通常意義上的光學(xué)成像探測,具有記錄從物體反射或輻射的光波攜帶的目標(biāo)其材質(zhì)、結(jié)構(gòu)、空間位置、運動和姿態(tài)等特征信息的能力,已被廣泛應(yīng)用于日常生活、工業(yè)檢測、醫(yī)療診斷和機(jī)器視覺等領(lǐng)域。眩光、散射、環(huán)境介質(zhì)折射率分布不均勻等因素,會導(dǎo)致成像探測動態(tài)范圍收窄、成像模糊與波前像差等問題。多維光學(xué)信息包括典型的波矢、偏振、波前和波譜等,可針對特征維度光波屬性獲取目標(biāo)圖像,為清晰感測目標(biāo)提供方法和技術(shù)指引。液晶材料具有光學(xué)各向異性,在電磁場作用下可實現(xiàn)對入射光波其相位、偏振與能流的有效調(diào)控,為實現(xiàn)多功能成像探測提供技術(shù)基礎(chǔ)。本文采用標(biāo)準(zhǔn)微電子工藝制作功能化液晶電光結(jié)構(gòu)并將其引入成像探測領(lǐng)域,建立目標(biāo)與場景的光場、平面一體化偏振成像探測架構(gòu)以及測試評估方法。本論文的主要工作如下:首先,提出一種液晶基電調(diào)偏振光場成像方法。分析了焦面亞波長金屬光柵的近場及遠(yuǎn)場光偏振調(diào)控特性;結(jié)合液晶扭曲向列效應(yīng),構(gòu)建了成像探測架構(gòu)模型,給出了數(shù)字重聚焦、深度估計與深度分辨率計算方法,為成像系統(tǒng)搭建及圖像后處理提供方法依據(jù)和技術(shù)路線指導(dǎo);同時給出了功能化液晶電光器件的關(guān)鍵工藝流程、光學(xué)特性測量方法與系統(tǒng)方案。然后,研究了基于... 

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 偏振光場感測存在的問題
    1.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 偏振光場成像原理與建模
    2.1 引言
    2.2 偏振成像原理
    2.3 亞波長金屬偏振光柵特性
    2.4 壓縮光場成像模型與方法
    2.5 偏振光場成像面陣液晶微鏡關(guān)鍵技術(shù)
    2.6 本章小結(jié)
3 基于層疊液晶面陣微鏡的偏振光場探測
    3.1 引言
    3.2 層疊液晶面陣微鏡
    3.3 層疊液晶面陣微鏡偏振特性
    3.4 偏振與偏振不敏感光場成像
    3.5 本章小結(jié)
4 基于扭曲向列液晶面陣微鏡的三維偏振特性感測及去霧
    4.1 引言
    4.2 扭曲向列液晶面陣微鏡
    4.3 偏振差分去霧方法與圖像質(zhì)量評價
    4.4 偏振光場和平面一體化成像與去霧
    4.5 本章小結(jié)
5 基于石墨烯-液晶面陣微鏡的光場探測與景深擴(kuò)展
    5.1 引言
    5.2 單晶石墨烯制備與表征
    5.3 石墨烯微納定向能力
    5.4 基于石墨烯-液晶雙模一體化成像
    5.5 光場圖像采集、渲染與景深特征
    5.6 本章小結(jié)
6 基于石墨烯-液晶面陣微鏡的紅外波譜展寬
    6.1 引言
    6.2 紅外液晶面陣微鏡的衍射串?dāng)_與波譜拓展問題
    6.3 基于多晶石墨烯定向的液晶面陣微鏡
    6.4 面向波前測調(diào)與光場成像的IR-LCMLA光學(xué)特性
    6.5 本章小結(jié)
7 全文總結(jié)及展望
    7.1 本文研究成果
    7.2 本文創(chuàng)新點
    7.3 下一步工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄2 攻讀博士學(xué)位期間申請的發(fā)明專利
附錄3 公開發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與博士學(xué)位論文的關(guān)系
附錄4 博士生期間參與的課題研究情況
附錄5 英文縮寫詞


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]像素偏振片陣列制備及其在偏振圖像增強(qiáng)中的應(yīng)用[J]. 張志剛,董鳳良,張青川,褚衛(wèi)國,仇康,程騰,高杰,伍小平.  物理學(xué)報. 2014(18)
[3]基于藍(lán)寶石基底轉(zhuǎn)移石墨烯的中波紅外透過光譜分析[J]. 周全,汪岳峰,魏大鵬.  紅外技術(shù). 2014(09)
[4]面形誤差對亞波長金屬光柵偏振器性能的影響[J]. 孟凡濤,褚金奎,韓志濤,郭慶.  光子學(xué)報. 2009(04)
[5]亞波長金屬光柵偏振器設(shè)計[J]. 孟凡濤,褚金奎,韓志濤,趙開春.  納米技術(shù)與精密工程. 2007(04)
[6]基于嚴(yán)格耦合波理論的亞波長金屬光柵偏振器設(shè)計[J]. 張娜,褚金奎,趙開春,孟凡濤.  傳感技術(shù)學(xué)報. 2006(05)



本文編號：3650903