流场的可行性。利用获得的双光束干涉光强数据,本文构建简化模型分析了水下单一热源构建的温度诱致非均匀湍流场折射率波动的空间相关性,初步进行水下非均匀湍流理论和实验研究。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
严情[4]（2018）在《基于光束串行扫描的阵列式结构探测共焦技术研究》一文中研究指出光学显微成像与测量技术具有无侵略性、对样品无损伤且成像速度快等特点,已经被广泛应用于物理学、生命科学、材料学、金相学、司法鉴定学、生物医药学、微电子学等学科的发展前沿。然而,显微系统分辨率由于受衍射极限限制,横向最大分辨率在200nm左右,轴向最大分辨率在500nm左右,不能充分发挥其优势得到更广泛的应用。因此,目前光学显微技术亟需的发展方向就在于突破衍射极限,实现超分辨成像(supper-resolution imaging),使光学显微技术能够满足更为广泛的应用需求。本课题针对现有扫描共焦显微技术中需改善横向分辨率以及测量效率的问题,提出一种基于光束串行扫描的阵列式结构探测共焦显微成像方法,将共焦、结构探测、虚拟针孔与阵列扫描相结合,一方面借鉴结构光照明的思想,将空间调制技术应用到探测臂上来实现结构探测,并用面阵CCD代替点探测器进行图像采集,利用虚拟针孔技术对所采集的图像进行处理,另一方面在改善显微系统的横向分辨率的同时,利用光束扫描技术对被测对象实现阵列式扫描,提高显微系统的测量效率,从而实现显微系统的快速超分辨成像。本课题首先建立基于结构探测的扫描共焦显微系统模型并分析其相干成像过程,通过仿真分析对比不同显微系统的相干传递函数和强度点扩散函数,以验证基于结构探测的共焦显微系统的超分辨特性,并对影响结构探测共焦显微系统横向分辨率的参数进行分析,得到可在实际系统中应用的结构探测函数。然后针对目前逐点扫描式结构探测共焦显微技术中存在的测量效率低下的问题,提出基于串行光束扫描的阵列式结构探测共焦显微成像方法,通过控制振镜实现光束扫描,并同步控制CCD图像采集,同时同步控制半导体光源,使其与振镜相配合,在光斑移动过程中关闭光源,消除图像中“拖尾”现象,并提出叁种寻找阵列扫描图中光斑中心位置的方法,经对比分析后选择质心法。最后根据强度点扩散函数的半高半宽确定实验中的分辨率评价方法,仿真结果表明,当针孔尺寸选择一倍艾里斑大小时,基于结构探测的共焦系统的横向分辨率是理想共焦系统的1.3倍,是普通宽场系统的1.8倍。搭建基于串行光束扫描的阵列式结构探测共焦显微实验系统,对分辨率板的第8、9组线对进行扫描成像,并将成像结果与逐点扫描式共焦显微系统进行比较,实验结果表明,本文阵列式扫描方法将扫描速度提高至逐点扫描方法的48倍。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2018-06-01）
魏敦钊[5]（2018）在《拉盖尔高斯光束的产生及其轨道角动量探测》一文中研究指出拉盖尔高斯(Laguerre-Gaussian,简称LG)光束是傍轴波动方程在柱坐标系下的本征解。本征解中包含有两个指数:角向指数l(取任意整数)和径向指数p(取大于等于0的整数),可以区分不同的LGlp模式。所有的LGlp模式构成了一组正交完备的基矢,任何一个标量光场都可以用LG模式的迭加来表示。它的出现要归功于20世纪60年代激光器的出现和发展,因为圆形腔镜构成的激光器谐振腔的模式本征解也是LG模式。然而,由于不同手性(l值符号相反)的LG模式在激光器谐振腔中是简并的,难以直接产生理想的LGlp光束,这也限制了LG光束地发展。1992年,随着LG光束中的螺旋相位eilφ被发现包含有光子轨道角动量(Orbital angular momentum of light,简称OAM),LG光束再次受到重视。角向指数l也被称为拓扑荷,用来区分不同OAM。在过去25年的发展中,相关研究覆盖了携带有OAM的LG光束的产生、应用和探测等各个方面,而OAM也被广泛地应用到光镊和光操控、光通讯、量子信息、非线性光学、光学测量等领域。其中,OAM的无限带宽可极大提高光通讯数据容量,能否对OAM进行高效地探测至关重要。随着LG光束往精密测量领域的发展,以及光通讯和量子信息中对p指数的关注,高纯度的LGlp光束也成为了当前的研究热点,因为它可以减小测量和探测的不确定性。然而,产生高纯度的LG光束仍然面临着巨大的挑战。本文相关研究围绕着OAM的探测和高纯度LGlp光束的产生展开,内容包括:1.设计单个亚波长金属孔探测OAM。近年来利用微纳加工技术,微型的OAM产生器件被相继报道,这推动了OAM在集成光子芯片上的发展。但可集成OAM探测器件却仍然面临着巨大的挑战。为了使探测装置能与微型的OAM产生器件或者传输OAM的光纤相匹配,本文设计了一个可集成化的探测器件:位于金薄膜上的单个亚波长小孔,采用自参考干涉方法探测OAM。该器件尺寸小、加工简单、易于集成,且对OAM的探测具有较大的容错能力,可以避免加工误差和环境变化对探测效果的影响。自干涉方法又使得该器件可以对OAM进行实时监控或测量其他特殊光束。2.设计螺旋极化非线性光子晶体探测近红外OAM光束。OAM应用到近红外探测和信息传送领域,可拓展近红外光的探测功能(如旋转物体探测)和信息传输容量。相应地,需要配套的器件对红外OAM进行探测。这可以通过非线性光子晶体的频率转换和相位调制功能来实现。根据非线性全息原理,我们设计了一个螺旋极化的铌酸锂非线性光子晶体。晶体的正负铁电畴使产生的二次谐波具有π相位差,可以使入射的基频高斯光在设计的焦点处形成聚焦的二次谐波涡旋光。该晶体携带的拓扑荷可以用于抵消入射光的OAM信息,从而使聚焦位置处变成一个二次谐波亮点,实现对近红外OAM光束的接近无损探测。非线性光子晶体均一的折射率使得没有转换的基频光可被下一级光路利用。3.设计一台直接输出高纯度LGl0光束的固体激光器。被动方式产生的LG光束一般纯度不高,主动方式产生LG光束可提高纯度,但却受限于不同手性的LGlp光束的简并。我们采用腔内模式转换的方式,将被动方式和主动方式相结合,搭建了一台可输出高纯度LGl0光束的集成化YVO4固体激光器。腔内模式转换通过自旋角动量与OAM之间的相互转换实现,克服了 LGlp模式在激光器谐振腔中简并。拓扑荷l可以通过改变谐振腔中的涡旋半波片和四分之一波片进行控制。产生的LGl0和LG20光束的纯度分别达到了 97%和93%,斜效率分别为11.0%和5.1%。谐振腔的设计简单,可以方便地扩展到高阶LGlp光束以及柱对称矢量光束的产生。该集成化的激光器具有低阈值、高效、可控等特点,可以应用到超分辨成像、高精度测量(如引力波探测)、高容量光通讯(如LGlp多通道复用)、高维量子纠缠等领域。4.将腔内模式转换的方式应用到光参量振荡器中,获得了高纯度的LG110和LG20光束,波长调谐范围为900±20nm。改进谐振腔,获得了波长调谐范围为900±50 nm柱对称矢量光输出。这拓宽了高质量LG光束和矢量光束的波长范围,使其可以应用到更加广泛的领域当中。(本文来源于《南京大学》期刊2018-05-01）
付时尧,高春清[6]（2018）在《利用衍射光栅探测涡旋光束轨道角动量态的研究进展》一文中研究指出涡旋光束是一种携带有轨道角动量的光束,在光学扳手、光通信、旋转探测等领域具有重要的应用价值.由于轨道角动量态是涡旋光束的特征值,因此如何探测光束的轨道角动量态分布至关重要.国内外学者已经提出了多种探测涡旋光束的技术,如干涉法、衍射光栅法、多普勒分析法、超材料表面法等.这些技术中,衍射光栅测量法较为简单易行,应用较广.本综述主要介绍了几种当前利用衍射光栅测量涡旋光束轨道角动量态的主流方法,同时也介绍了如何利用衍射光栅来测量光束的轨道角动量谱.(本文来源于《物理学报》期刊2018年03期）
刘通,闫文林,许国昌,徐天河[7]（2019）在《一种针对稀疏控制点粗差探测的光束法平差》一文中研究指出为了提高稀疏控制点摄影测量的可靠性,该文提出一种快速、有效地检核被破坏的地面控制点的新方法。该方法主要是基于光束法的基本框架,利用自动循环探测、穷举法和投票表决的方式对地面控制点进行检验。该文通过我国某地区1∶10 000航摄比例尺的4幅影像的小样本控制点数据对该方法进行了测试与验证,实验结果表明,该方法能快速、准确地对有限被破坏地面控制点进行识别和纠正,具有较高的粗差崩溃污染率,可在一定程度上避免外业补测工作。(本文来源于《测绘科学》期刊2019年02期）
朱思韦,郭利娜,倪波,陈俊波,唐志列[8]（2018）在《利用拉盖尔-高斯光束探测标准相位型物体特性》一文中研究指出根据数字螺旋成像法,利用光的轨道角动量记录物体信息,通过分析轨道角动量谱获取了相位型物体的信息;研究了使用不同拉盖尔-高斯(LG)光束探测时,简单的标准相位型物体轨道角动量谱的特性。结果表明,通过分析轨道角动量谱,可以有效地得到相位型物体的相位信息以及透射率信息。对不同拓扑荷数以及径向节点数的LG光束探测光所产生的不同衍射级频谱分量进行数值分析,结果表明探测光为高阶的LG光束时,更有利于探测简单的相位型物体的信息。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2018年02期）
杨家岳,李钦明,俞盛锐,史磊,魏珅[9]（2017）在《原子、分子以及自由基的高效电离探测——大连相干光源光束线》一文中研究指出绝大多数原子、分子以及自由基的电离能集中在10ev附近,对应的光波波长在极紫外波段。因此获得高品质的极紫外激光可以实现它们的高效探测。最近,已经建成并成功出光的大连相干光源是目前世界上首套HGHG模式的极紫外波段自由电子激光用户装置,可以为用户提供高品质的极紫外激光。该激光波长范围为50-150nm,单脉冲能量大于100μJ,脉宽1ps,脉冲重复频率1-50Hz。为了把光源产生的高品质激光传输到实验站,达到用户科学研究的需求,我们设计建造了一套高效的激光传输系统,该套光束线系统是国内首条自由电子激光光束线(Fig.1)。该光束线系统可以对光源产生的极紫外激光能量进行实时测量,可连续调节末端实验站的激光脉冲能量,并且实现光源超高真空系统与末端实验站用户装置不同真空度之间的对接。另一方面,通过精心设计的光谱仪,我们可以实现光谱的实时在线诊断(光谱分辨率大于10000)。目前,大连相干光源光束线一共有4条分支,极紫外自由电子激光已经成功传输到实验站末端,并满足用户需求。(本文来源于《第十五届全国化学动力学会议论文集》期刊2017-08-18）
邵中尉[10]（2017）在《同步辐射丝扫描光束位置探测系统研制》一文中研究指出丝扫描探测器是上海光源同步辐射光束线上一种重要的光束位置探测设备,可以给出光束中心位置与光斑大小等关键信息。目前,丝扫描探测器采用马达每转动一步停下来采集一次样本的工作模式,空间分辨率约为100μm;采集的信号信噪比差,毛刺干扰严重,拟合误差较大;采用人工识别光信号的方式截选拟合区间,人为误差大,处理过程耗时多。针对以上问题,本文主要贡献如下:(1)设计了扫描丝匀速运动、电子学高速连续采样的新工作模式及其配套的电子学软硬件系统。该系统可以提高探测器扫描速度上限,增加单位距离内的采样数量,提高探测器的分辨能力,经过在上海光源BL09B线站的测试,丝扫描光束位置探测系统在该工作模式下,光束中心位置测量分辨率可达48.34μm,光斑大小测量分辨率可达38.46μm,平均数据处理时间约160ms。(2)设计丝扫描信号处理方法,提出了基于长短时平均法与赤池准则的光信号自动拾取方法。分析了丝扫描信号及其噪声的特征,设计了包含FIR低通滤波器、平均法降采样、中值滤波的降噪方法,该方法可以有效滤除信号噪声,消除毛刺,加快数据处理速度与降低拟合误差。采用Allen函数对信号幅度变化特征进行放大,提出基于长短时平均法与赤池准则的光信号自动拾取方法,自动截取高斯拟合信号,取代人工拾取方式。设计能量变化率法对信号拟合参数初值进行估测,减少拟合算法迭代用时。(3)得到了丝扫描分辨率随其影响因素的变化规律,为探测器的设计与使用提供参考。对扫描丝的相关设计参数进行计算与分析,为扫描丝的选择和使用提供依据。通过实验探究,得到了丝扫描分辨率随其影响因素的变化规律:丝扫描分辨率随着采样频率升高而变好;分辨率随着扫描速度的增加而变坏;直径小的扫描丝可以获得更好的分辨率,同时也掌握了探测器分辨率与各影响因素间的数值对应关系,给丝扫描探测器的设计和使用提供参考和便利。(本文来源于《华东师范大学》期刊2017-04-01）
探测光束论文开题报告
（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：
针对现有单光束激光同步扫描周视探测对脉冲重复频率要求较高,难以实际应用的问题,提出单光束扩束扫描激光周视探测方法.基于单光束扩束扫描激光周视探测工作原理,推导了最低扫描频率和脉冲频率解析式;分析了圆柱目标回波特性及关键参数截面衰减系数,建立了脉冲扩束激光圆柱目标回波功率数学模型,讨论了系统参数对截面衰减系数的影响,得到最大相邻脉冲光束夹角表达式;重点分析了脉冲频率、光束角和光束入射角对不同直径目标的探测能力的影响;得到了探测系统对典型条件下最大光束角、最低脉冲频率的计算方法.结果表明,对扫描光束稍加扩束可有效降低脉冲重复频率要求.研究结果可为单光束脉冲激光周视探测系统设计、优化提供理论依据.
（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。
探测光束论文参考文献
[1].廖焕宇.轨道角动量光束产生与探测的仿真以及实验研究[D].北京邮电大学.2019
[2].查冰婷,袁海璐,马少杰,陈光宋.单光束扩束扫描激光周视探测系统参数对探测能力的影响[J].物理学报.2019
[3].王翰韬.基于双高斯—谢尔模涡旋光束干涉的尾流湍流场探测[D].哈尔滨工业大学.2018
[4].严情.基于光束串行扫描的阵列式结构探测共焦技术研究[D].哈尔滨工业大学.2018
[5].魏敦钊.拉盖尔高斯光束的产生及其轨道角动量探测[D].南京大学.2018
[6].付时尧,高春清.利用衍射光栅探测涡旋光束轨道角动量态的研究进展[J].物理学报.2018
[7].刘通,闫文林,许国昌,徐天河.一种针对稀疏控制点粗差探测的光束法平差[J].测绘科学.2019
[8].朱思韦,郭利娜,倪波,陈俊波,唐志列.利用拉盖尔-高斯光束探测标准相位型物体特性[J].激光与光电子学进展.2018
[9].杨家岳,李钦明,俞盛锐,史磊,魏珅.原子、分子以及自由基的高效电离探测——大连相干光源光束线[C].第十五届全国化学动力学会议论文集.2017
[10].邵中尉.同步辐射丝扫描光束位置探测系统研制[D].华东师范大学.2017