摘要：水果产品品质检测技术在水果的生产和消费中起着十分重要的作用。利用水果产品的光学特性进行无损检测是水果品质无损检测与分级技术中最实用的和最成功的技术之一。深入研究光在水果组织中的输运规律,对于水果产品品质的光学检测有着十分重要的意义。本文以仁果类薄皮水果苹果和厚皮水果柑橘为例,建立果皮和果肉两层组织模型,利用蒙特卡罗法模拟了808nm的波长下高斯光束在水果组织中传输的光学特性,揭示了水果果皮厚度对光在组织中的传输特性如漫反射率、透射率、内部吸收率和穿透深度等特性的影响,分析了果肉组织的检测效率。研究结果表明,果皮越厚,透射率和穿透深度越小,果皮比果肉的光吸收能量密度在径向距离上的分布范围更广,随着水果组织内部深度的增加,光吸收能量密度逐渐减小,径向方向减弱的更快。而对于漫反射率,在径向距离0.2-1.2cm之间,果皮越薄漫反射率越小,在1.2-4.0cm之间,果皮越厚漫反射率越小。此研究结果表明在用光学检测方法对水果进行无损检测和分级时,无论是透射或反射测量,果皮厚度和光束的相互作用都不应忽视,也为不同类型的水果产品设计更为有效的光学检测装置（如光源的强度、检测器的大小以及位置等）提供了理论基础,对于水果产品品质的光学检测有着十分重要的意义。

摘要：以MEMS微变形镜驱动方式的选取为出发点,从光学特性和力学特性两方面对MEMS微变形镜进行分析,从中得出相关结构参数对微变形镜性能的影响关系,并在此基础上结合补偿激光二极管抽运固体激光器(DPL)热畸变的使用要求设计了一种新型MEMS连续面型微变形镜,并采用设计的MEMS变形镜搭建了一个闭环自适应光学实验系统,补偿了激光光束的热畸变。实验结果显示该MEMS连续面型微变形镜可对腔内畸变进行有效补偿,同时提高了激光器的输出功率及光束质量。

摘要：根据大气激光通信传输方程和黑体辐射理论提出了计算激光引信中接收光学系统接收视场的方法,通过接收视场确定了接收光学系统的初始结构参数,设计了焦距为15mm,视场角为2ω≮±7°的柱透镜光学系统.采用倒置法,将线阵CCD探测器置于准直物镜的焦面上接收信号,解决了接收光学系统后截距过短无法安置线阵CCD的问题,扩大了测量范围,又保证了精度,测量误差为1%.针对激光引信的结构特点,设计了测量激光引信接收光学系统视场角的自动测试系统.实验测试结果表明该引信的视场角都在合格范围内,重复精度≤5%,满足设计的要求.

摘要：采用外差相干技术理论上可以获得低至MHz量级甚至更高分辨率的光谱信息。介绍了一种基于外差相干技术方法实现的光谱检测系统,并推导了90°光学混频器和平衡探测器的信号传输原理,讨论了本振光和滤波器的性能参数与光谱检测分辨率的关系。利用光通信系统设计软件OptiSystem建立了完整的相干光谱检测系统的模型,并使用波长扫描和迭代运算模拟了实际本振光信号的工作模式,验证了该方案实现高分辨光谱分析的可行性和优越性。最后分析了对于频率间隔为40 MHz的被测信号,不同的本振光扫描线宽、扫描步长和滤波器带宽参数组合实现的仿真结果,并总结了光谱检测精度对本振光和滤波器等关键参数的要求。

摘要：微变形反射镜(MEMS-DMs)是用于自适应光学中波前校正的重要元件。对微变形镜波前校正原理进行了分析,设计了基于自适应光学系统的测试系统,通过闭环控制技术成功地利用一种分离式MEMS-DMs校正了实验系统中位相板引入的波前畸变,实验结果显示离焦项Zernike系数相对最大,是造成整个波面畸变的最重要的原因。MEMS-DMs对低阶波前畸变校正较好,高阶波前畸变校正时残余误差比较大,增加控制电极数量可以更好地校正高阶模式的波前畸变。基于自适应光学系统的MEMS-DMs波前畸变校正实验系统,可以为今后全面优化设计微变形反射镜及其更适应自适应光学系统的需要提供实验数据与理论支持。

摘要：针对PDMS(二甲基硅氧烷)液体变焦透镜在使用过程中常会发生边缘脱落从而影响透镜性能甚至毁坏整个器件的问题,提出了一种基于单点金刚石切削和软刻蚀工艺的双腔体可调焦透镜模型,该模型相比仅由单PDMS腔体和PDMS薄膜粘合的结构,能有效防止在大变形条件下变形膜边缘脱落,从而更大可能地保证透镜正常工作.测试结果表明:相比于单腔体的模型,该透镜在保留可调焦透镜性能的同时,具有更好的工作稳定性.

摘要：检测出缸皮蛋蛋壳是否有裂纹是确保皮蛋质量的重要环节。腌制好的皮蛋蛋壳表面大量的灰褐色斑点和一些大块黑斑使得其蛋壳表面的裂纹不易检测。皮蛋表壳斑点和裂纹的微细结构不同,对偏振光的退偏程度也不一样,可以利用皮蛋表壳各点偏振度的差异来识别其裂纹。该文设计了皮蛋表壳偏振图像采集系统,基于皮蛋0、45°、90°、-45°4个偏振角度的图像和斯托克斯公式获得皮蛋表壳裂纹的偏振度图像,对偏振图像进行阈值预处理后,以皮蛋表壳偏振图像中像素最高且连通区域最大部分作为中心,截取100×100像素的图像,提取该图像裂纹长度、均方比、偏度和峰度等4个特征参数,采用Kmeans聚类分析算法准确识别了皮蛋表壳裂纹。试验证明,该方法综合准确率为93%,其中好壳皮蛋识别准确率为100%,裂纹蛋识别准确率为88.3%,这表明偏振光检测技术能有效地识别皮蛋蛋壳裂纹。

摘要：近红外扩散相关光谱(DCS)是一种先进的无创检测组织深层血流流速变化的动态光散射技术。为了解决光子相关器价格昂贵、灵活性差、应用局限、计算效率低的问题,采用将光子相关器软件化的方法,设计了一种近红外扩散相关谱检测系统。该系统以单纵模长相干激光器作为光源,采用单光子探测器探测散射光信号,用数字信号采集模块采集高速数字信号,并对数字脉冲信号进行计数,基于软件完成了对动态散射光斑光强归一化自相关的计算。结果表明,该系统计算出生物样品波动漫反射信号的时间平均强度自相关函数符合理论,验证了系统检测功能的可靠性;在客观评价指标方面,可成功区分不同的生物样品,并且能够分别体积分数差为1%的同种生物样品。该系统可以实时监测生物样品整体的光学特性和动态特性,具有体积小、成本低、灵活性好、可拓展性强的特点,为轻量化DCS检测系统的发展提供了一种新的解决方案。

摘要：电池内阻是评价电池性能的一项重要参数,提出一种利用单片机(MCU)控制的自适应脉冲放电方法测量电池内阻,设计了直流和脉冲放大两路电压监测采样通道,可根据电池情况自动选择最佳放电电流,能够动态调整内阻测量范围,自主切换采样通道以保障测量精度,从而实现更宽的自动测量范围,最后将测量结果实时显示在液晶屏上。通过对模拟电池的测量值与实际值进行比较,结果表明,自适应脉冲放电检测方法能够在较大范围以较高精度实现电池内阻的快速测量。

摘要：家禽孵化是禽胚在母体外发育成雏禽的过程。禽胚发育需要一定的环境条件(即温度、湿度、翻蛋、凉蛋等),只要能满足禽种所需条件,禽胚即能发育成雏。为此,根据温度传感器的原理来选择敏感元件及放大器等主要器件,并利用Mathematica对热敏电阻的电阻阻值与温度之间的关系进行曲线拟合,以满足家禽孵化环境监控系统中温度传感器的设计要求。