通常意義上的光學(xué)成像探測(cè),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(yùn)動(dòng)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(cè)、醫(yī)療診斷和機(jī)器視覺(jué)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(huì)導(dǎo)致成像探測(cè)動(dòng)態(tài)范圍收窄、成像模糊與波前像差等問(wèn)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(duì)特征維度光波屬性獲取目標(biāo)圖像,為清晰感測(cè)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(chǎng)作用下可實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光波其相位、偏振與能流的有效調(diào)控,為實(shí)現(xiàn)多功能成像探測(cè)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(cè)領(lǐng)域,建立目標(biāo)與場(chǎng)景的光場(chǎng)、平面一體化偏振成像探測(cè)架構(gòu)以及測(cè)試評(píng)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(chǎng)成像方法。分析了焦面亞波長(zhǎng)金屬光柵的近場(chǎng)及遠(yuǎn)場(chǎng)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(cè)架構(gòu)模型,給出了數(shù)字重聚焦、深度估計(jì)與深度分辨率計(jì)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(shí)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(cè)量方法與系統(tǒng)方案。然后,研究了基于... 

【文章頁(yè)數(shù)】：155 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 偏振光場(chǎng)感測(cè)存在的問(wèn)題
    1.3 國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
2 偏振光場(chǎng)成像原理與建模
    2.1 引言
    2.2 偏振成像原理
    2.3 亞波長(zhǎng)金屬偏振光柵特性
    2.4 壓縮光場(chǎng)成像模型與方法
    2.5 偏振光場(chǎng)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(chǎng)探測(cè)
    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(chǎng)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(cè)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(píng)價(jià)
    4.4 偏振光場(chǎng)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(chǎng)探測(cè)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(chǎng)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(wèn)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(cè)調(diào)與光場(chǎng)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(diǎn)
    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(qǐng)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
[1]星載多角度偏振成像儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 楊偉鋒,洪津,喬延利.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[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(guó),仇康,程騰,高杰,伍小平.  物理學(xué)報(bào). 2014(18)
[3]基于藍(lán)寶石基底轉(zhuǎn)移石墨烯的中波紅外透過(guò)光譜分析[J]. 周全,汪岳峰,魏大鵬.  紅外技術(shù). 2014(09)
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[5]亞波長(zhǎng)金屬光柵偏振器設(shè)計(jì)[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(zhǎng)金屬光柵偏振器設(shè)計(jì)[J]. 張娜,褚金奎,趙開春,孟凡濤.  傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2006(05)



本文編號(hào)：3650903