| 题名 | 光互连及图象处理的应用研究 |
| 作者 | 张培琨 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 授予单位 | 中国科学院西安光学精密机械研究所. |
| 导师 | 李育林 |
| 关键词 | 光互连 光纤通信 图象处理 耦合波 光栅 |
| 学位专业 | 光学 |
| 中文摘要 | 本文以光互连、光纤通信及图象处理中一些普遍关注的理论和应用作为研究的对象，将理论分析、数值模拟和实验研究结合起来，分别对空间光调制器动态光互连的编程算法、光折变波导实现自由空间光互连的可行性、光纤通信中色散补偿光栅结构优化方法、新的光学图象相位加密方法以及光学相关模式识别中小波理论的应用等方面，开展了较系统深入的研究。为了更好地在光互连中应用二元计算全息（BCGH），本文设计改进了二元计算全息的迭代算法，比较了几种内能函数下的迭代算法所设计的BCGH，对其像质的不同指标进行分析，获得了光互连应用中设计BCGH的一种较理想迭代搜索算法。提出了利用光折晶体的存储特性在LiNbO_3:TI平面波导层中写入啁啾光栅实现垂直波导表面的自由空间光互连的方案并就其可行性进行讨论。在耦合波方程中引入相位共轭变换使其化为常微分方程，并用数值方法进行求解。针对光纤线性啁啾光栅分别详细分析了光栅耦合系数、啁啾系数和光栅长度对其色散特性的影响。首次从统计学角度讨论了线性啁啾光栅色散特性的振荡行为，用统计二阶矩定量描述其变化。结合光栅其它参数提出一个能完全反映光栅色散补偿性能的品质因数，依此为判据分别采用随机搜索方法和遗传算法进行优化，为设计光纤光栅色散补偿器提供了定量优化方法。首次将环形相位用于Fourier频域相位加密方法中使加密图象具有了中心旋转不变性，同时把混沌理论引入到光学图象相位加密之中，提出用确定性系统的混沌序列来构造加密相位列阵，使密匙的数据量最大限度地得到压缩，克服了相位掩模给保存和传输带来的困难。实验发现相位噪声和振幅噪声对解密具有不同的影响。分析比较了多种实现光学图象相位加密的方法，讨论了它们获得的加密图象噪声分布类型及解密图象质量和识别能力与解密相位高低频分量的关系。提出采用前向迭代算法获得加密图象的Kinoform，从而克服了原有后向算法固有的局限性，能够同时迭代获得一对实际存在的最佳加密相位列阵和加密图象的Kinoform，加快了算法的收敛速度，提高了解密图象质量和抑制噪声的能力。将小波变换理论应用到光学相关识别中，特别是将小波变换用于灰度图象的联合变换相关识别预处理。在同时衡量相关识别能力及对噪声的抑制方面，小波变换边缘提取预处理明显优于各种微商边缘提取方法。调节小波变换尺度因子能使识别能力与噪声敏感性这两方面得到更好地均衡，可适应不同的图象输入条件和相关输出要求。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 光学 |
| 公开日期 | 2011-10-09 |
| 页码 | 135 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/12390]  |
| 专题 | 西安光学精密机械研究所_中国科学院西安光学精密机械研究所(2010年前) |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张培琨. 光互连及图象处理的应用研究[D]. 中国科学院西安光学精密机械研究所.. 1999. |
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