本文關(guān)鍵詞：時(shí)間序列編碼放大成像的基礎(chǔ)研究

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【摘要】：本文對(duì)時(shí)間序列編碼放大動(dòng)態(tài)成像系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)——光學(xué)拉伸技術(shù)和拉曼泵浦放大技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的理論和實(shí)驗(yàn)研究。分析了不同的色散參數(shù)和色散斜率中時(shí)間跨度與色散長度的關(guān)系,以及色散參數(shù)和色散斜率對(duì)分辨率的影響。對(duì)收集到的信號(hào)實(shí)現(xiàn)了有效放大,進(jìn)行了信噪比測(cè)量,找到了最佳信噪比時(shí)的前向和后向泵浦功率,在最佳信噪比下,信號(hào)增益可達(dá)20.53 dB,提出一種快速尋找最佳信噪比的方法。本文還就搭建實(shí)驗(yàn)光路過程中的空間光-光纖耦合效率、對(duì)準(zhǔn)過程、發(fā)散角不一致問題給出了解決方案,就成像光路中各部分器件的相互制約關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)說明,提出了三種不同的成像光路,優(yōu)化了光路的傳輸效率。搭建了重復(fù)頻率25 MHz的線掃描超快成像系統(tǒng),通過改進(jìn)激光模塊和采樣算法,大大降低了同類系統(tǒng)的成本,并對(duì)該系統(tǒng)的整體分辨能力給出了大致的估算,同理論值進(jìn)行了對(duì)比。本文還提出一種新的用于時(shí)間序列編碼放大動(dòng)態(tài)成像的成像方法,主要解決了非平帶光譜激光源和放大過程的非平帶增益問題,避免了脈沖邊沿低水平振幅的浪費(fèi),編寫了相關(guān)VBA程序,對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了離線處理,恢復(fù)出較好的USAF-1951分辨率板第一組別的圖像,得到了60μm的縱向分辨率、42μm的橫向分辨率。為進(jìn)一步的微型化、實(shí)時(shí)顯示、更多頻段的系統(tǒng)的研發(fā)提供了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：超快光學(xué) 色散 近紅外光譜成像 成像系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 第一章 緒論13-27
• 1.1 序言13-16
• 1.2 時(shí)間序列編碼放大成像的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀16-25
• 1.2.1 脈沖激光源的發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.2.2 空間色散裝置的發(fā)展現(xiàn)狀18-21
• 1.2.3 時(shí)間色散裝置的發(fā)展現(xiàn)狀21-22
• 1.2.4 光電探測(cè)和數(shù)模轉(zhuǎn)換裝置的發(fā)展現(xiàn)狀22-23
• 1.2.5 信號(hào)處理與圖像重建技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀23-24
• 1.2.6 混合處理技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀24-25
• 1.3 本文的研究結(jié)構(gòu)與內(nèi)容25-27
• 第二章 時(shí)間序列編碼放大成像系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)27-46
• 2.1 光學(xué)時(shí)間拉伸技術(shù)和拉曼放大技術(shù)27-46
• 2.1.1 理論推導(dǎo)27-33
• 2.1.2 數(shù)值模擬33-36
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證36-46
• 第三章 時(shí)間序列編碼放大成像系統(tǒng)搭建46-56
• 3.1 空間光路調(diào)節(jié)46-53
• 3.1.1 空間光-光纖耦合46-47
• 3.1.2 光線對(duì)準(zhǔn)47-49
• 3.1.3 發(fā)散角壓縮49-53
• 3.2 整體光路的設(shè)計(jì)53-56
• 第四章 數(shù)據(jù)處理與圖像重建56-61
• 4.1 數(shù)據(jù)采樣56
• 4.2 恢復(fù)算法56-59
• 4.3 分辨率分析59-61
• 第五章 時(shí)間序列編碼放大成像系統(tǒng)的總結(jié)與展望61-63
• 5.1 工作總結(jié)61
• 5.2 創(chuàng)新與特色之處61
• 5.3 面臨的問題61-62
• 5.4 發(fā)展趨勢(shì)62-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 附錄 數(shù)據(jù)處理的VBA程序68-72
• 致謝72-73
• 學(xué)術(shù)成果和發(fā)表的論文73-74
• 附件74-75

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本文編號(hào)：838172