一、多缝衍射光谱技术（论文文献综述）
王风丽,马晓英,侯虎,方恺[1]（2021）在《基于Zemax软件的光栅光谱仪分辨能力仿真实验》文中研究表明利用Zemax光学设计软件,可以分析衍射级次、光栅常数、入射狭缝、出射狭缝和光学元件性能等对光栅光谱仪分辨率的影响。在仿真过程中,用光线追迹方法,直观地以点列图的形式展现衍射方程各参数、入射和出射狭缝宽度对衍射效果的影响。结果表明,入射狭缝和出射狭缝都对光谱仪分辨能力具有较大影响,狭缝越大,光谱分辨率越低。光谱仪中的准直镜和聚焦镜的焦距影响系统整体尺寸和分辨率。两镜固有的剩余球差、色差、慧差降低光谱分辨率,采用非球面镜、非球面反射镜可以适当改善像差,提高系统分辨率。用WGD-8A光栅光谱仪实测钠双黄线光谱,测得光谱随入射狭缝和出射狭缝变化的曲线变化与软件仿真结论一致。
王文娟[2]（2021）在《基于光谱共焦原理的表面粗糙度测量方法研究》文中认为表面粗糙度作为表征工件表面微观不平整度的重要技术指标,对其进行准确高效的测量尤为重要。现有接触式表面粗糙度测量方法存在检测速度较慢且易划伤被测表面等问题,近年来,光谱共焦测量技术以其可以实现非接触式测量,测量精度高等优点在粗糙度测量领域表现出良好的应用前景。本文基于光谱共焦原理,提出了一种基于白光LED光源的光纤式光谱共焦测量方法,实现了对被测物体表面粗糙度的非接触式测量。本文的主要研究内容如下:对几种常见的表面粗糙度测量方法进行了分析,为实现高精度、非接触式表面粗糙度的测量,设计了光谱共焦测量系统方案。开展了基于光谱共焦原理的表面粗糙度测量方法研究,在论述光谱共焦测量原理的基础上,对系统性能进行了分析。设计了光纤式光谱共焦测量系统结构,并利用ZEMAX光学设计软件完成了共焦光学系统及光谱测量系统的设计。在共焦光学结构的设计过程中,色散物镜的工作波段为400nm-700nm,轴向色散达到1.705mm,像差衍射到达极限。同时对色散物镜的成像情况进行分析,选择数值孔径为0.22的Y型光纤。在光谱测量系统的设计过程中,对系统各部件进行分析,同时设计了基于光栅和光电阵列探测器CCD的系统结构,光谱测量系统的分辨率可达0.5nm。设计了光谱信息处理算法,该算法包括光谱信息预处理、滤波去噪算法、峰值波长提取算法及数据拟合算法,消除了预处理过程中暗信号和噪声信号造成的影响,并解决了峰值波长与聚焦点距离之间的非线性拟合问题。依据光谱信号特点,采用中值滤波算法对随机噪声进行消除,为了确保准确寻峰,采用高斯算法完成峰值波长的提取。设计了全局最优分段拟合的方法,消除数据拟合过程中的病态问题,有效提高了数据拟合精度。最后,搭建并调试表面粗糙度测量系统,完成了光谱仪标定和系统标定,并选取粗糙度标称值为6.3μm端铣加工的比较样块进行检测。根据表面粗糙度评定方法,计算得到表面粗糙度参数Ra值为6.29μm,Rz值为29.52μm。
张志强[3]（2021）在《光谱共焦线扫描测量方法研究》文中研究指明
童玉龙[4]（2021）在《自准直式光谱仪的设计与研究》文中认为光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,已经成为必不可少的科研仪器。但在很多的大学理工实验室中光谱仪存在造价过高,实验操作易受仪器影响导致不稳定,操作复杂,数据公差较大等一系列影响学生正常实验流程的因素。基于上述原因,设计了该创新光谱仪,从调试方法、材料选择、元件结构以及视图显示等方面进行了创新,并进行基本的大学光学的光栅波长、常量以及角色散的测量实验,通过衍射现象测量光栅常量、光波波长、光栅角色散等参数的能力进行验证。在保证其正常满足大学理工科学生光学基础实验能力的情况下,进行光路设计、色散元件和显像方式等方面的创新,以达到降低成本、便于理解、提升精确度等目的。
杨文昌[5]（2021）在《基于莫尔条纹的扭转角全周测量系统研究及实现》文中提出扭转角是指围绕装置自身轴线的角度变化,是三维角度位移中的一个维度,在大型测量船、精密测控系统等广泛存在。目前针对方位角和俯仰角的测量技术已经相对成熟,但因扭转角其轴线具有与被测物体运动方向重合的特性导致测量难度较大,测量范围相对受限。位姿基准传递和测量具有重要的应用价值,开展任意位置的扭转角度测量研究对于发展光电测量技术有着重要意义。为了实现扭转角在360°范围内的任意角度测量,本文提出了基于莫尔条纹原理的扭转角全周测量方法,并对方案中各部分的数学模型进行了仿真分析和实验验证。具体来讲,本文的主要研究工作和创新性成果如下:1.分析了莫尔条纹扭转测量原理,推导出扭转角测量范围和测量分辨率的关系,建立了扭转角度与分辨率之间的非线性模型,得出了基于目前探测器能够实现的最佳测量区域。2.提出了一种基于伺服控制的莫尔条纹扭转角全周测量方案,通过轴角编码器标定扭转角绝对零位,实现扭转角360°范围内任意角度的高精度测量,测量精度优于5.6″。3.建立了方位、俯仰与扭转角之间的三维耦合分析模型,通过多项式拟合补偿方法,基本消除了角度耦合对扭转角测角精度的影响,在工程应用中保证了扭转角测量精度。4.提出了一种莫尔条纹中心线自适应提取校正算法,提高了莫尔条纹中心线提取精度,有效减小了空气热流扰动对扭转角测量精度的影响。扭转角测量对于保证大型精密测控系统的稳定性有着十分重要的意义。通过利用莫尔条纹高灵敏性和位移放大特点,同时针对其中存在的测量范围受限等问题,本文提出了一种新的全周扭转测量方案,并详细阐述了系统样机的设计方法,对扭转角全周测量系统的使用和推广奠定了坚实的工程基础。
侯宇[6]（2021）在《光学相控阵相位驱动电路的设计与实现》文中研究表明随着科技日新月异的发展与进步,各式各样的人工智能系统正在逐渐融入我们的生活,成为我们生活中不可或缺的一部分。比如移动机器人对复杂环境的探测,无人驾驶与自主导航都离不开相关的目标探测设备。激光雷达作为一种精确获得三维空间位置信息的传感器,可以准确捕获到周围环境物体的位置信息。在结构上,激光雷达主要分为机械式激光雷达,固态激光雷达。机械式激光雷达指的是通过机械转动的电机装置带动激光雷达发射与接收的光学系统,从而改变激光雷达的探测点在空间的位置,从而获得空间环境的整个面的点云信息,从而实现捕获到周围环境的信息的目的。目前,机械式激光雷达技术已经相对成熟,但是由于机械式激光雷达是通过机械结构来改变光束控制方向,所以笨重庞大的机械结构,使得激光雷达体积庞大,扫描速度慢,精度低,机械损耗严重。相比于机械式激光雷达,固态激光雷达不需要机械结构就可以实现光束扫描,并且固态激光雷达具有的体积小,速度快,精度高等优点。在光束偏转控制方面主要依靠于光学相控阵技术OPA（optical phased array）。本课题需要根据课题组内的光学相控阵芯片,设计出一款可靠性高,调节精度高,驱动能力强,调节速度快,的光学相控阵驱动电路,从而驱动光学相控阵时钟全固态激光雷达的光束扫描。为了驱动光学相控阵芯片,本课题提出并设计了三种用于光学相控阵相位控制的驱动电路。其中包括电流源驱动方式、电压源驱动方式、脉冲高度驱动方式,利用电脑（PC）端的上位机软件来控制连接到驱动电路的单片机,对OPA各路相位控制端的电流、电压或脉冲高度进行调节,改变OPA远场光束主极大的位置,从而达到光束偏转的目的,实现光束扫描。本课题的驱动系统设计为,单片机通过电脑（PC）端的上位机相连接,接收到上位机发送的相位调制信号后,对调制信号进行校验和解调,校验成功后,首先驱动与单片机相连的DAC数模转换器,将输出的电压控制信号发送给相位驱动电路,相位驱动电路设计了三种驱动方式,电流源驱动、电压源驱动、脉冲高度驱动。其中电流源是由仪表放大器和运算放大器搭建的压控电流源电路,压控电流源电路将数模转换器输出的电压信号转换为驱动能力强的电流信号,从而使用电流源完成对光学相控阵的驱动。电压源驱动方式采用高输出的运算放大器组成的电压跟随器电路,从而将数模转换器输出的电压信号的驱动能力增强。本课题选用脉冲驱动方式,使用单片机控制模拟开关芯片将数模转换器输出的电压信号转换为脉冲电压信号,之后将脉冲电压信号接到压控电流源电路中,将驱动信号转换为脉冲电流信号,从而使用脉冲电流对光学相控阵进行相位控制。最后使用数字万用表对电流源和电压源进行了线性度和误差测试,使用示波器观察了脉冲高度驱动方式的输出脉冲波形,之后使用电压源控制电路完成了对光学相控阵的相位控制实验,观测到远场中图像中,光束的主瓣强度保持良好,实验结果证明了该驱动电路的可行性与正确性。本文所提出的三种OPA相位控制电路原理简单、稳定性强、方便实用,在高精度OPA相位控制方面具有一定的应用价值。
徐艳[7]（2021）在《快照式视频光谱成像系统仿真与验证》文中指出高光谱成像是现代光学遥感的研究热点之一,被广泛应用于环境监测、矿产勘查、农林保护以及国防等领域。具备高分辨率成像能力的高光谱载荷一般采用色散型（如光栅、棱镜）分光体制,通过单狭缝限制成像为线视场,利用分光部分完成精细分光后利用2维传感器实现1维空间和1维光谱的采集,这种成像体制原理信息获取模型简单。但是线成像视场的限制难以实现对动态场景的有效探测,当待探测场景为运动的汽车或扩展的气体时,这种成像体制难以反映目标动态缺陷,如何实现动态场景的高光谱成像视频观测是国际研究热点。编码孔径光谱成像是一种新型具备的快照式视频成像能力的高光谱技术之一。将单狭缝升级为具有编码属性的二维编码孔径版,以压缩感知目标稀疏为基本原理,通过特定的编码和重建实现2维传感器对3维场景（2维空间+1维光谱）信息的同时获取,使用算法重构光谱数据立方体,具备对动态目标的视频光谱成像能力。从数学原理上分析属于非全采样,当待探测目标光谱信息存在高频特性时容易产生光谱失真,且编码和重建算法较为复杂,难以实现实时信息解算。针对以上问题,本文提出了一种基于均匀狭缝阵列的新型光谱成像方法,并进行了仿真分析和实验,论文主要工作总结如下:1.在分析色散型单狭缝高光谱成像方法和压缩感知编码孔径视频光谱成像方法的基础上,提出并实现了一种基于均匀分布多狭缝阵列的编码光谱成像系统,该方法采用组合棱镜实现对面视场的光谱分光,采用具备微移动属性的均匀狭缝阵列编码实现面视场的三维信息快速采集。系统能够在工程实现上无需使用复杂编码算法,从理论上分析该方法能解决高时间效率、高空间分辨率和高光谱分辨率的同时兼顾难题,具备对动态目标的视频光谱成像能力。2.针对提出的新方法,开展了详细的仿真和对比工作,结果表明:相对单狭缝色散体制本方法的时间采集效率提升17倍,且光谱数据重构结果不存在失真。相对50%采样率的压缩感知编码孔径,本方法实现的空间结构相似度是前者的1.8倍,光谱保真度是前者的1.17倍。本方法在单狭缝光谱成像系统全采样的基础上提高了采样速度,延续了编码孔径光谱成像系统的快照的优势,弥补了光谱信息失真的不足,且重构算法上比编码孔径复杂度降低,具有良好的工程可实现性。3.基于提出的方法,完成了均匀狭缝阵列的设计和实现,在此基础上搭建了一套完整的均匀狭缝阵列编码光谱成像系统,经过特定设计,相邻狭缝的间距和探测波长色散范围完全匹配,利用高性能可见光相机进行二维空间的光谱信息不混叠的采样,使用微位移电机控制均匀狭缝阵列编码板进行微扫描实现全视场覆盖,从而达到快照式视频光谱成像的目的,从硬件上实现了本文提出的新方法。4.利用搭建的成像系统,对提出的方法进行了实验验证,并对系统的光学MTF、探测灵敏度、光谱分辨率和视频成像帧频等参数进行了测试,最后利用该系统对外景开展了成像验证,结果表明该系统可以较好地验证本文提出的新方法,初步具备工程可实现性。5.论文最后还对该方法的应用前景进行了分析和展望,并对系统性能指标的进一步提升提出了方法,为本方法将来的进一步工程化发展提供了研究思路。
钱立勇[8]（2021）在《高光谱成像激光雷达光纤阵列焦面分光技术》文中指出随着激光雷达技术在遥感和测绘领域的不断发展,实现对地物目标空间高程信息和光谱信息一体化同步获取与识别应用,是激光雷达在遥感测绘领域的发展趋势。目前的主要技术手段中,激光雷达测距可以获得地物目标的空间高程信息,被动高光谱成像可以获得丰富的光谱信息,但两种技术手段不能同时获取空间高程信息和光谱信息。然而在高光谱成像激光雷达系统中,地物的高光谱信息和高程信息来自同一个足印点,将它们结合能够实现对地物信息的精准探测。针对目前主、被动遥感探测技术的优势和缺陷,论文的主要研究内容是基于光纤阵列焦面分光技术,设计了一套机载高光谱成像激光雷达接收系统。该系统目前可以实现距离目标物500米远处、光谱波段在500-800nm范围内的全天时光谱探测。继续完善雷达系统的光机集成,可以进一步提高系统的探测能力。高光谱成像激光雷达接收系统的设计、系统的扫描方式、系统的标定和初步的性能测试是论文研究工作的重点。论文的研究工作具体包括以下几个方面:1.综述了高光谱成像激光雷达的应用领域和研究意义。针对当前高光谱成像激光雷达的技术难点,基于光纤阵列焦面分光技术,设计了一套机载高光谱成像激光雷达系统。实现了宽谱段回波信号的多通道分光和高效耦合,充分发挥了高光谱激光雷达的探测优势。2.相比较于传统的单波长激光雷达,高光谱成像激光雷达系统是一种全新的对地观测技术。将高光谱成像激光雷达系统测量获得的光谱信息应用于地物分类等任务之前,在实验室完成了该系统的光谱标定,初步确定了系统各个通道的中心波长和带宽。同时,给出了可以完成系统辐射标定工作的理论方法。在外场试验的过程中依据该方法,给出了一种利用标准白板就可以直接完成系统辐射标定的方法。3.扫描系统是高光谱成像激光雷达的重要组成部分。论文主要介绍了目前普遍采用的多面体转镜扫描、振镜扫描、圆锥扫描三种扫描系统。对各种扫描方式的轨迹进行了理论推导,结合机载平台实际的飞行航迹,得出了发射激光扫描轨迹与扫描方式的关系。以四面体转镜为例,将转镜的实际扫描轨迹与机载高光谱激光雷达的飞行参数相结合,得到了飞行参数和扫描系统共同作用下的地物目标扫描轨迹和对应的参数指标。最终设计了一种适用于高光谱成像激光雷达系统的圆锥扫描方式。4.完成了高光谱成像激光雷达接收系统的地面静态性能测试,接收系统的性能测试是高光谱成像激光雷达在机载飞行试验之前最重要的准备工作。性能测试证明了系统样机达到了预先设计的指标参数要求。同时,针对性能测试中发现的问题,制定了下一步详细的改进方案。
崔海瑛,李思慧,杨瑞[9]（2021）在《光栅特性研究》文中认为从理论上阐述了光栅的相关特性,详细分析了光栅的分类、特点及应用,利用惠更斯—菲涅尔原理解释光栅衍射特性并得出衍射光强的分布公式。运用MATLAB的脚本编写程序进行实验,进行光栅衍射仿真实验研究,利用公式设计脚本程序计算光栅衍射的光强分布随参数变化,并通过改变变量得出不同情况下的光栅衍射光强分布曲线及光栅衍射图样,研究了狭缝数、缝宽、波长等因素对光栅衍射光强分布的影响。运用MATLAB仿真技术进行光学实验,不仅能减少环境因素影响,还可以让实验现象更清晰直观,实验结果更准确。
杜微,朱有程,周子昂,胡经国[10]（2021）在《利用智能手机研究二维光栅衍射》文中提出手机屏幕的像素点阵可以视为二维光栅,当激光入射时,会产生类似简单晶格衍射的图样.本文从理论方面分析了激光入射角度对衍射图样的影响,并给出实验验证.实验引入了手机软件phyphox进行光路的共轴调节,提高了测量精度.实验中发现部分手机衍射图样在两垂直方向的衍射级次差异,以及玫瑰花状衍射图样,进一步的显微图像证明这些现象源自手机子像素形貌的差异.这种项目式的实验研究过程可以更好地培养学生解决问题的能力以及创新性思维.
二、多缝衍射光谱技术（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、多缝衍射光谱技术（论文提纲范文）
（1）基于Zemax软件的光栅光谱仪分辨能力仿真实验（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 光栅光谱仪工作原理 |
| 2 Zemax仿真实验 |
| 2.1 衍射级次 |
| 2.2 光栅常数 |
| 2.3 入射狭缝宽度 |
| 2.4 光学元件参数和性能 |
| 2.5 出射狭缝宽度 |
| 3 实验验证 |
| 4 结 语 |
（2）基于光谱共焦原理的表面粗糙度测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 表面粗糙度概述 |
| 1.2.1 表面粗糙度定义 |
| 1.2.2 表面粗糙度对工件性能的影响 |
| 1.2.3 表面粗糙度相关规定 |
| 1.3 表面粗糙度测量技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 表面粗糙度测量方法 |
| 1.3.2 表面粗糙度测量国内外研究现状 |
| 1.4 光谱共焦测量技术国内外研究现状 |
| 1.4.1 光谱共焦技术国外研究现状 |
| 1.4.2 光谱共焦技术国内研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 2 基于光谱共焦系统的表面粗糙度测量原理 |
| 2.1 光谱共焦系统测量原理 |
| 2.2 基于光谱共焦测量技术的表面粗糙度测量方法 |
| 2.3 光谱共焦测量系统性能分析 |
| 2.3.1 焦点位置 |
| 2.3.2 测量范围 |
| 2.3.3 分辨率 |
| 2.3.4 灵敏度 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 光纤式光谱共焦系统设计 |
| 3.1 光纤式光谱共焦测量系统结构 |
| 3.2 光源系统设计 |
| 3.3 共焦光学系统设计 |
| 3.3.1 主要参数分析 |
| 3.3.2 像差分析 |
| 3.3.3 色散物镜设计 |
| 3.3.4 光纤设计 |
| 3.4 光谱测量系统设计 |
| 3.4.1 光谱测量系统组成 |
| 3.4.2 分光部件设计 |
| 3.4.3 探测部件设计 |
| 3.4.4 系统仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 系统实验与数据处理 |
| 4.1 实验平台搭建 |
| 4.2 光谱仪标定 |
| 4.3 系统标定与数据处理 |
| 4.3.1 标定实验方法 |
| 4.3.2 光谱信号预处理 |
| 4.3.3 峰值波长提取 |
| 4.3.4 曲线拟合 |
| 4.4 粗糙度实验与结果分析 |
| 4.5 影响测量结果的因素分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）自准直式光谱仪的设计与研究（论文提纲范文）
| 0背景 |
| 1 原理分析 |
| 1.1 实验原理 |
| 1.2 仪器创新原理 |
| 2 实验阶段 |
| 2.1 测定光栅常量d |
| 2.2 测定光波波长 |
| 2.3 测量光栅的角色散 |
| 3 结论 |
（5）基于莫尔条纹的扭转角全周测量系统研究及实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 扭转角测量方法研究现状 |
| 1.2.1 大钢管测量法 |
| 1.2.2 偏振光测量法 |
| 1.2.3 摄影测量法 |
| 1.2.4 光源靶标法 |
| 1.2.5 惯性匹配测量法 |
| 1.2.6 莫尔条纹扭转测量法 |
| 1.2.7 方法比较 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第2章 基于莫尔条纹的扭转测量原理与特性分析 |
| 2.1 莫尔条纹成像原理与泰伯效应 |
| 2.1.1 莫尔条纹成像原理 |
| 2.1.2 朗奇光栅的泰伯效应 |
| 2.1.3 基于光栅的莫尔条纹测量特性 |
| 2.2 莫尔条纹扭转测量原理 |
| 2.3 光栅参数分析 |
| 2.4 莫尔条纹测量特性分析 |
| 2.4.1 测量范围分析 |
| 2.4.2 测量分辨率分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 扭转角全周测量系统设计 |
| 3.1 扭转角全周测量方案原理 |
| 3.2 方案设计及实现 |
| 3.2.1 测量系统整体架构 |
| 3.2.2 测量系统光机结构 |
| 3.2.3 图像传感器选择 |
| 3.2.4 图像采集板设计 |
| 3.2.5 FPGA设计 |
| 3.3 测量系统误差源分析 |
| 3.3.1 光栅周期误差 |
| 3.3.2 CMOS凑整误差 |
| 3.3.3 光学系统焦距引起的测量误差 |
| 3.3.4 轴角编码器误差 |
| 3.3.5 机械结构误差 |
| 3.3.6 误差合成 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 工程应用中的关键技术研究 |
| 4.1 方位、俯仰变形补偿研究 |
| 4.1.1 概述 |
| 4.1.2 三维角度耦合扭转测量建模 |
| 4.1.3 模型仿真分析 |
| 4.1.4 扭转角误差补偿模型研究 |
| 4.2 空气热扰动莫尔条纹图像处理研究 |
| 4.2.1 概述 |
| 4.2.2 莫尔条纹图像预处理 |
| 4.2.3 条纹自适应提取校正算法研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 全周扭转测量实验研究 |
| 5.1 全周扭转测量实验与结果分析 |
| 5.1.1 实验方案设计 |
| 5.1.2 基准1.5°扭转测量精度实验 |
| 5.1.3 基准358.5°扭转测量精度实验 |
| 5.2 方位俯仰变形扭转测量补偿实验 |
| 5.2.1 实验方案设计 |
| 5.2.2 实验结果分析 |
| 5.3 莫尔条纹抗气流扰动算法精度验证 |
| 5.3.1 实验结果分析 |
| 5.3.2 算法效果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 创新点总结 |
| 6.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 指导教师及作者简介 |
| 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）光学相控阵相位驱动电路的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 激光雷达背景介绍 |
| 1.3 光学相控阵研究现状 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 光学相控阵控制理论 |
| 2.1 光学相控阵驱动基本原理 |
| 2.2 光学相控阵的光束扫描原理 |
| 2.3 光学相控阵相位控制研究 |
| 2.4 课题需求分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光学相控阵控制电路的硬件设计 |
| 3.1 电流源驱动电路 |
| 3.1.1 电流源系统整体方案设计 |
| 3.1.2 处理与通信电路的设计 |
| 3.1.3 相位控制电路的设计 |
| 3.2 电压源驱动电路 |
| 3.2.1 电压源系统整体方案设计 |
| 3.2.2 处理与通信电路的设计 |
| 3.2.3 相位控制电路设计 |
| 3.3 脉冲高度驱动方式 |
| 3.3.1 脉冲高度驱动系统整体方案设计 |
| 3.3.2 微处理器及通讯电路的设计 |
| 3.3.3 相位控制电路设计 |
| 3.4 电源模块硬件电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 系统软件设计 |
| 4.1 系统软件开发环境 |
| 4.2 相位驱动程序控制设计 |
| 4.2.1 电流源驱动控制程序 |
| 4.2.2 电压源驱动控制程序 |
| 4.2.3 脉冲高度驱动控制程序 |
| 4.3 相位驱动信号控制方法 |
| 4.3.1 DAC5573 数模转换器编程说明 |
| 4.3.2 LTC2664 数模转换器编程说明 |
| 4.4 通信模块软件编程说明 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统调试和误差分析 |
| 5.1 电流源输出特性测试 |
| 5.2 电压源输出特性测试 |
| 5.3 脉冲高度电压输出波形测试 |
| 5.4 光学相控阵调相系统测试 |
| 5.5 误差分析 |
| 5.5.1 运放引入的误差 |
| 5.5.2 采样电阻引入的误差 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 系统总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）快照式视频光谱成像系统仿真与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 相关领域的研究现状 |
| 1.2.1 传统光谱成像技术发展状况 |
| 1.2.2 计算光谱成像技术的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 光谱成像系统原理 |
| 2.1 信号采样方法 |
| 2.2 光学元件分析 |
| 2.2.1 望远物镜 |
| 2.2.2 棱镜的分光原理 |
| 2.3 PHI系统原理 |
| 2.4 CASSI系统原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统原理和数学建模 |
| 3.1 均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统原理 |
| 3.2 均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统数学模型 |
| 3.3 PHI系统与均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统对比 |
| 3.4 CASSI系统与均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统仿真与分析 |
| 4.1 数值仿真参数 |
| 4.2 三种光谱成像系统仿真 |
| 4.3 光谱数据立方体恢复 |
| 4.4 能量和灵敏度的差异分析 |
| 4.5 光谱数据恢复结果评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 均匀分布狭缝阵列编码光谱成像系统实验验证 |
| 5.1 快照式视频光谱成像识别一体化样机 |
| 5.1.1 快照式视频光谱成像系统设计 |
| 5.1.2 快照式视频光谱成像系统样机 |
| 5.2 关键元件分析 |
| 5.2.1 均匀狭缝阵列元件分析 |
| 5.2.2 组合棱镜色散元件分析 |
| 5.3 系统传递函数 |
| 5.4 系统信噪比 |
| 5.5 光谱分辨率测试 |
| 5.6 对外成像和初步应用 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 总结和展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 对工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）高光谱成像激光雷达光纤阵列焦面分光技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状与存在的问题 |
| 1.2.1 国内外研究进展 |
| 1.2.2 存在的问题与不足 |
| 1.3 高光谱成像激光雷达的应用领域 |
| 1.4 论文内容和章节安排 |
| 1.4.1 论文的研究内容 |
| 1.4.2 论文框架 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 高光谱成像激光雷达的基本原理和关键技术 |
| 2.1 高光谱成像激光雷达的基本原理和技术参数 |
| 2.1.1 高光谱激光雷达系统的组成和探测原理 |
| 2.1.2 高光谱成像激光雷达的主要技术参数 |
| 2.2 高光谱成像激光雷达的成像系统 |
| 2.2.1 扫描式的光机成像系统 |
| 2.2.2 推扫式成像系统 |
| 2.2.3 凝视式的成像系统 |
| 2.3 高光谱成像激光雷达系统的分光技术 |
| 2.3.1 色散型光学分光技术 |
| 2.3.2 干涉型光学傅立叶分光技术 |
| 2.3.3 滤光片型光学分光技术 |
| 2.4 高光谱成像激光雷达方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于光纤阵列焦面分光的雷达系统设计 |
| 3.1 雷达成像系统的参数设计和模型仿真 |
| 3.1.1 高光谱激光雷达仿真输入参数 |
| 3.1.2 高光谱激光雷达仿真结果分析 |
| 3.2 高光谱成像激光雷达焦面分光系统的设计 |
| 3.2.1 焦面分光系统的基本原理 |
| 3.2.2 焦面分光系统的设计 |
| 3.2.2.1 接收望远镜的设计 |
| 3.2.2.2 光栅光谱仪 |
| 3.2.2.3 微透镜-光纤阵列的设计 |
| 3.3 焦面分光系统的参考光信号 |
| 3.4 系统背景光的抑制 |
| 3.4.1 窄视场接收 |
| 3.4.2 数值孔径匹配 |
| 3.4.3 内部杂散光抑制 |
| 3.5 系统的安装调试 |
| 3.6 系统光学透过率 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 高光谱成像激光雷达的扫描方式 |
| 4.1 雷达系统的扫描方式 |
| 4.2 多面体转镜扫描 |
| 4.3 振镜扫描 |
| 4.4 圆锥扫描 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 高光谱成像激光雷达接收系统的标定 |
| 5.1 雷达接收系统的光谱标定 |
| 5.1.1 光谱标定的原理与实验准备 |
| 5.1.2 光谱标定的结果与分析 |
| 5.2 雷达接收系统在实验室的辐射标定 |
| 5.2.1 辐射标定的原理与实验准备 |
| 5.2.2 辐射标定的结果与分析 |
| 5.3 雷达接收系统在外场试验时的辐射标定 |
| 5.4 不确定度分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 高光谱成像激光雷达接收系统的性能测试 |
| 6.1 高光谱成像激光雷达接收系统 |
| 6.2 外场试验的测试环境和设备 |
| 6.2.1 测试环境和设备的调试 |
| 6.2.2 雷达系统的探测和同步采集 |
| 6.3 雷达系统的光谱探测性能 |
| 6.4 雷达系统的距离精度测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文的总结 |
| 7.2 主要研究工作和创新点 |
| 7.3 下一步的工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）光栅特性研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 光栅分类及特性 |
| 1.1 概念 |
| 1.2 光栅的分类 |
| 1.3 光栅的特性 |
| 1.3.1 色散 |
| 1.3.2 偏振 |
| 1.3.3 分束 |
| 1.3.4 相位匹配 |
| 2 光栅衍射特性 |
| 2.1 单缝衍射 |
| 2.2 光栅衍射 |
| 3 光栅衍射的MATLAB仿真实验 |
| 3.1 MATLAB仿真技术 |
| 3.2 光栅衍射仿真实验 |
| 3.2.1 缝数对光栅衍射的影响 |
| 3.2.2 光栅常数对光栅衍射的影响 |
| 3.2.3 波长对光栅衍射的影响 |
| 3.3 缺级现象的研究 |
| 4 结 语 |
（10）利用智能手机研究二维光栅衍射（论文提纲范文）
| 1 理论依据 |
| 1.1 一维透射式光栅 |
| 1.2 手机屏幕二维衍射光栅 |
| 2 实验内容 |
| 3 实验结果 |
| 3.1 入射角 |
| 3.2 屏幕点阵空间周期 |
| 3.3 数据分析说明 |
| 4 实验拓展 |
四、多缝衍射光谱技术（论文参考文献）
- [1]基于Zemax软件的光栅光谱仪分辨能力仿真实验[J]. 王风丽,马晓英,侯虎,方恺. 实验室研究与探索, 2021
- [2]基于光谱共焦原理的表面粗糙度测量方法研究[D]. 王文娟. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]光谱共焦线扫描测量方法研究[D]. 张志强. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]自准直式光谱仪的设计与研究[J]. 童玉龙. 中国新技术新产品, 2021(11)
- [5]基于莫尔条纹的扭转角全周测量系统研究及实现[D]. 杨文昌. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [6]光学相控阵相位驱动电路的设计与实现[D]. 侯宇. 吉林大学, 2021(01)
- [7]快照式视频光谱成像系统仿真与验证[D]. 徐艳. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [8]高光谱成像激光雷达光纤阵列焦面分光技术[D]. 钱立勇. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [9]光栅特性研究[J]. 崔海瑛,李思慧,杨瑞. 大庆师范学院学报, 2021(03)
- [10]利用智能手机研究二维光栅衍射[J]. 杜微,朱有程,周子昂,胡经国. 物理教师, 2021(05)