一、Influence of Turbid Medium Parameters on Back Scattered Intensity and Pulsewidth of Picosecond Pulse（论文文献综述）
华康健[1]（2021）在《水下光子计数激光雷达关键技术研究》文中认为光子计数激光雷达又被称为单光子激光雷达,是一种具有高灵敏度、高时间分辨率的激光雷达。它采用能探测低至单个光子量级弱回波信号的光电探测器—单光子探测器作为光电转换器件,再配合高精度的时间相关单光子计时技术（Time correlated single photon counting,TCSPC）可以完成弱信号的高精度探测,适用于远距离、低反射率目标等回波强度受限的场景。目前光子计数激光雷达系统已经得到了广泛的研究和应用。在探测距离方面,光子计数激光雷达已经能完成几十公里到几百公里的目标成像任务;在缩短成像时间方面,研究人员提出了多波束、阵列式和频率互用等体制的光子计数激光雷达;在提高成像质量方面,基于图像空间相关性、噪声信号统计特性差异等的重建算法得到了广泛的关注。然而,目前针对水下目标探测的光子计数激光雷达却研究较少。相对于传统的激光雷达,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测拥有多种优势。首先,由于水对光的衰减作用很强,传统的激光雷达在水下的探测距离受到极大限制,使用光子计数激光雷达有利于提升水下探测距离;其次,水下成像的某些任务场景如水下线缆或管道成像等需要重建出较高精度的三维图像作为检修的依据,光子计数激光雷达的时间分辨率极高有利于提升三维图像的质量。但是,将光子计数激光雷达应用到水下目标探测会遇到一系列新的问题。水对光有较强的后向散射,该后向散射对于系统而言是强噪声光,并且该噪声光和传统的背景噪声光不相同,传统的背景噪声光一般认为是恒定的而后向散射噪声是随着距离和出射光强度发生变化的。水下目标的探测就是要在后向散射噪声的干扰中重建出目标距离信息。为了扩展光子计数激光雷达的应用范围,使其适用于水下应用环境,对光子计数激光雷达水下目标探测的一些关键技术进行了研究。主要包括光在水下的传输特性研究、光子计数激光雷达水下目标探测概率模型的建立、水下高噪声环境下的成像方法、水下光子计数成像距离游走误差的校正和低累加时间成像方法。这些研究的创新点为:1)提出了光子计数激光雷达水下目标探测概率模型。用体散射函数（Volume Scatter Function,VSF）来定量的描述后向散射的强度分布并根据光学几何约束和泊松探测模型推导了目标探测概率的表达式。使用该表达式分析得出,不同于陆地激光雷达,水下光子计数激光雷达提高出射光能量并不一定能提升目标探测概率,出射光能量的提升会导致后向散射变强即噪声变大。类似地,近距离目标由于更强的后向噪声也不一定比远距离目标的探测概率更高,要想得到高的目标探测概率需要综合考虑后向散射噪声和回波信号的强度。2)提出了针对水下高后向散射噪声的成像方法,即首信号光子组方法。该方法能高效的从混有噪声的计数中识别出信号计数。首信号光子组成像方法不同于传统的固定时间成像方法,该方法对每个像素的探测时间都是不同的,表现为高反射率回波强的像素点探测时间短而低反射率回波弱的像素点探测时间长,优化了整个成像探测过程使成像时间能由场景内的回波情况进行自适应的分配。通过仿真和实验验证了该方法的可行性,和峰值法、互相关法、解混合法和首光子法对比表明该方法在高噪声情况下能更好的完成对距离图像的重建。3)提出了水下距离游走误差的校正方法。针对光子计数激光雷达由于死时间的存在造成的距离游走误差问题,提出了基于先验模型的水下目标光子计数激光雷达校正方法。先由光子计数激光雷达探测模型推导出了距离游走误差和回波光子强度关系的先验关系,而后提出基于聚类方法的噪声信号分离算法,使用分离后的噪声和信号计数来估计回波光子数目,该数目结合先验模型可以得到需要校正的距离游走误差量。本方法是首次报道的针对水下环境距离游走误差的校正方法。4)提出了低累加时间光子计数成像方法。针对水下低累加时间成像的需求,提出了低累加时间成像方法。在硬件上改变了传统的单SPAD结构而改用双SPAD探测器同时进行探测。在算法上针对低累加时间信号计数缺失和噪声淹没信号等问题设计了基于图像空间相关性的重建算法。室内实验表明了该低累加时间成像方法能极大的缩减成像时间,水下实验也表明了该方法有助于提升成像的效率。特别地,本研究设计、制造和装配了光子计数激光雷达样机系统并使用该系统对上述水下目标探测的关键技术展开了研究,水下实验验证了所提出方法的可行性,也验证了光子计数激光雷达应用于水下目标探测的可行性,有利于扩展了光子计数激光雷达的应用范围和推动水下光子计数激光雷达的发展,为后续的水下光子计数激光雷达技术的研究提供了基础。
冯成凯[2]（2020）在《浅水多波束反向散射测量与质量增强方法研究》文中指出多波束测深系统可同时采集测深信息和反向散射强度信息用于获取水底地形和声呐图像,由于其高效的测量方式目前已广泛应用于水下地形地貌调查。多波束测深技术已相当成熟,但反向散射强度处理方法方面还存在较多不足。为使获取的反向散射强度准确反应水底底质信息,本文分别从多波束系统检校、声波传播损失改正、条带中央异常改正和角度响应改正等影响多波束反向散射成像质量的四个主要方面展开研究,有效提高多波束声呐图像质量。论文的主要工作和创新如下:1.利用实验水池结构和已知底质水底进行多波束测深系统精检校。多波束测深系统是由多个传感器组成的复杂系统,多波束系统安装参数和系统参数都将影响反向散射强度的准确性。另外,由于不同多波束测深系统信号处理方式存在差异,导致多波束反向散射强度与真实底质往往存在一个系统偏差。为此,本文提出利用实验水池几何结构进行系统安装参数检校,利用已知底质水底进行系统参数检校的多波束测深系统检校方法。安装参数检校方面选择实验水池不同倾角平面和人工设计的特殊标志面建立目标平面,通过高精度三维激光扫描仪测量目标平面上多个标志点拟合多个不同朝向的目标平面参数,以多波束测量目标平面获取波束点坐标,将波束点坐标代入目标平面方程并以安装参数偏差为未知量建立最小二乘平差模型,获取多波束系统安装参数偏差。经过实验,标定后残差标准差由8.9cm降低至4.8cm,多波束安装角度偏差为54",多波束中心到惯导中心偏移量偏差为1.2mm。系统参数检校方面,在已知底质水底区域,通过采集多组不同系统工作参数数据分析不同系统参数对反向散射强度结果的影响,并选取最优参数组合采集的反向散射强度与理论值对比获得该多波束系统反向散射强度的系统偏差约为122.48dB。2.针对混浊水域中悬浮颗粒物对声波的吸收影响,提出一种混浊水域声波传播损失改正模型。混浊水域中除水体中酸和盐等化学物质的吸收、声波本身的扩展对声能造成损失外,水体中存在的大量悬浮颗粒物对声波的粘滞性吸收也将造成损失。为此,本文提出一种顾及悬浮颗粒物粘滞性吸收的传播损失改正模型。另外,对声波传播的水体以温度剖面进行分层,逐层计算声波传播损失并将各层传播损失累积作为波束的整体传播损失。实验表明该方法得到的反向散射强度与传播距离相关系数为0.04,即处理后反向散射强度受传播距离的影响基本消除。3.针对多波束中央区域存在反向散射强度异常现象,提出一种加权拟合改正方法。多波束中央波束区域由于回波信号多以镜面反射为主,该部分反向散射强度值通常较大,在声呐图像中表现为明显的中央异常,以致无法准确反应水底底质信息。为此,本文提出一种加权拟合改正中央异常方法。该方法针对不同多波束系统的数据特点采用波束回波片段内采样点强度中误差作为加权参考信息或波束平均反向散射强度作为加权参考信息拟合二次曲线,对中央异常区域强度与拟合曲线对比分析获得该部分波束的反向散射强度改正值。4.针对水底底质分布复杂时角度响应改正方法的不完善,提出一种基于反向散射强度三维概率密度的角度响应改正方法。多波束测深系统发射的声波在海底受到声波散射机制影响,同一底质类型的水底反向散射强度随入射角变化而产生响应变化。由于水底可能存在多种类型底质,并且分布复杂,目前的角度响应改正方法处理底质分布复杂区域时适应性不足,致使获取的声呐图像中仍存在部分误差。为此,本文提出一种不受底质分布影响的角度响应改正方法。该方法首先利用高斯加权平均方法获取连续多个脉冲的平均角度响应曲线,然后对条带或区域进行反向散射强度三维概率密度分析,从而获取对应不同底质类型的稳定可靠的角度响应曲线,利用其对测区反向散射强度进行分类角度响应改正。实验结果表明本文方法相比于预分类改正方法相邻条带重叠区域回波强度的平均不符值由-0.38dB降低到-0.06dB,标准差由4.95dB降为3.36dB,实现了高质量水底声呐图像的获取。
梁达川[3]（2017）在《太赫兹波雷达与隐身研究》文中研究指明太赫兹技术近年来获得了世界范围内的广泛关注,研发势头如火如荼。太赫兹波的频谱位置和频段优点已在诸多领域展现出巨大的应用潜能,这其中雷达探测与电磁隐身一直是一个重要的应用方向。太赫兹波段雷达有更高的分辨率,更广的信号带宽以及天然的反隐能力。此外,雷达散射截面（RCS）缩比测量这种经典的电磁散射特征测量方式在太赫兹波段具有更大的缩比倍率,不仅减小了系统的耗费成本,更重要的是使该技术可运用在像大飞机和战舰等超大型目标上。而与太赫兹电磁探测相对应,太赫兹波段的隐身隐形研究随着太赫兹雷达探测的发展也引起了相当的关注,而隐身领域的研究,又间接促进了太赫兹器件研究的繁荣。本论文的工作,以太赫兹波段RCS缩比测量技术和太赫兹隐身技术为主题,围绕这一对太赫兹波段电磁对抗的矛与盾,开展了系统而深入的研究,取得了一系列原创性成果。具体的内容包括:1,太赫兹缩比雷达系统的搭建和多种目标太赫兹波段RCS散射特征的测量。为在太赫兹波段测量目标RCS散射特性,搭建了宽频时域太赫兹缩比雷达系统,并对系统进行了初步校准。该系统是由经典的光电导天线4f太赫兹时域光谱系统改造而成,采用钛宝石飞秒激光振荡级作为泵浦源,各项参数达到国际先进水平。利用该系统测量了一系列缩比军事模型的散射信号,并摸索出由太赫兹时域散射信号提取目标各角度、各频段RCS特征的算法,反推了这些目标在实战雷达波段的RCS散射特征,展示了太赫兹RCS缩比测量强大的功能。2,基于背向反投影算法的时域雷达成像研究。与微波段不同,本工作中太赫兹缩比雷达为时域脉冲雷达。通过采用背向反投影算法,成功地运用各角度散射的太赫兹信号对目标缩比模型进行了成像研究。成像结果不仅具有理论上亚毫米量级的横向和距离向分辨率,更重要的是,目标各点处散射强弱可以在成像结果中以强度形式表现出来,可用于分析被测模型的散射点分布,也对目标隐身外形设计提供了参考,可作为目标外形隐身设计的辅助工具。3,太赫兹隐身研究。太赫兹电磁隐身与太赫兹雷达探测是矛与盾的关系,本论文中所采取的是超材料隐身机制。其设计基于经典的转换光学理论,并针对无奇点、大尺度、无平移和简易加工等实际需求,通过数值模拟仿真给出了改进版反射式隐身设计。实验上,利用蓝宝石双折射晶体制备出太赫兹波段的隐身超材料样品,并运用光纤化太赫兹时域光谱系统对隐身效果、隐身的宽带型和鲁棒性进行了实验验证,在国际上率先实现了毫米量级区域的太赫兹波段电磁波隐身,推动了太赫兹隐身超材料的研究发展。4,立体等离激元诱导透明（plasmon induced transparency,PIT）超材料的数值研究。除了基于转换光学理论实现的隐身以外（透射式隐身和反射式隐身为主）,吸收式隐身也是隐身研究的一个重要方向,PIT超材料能操控物质的群折射率和相折射率,实现大群折射的同时保持非常高的透过率,有望应用其原理引导电磁波规避目标实现隐身。为此设计了一种立体的太赫兹波段等离激元诱导透明超材料,其立体结构使得电场和磁场都能与外场进行耦合,并为超材料的几何设计提供了更多的设计维度,使未来基于PIT超材料的结构设计和应用更加灵活,更易应用到后继的太赫兹隐身设计中。
吕英进[4]（2012）在《连续THz波与材料相互作用的热效应研究》文中研究指明太赫兹（THz）技术在生物医学成像,环境监测,安全检测,反恐,通信,水分测量等方面具有很多大的应用潜力,也是目前世界上研究的热点之一。要实现THz技术的广泛应用,一方面需要高功率,高稳定性,调谐方便,操作简单,室温运转的THz辐射源,另一方面为了保障THz技术应用过程中的安全性,需要完善THz技术应用安全性的理论,制定相关的安全标准。目前,对THz技术应用安全性的研究主要是从热效应的角度入手。水分对THz波具有较强的吸收,而许多材料（比如生物组织中）都具有较高的含水量,因此在接受THz波照射过程中,由于对THz波的吸收较强,可能会引起材料内部温度的较大变化,导致其正常的物理参数和结构发生变化。本文从热效应的角度,通过理论建模,研究了连续THz波照射下材料内温度场分布的情况,主要内容和创新点如下:1.综述了THz技术的发展情况,主要特点,辐射源和探测器的种类,以及当前THz技术应用安全性的研究现状与存在的问题,介绍了已经存在的THz辐射安全标准。2.建立了静态水与连续THz波相互作用的瞬态热效应模型。在已经报道的模型中,仅仅研究了稳态的温度场分布,与照射时间无关,并且对THz光源采用的是平面波近似,而利用光学方法产生的THz辐射源具有良好的相干性,更适于应用到生物医学检测中,但这类光束的能量分布是高斯型的;本文中我们提出了瞬态热效应模型,THz光束采用高斯型的能量分布形式,通过有限元法分析了连续THz波照射下水中温度从开始变化到实现稳态的动态过程,给出了温度分布与照射时间之间的联系。这也为研究THz波与生物组织的相互作用打下了基础。3.建立了生物组织与连续THz波相互作用的热效应模型。为了研究人体接受THz波照射时的情形,我们提出了连续THz波与人体皮肤相互作用的双层模型。用双层模型来代表皮肤的表皮层和真皮层的双层结构,通过选择合适的边界条件,求解生物热传导方程,对连续THz波照射下皮肤中的温度变化进行了数值模拟,并详细分析了影响温度场的因素。对THz波与其他生物组织（牙齿,皮肤癌组织）相互作用时的热效应进行了数值模拟。4.利用傅里叶变换THz光谱仪进行光谱测量实验。我们详细分析了傅里叶变换THz光谱仪（SPS-300型）的结构,工作原理,测量方式以及分辨率,切趾函数,噪声和信噪比等参数;根据实验测量结果,我们分析了光阑孔径,分辨率,重复测量次数,切趾函数等对测得光谱信噪比的影响;利用快速扫描方式实现了对铌酸锂晶片透射谱的测量,计算了铌酸锂在远红外波段的吸收系数。
吴淑莲[5]（2011）在《老化皮肤光学特征提取及其治疗过程监测》文中研究指明皮肤的老化分为两个过程,即：随年龄增加的自然老化和受外界紫外光照射引起的光老化。这两个老化过程总是相互交叉,相互影响的。胶原的变化是皮肤老化过程中最主要的表征量。本论文结合多光子显微技术、光学相干层析成像技术等先进的医学成像技术,从组织光学、形态学、光谱及纹理特征等方面研究活体皮肤自然老化和光老化的过程,并将结果用于评价皮肤的光治疗过程。具体的研究创新成果如下：1.利用多光子显微技术和光学相干层析成像技术活体跟踪研究自然老化及光老化过程中皮肤胶原形态及光谱方面的变化。结果显示真皮的胶原尺寸不随着年龄的变化而变化,而胶原二次谐波强度及最大可探测深度随着年龄的变化而其较大变化。2.把胶原纹理特征参数作为评价各种老化类型皮肤的新指标。具体的有胶原方向指数、胶原束间距离、胶原相关性、胶原熵、分形维数及光学特性参数等。结果显示：年轻皮肤的胶原方向指数小,趋向各向同性,而且胶原束间距小,纹理紧密,细纹多。而自然老化皮肤的胶原方向指数大,胶原间距大；光老化皮肤的胶原在纹理上没有特别的方向性,但是胶原间距很大。3.把光学特性参数作为评价皮肤老化过程的新指标,通过光学相干层析成像技术获得小鼠皮肤不同层的衰减系数和皮肤表皮厚度随着年龄和紫外光辐照程度变化的曲线图：皮肤真皮层的衰减系数随着年龄的增大而减小,也受紫外光的影响。4.结合多光子显微技术与光学相干层析成像技术等医学成像技术从形态学、纹理特征、组织光学的角度探讨各种光源辐照皮肤后,皮肤真皮胶原及表皮的反应,并跟踪随后的修复过程。从亚微米数量级到毫米数量级来获得光对各种类型皮肤的光治疗情况。提出治疗的关键点,并评价各种光源对不同类型皮肤治疗的效果：消融性的IPL, Nd:YAG只能用于改善细小的皱纹,而对于严重的光老化皮肤则没有明显的效果。消融性的Er:YAG, C02激光对皮肤作用强,会引起较严重的并发症,但是可以较好的应用于光老化皮肤的治疗。其结果对光美容临床应用具有较大的指导意义。
付佃力[6]（2010）在《飞秒脉冲在随机介质中传播特性的测量》文中研究指明近年来,利用激光对随机介质,尤其是生物组织,进行探测成像的研究得到越来越广泛的关注。光学技术具有非接触、非电离、微创伤甚至无创伤、灵活性高等突出优点,在生物医学领域有着极大的应用价值。但是,组织的不均匀性引起的光散射使得有效信息为散射光所湮没,严重影响了成像质量。对出射光信号进行时间分辨是解决该问题的有效途径之一。本文概述了光在随机介质中传播的相关理论,包括辐射传播理论以及Mie颗粒散射理论,归纳了空间滤波、相干时间选通和非相干时间选通等选通方法,搭建了具备时间选通功能的实验装置,测量了不同随机介质样品的出射脉冲。本文的工作主要包括以下几方面:1.概述了随机介质及其三种类型:离散随机介质、连续随机介质和随机粗糙表面。阐释了光与随机介质相互作用过程中的吸收、散射、偏振等现象的产生机理。2.论述了辐射传播理论,给出了Mie理论的基本结论,并计算了消光截面、散射截面和吸收截面随颗粒粒径、折射率及入射波长的变化情况。3.分析了空间滤波、相干时间选通和非相干时间选通的机制,着重论述了几种非线性光学开关的工作原理。4.以钛蓝宝石再生放大系统产生的飞秒脉冲激光作为光源、二次谐波（SHG）非线性光学开关作为选通方案搭建了测量装置,选取具有代表性的颗粒悬浊液作为随机介质样品,并对几个样品的出射脉冲进行了测量。
张纪庄[7]（2009）在《皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究》文中研究指明作为蚀除性和非蚀除性皮肤疾病激光治疗的理论基础,激光蚀除和选择性光热解（selective photothermolysis,SP）的光热作用研究是国内外激光医学研究领域的热点和难点问题。本文采用理论分析、数值模拟和离体、活体动物实验相结合的方法对CO2激光蚀除皮肤组织和SP的光热作用机理以及各种因素影响下的量效关系进行了探索性研究。本文建立了CO2激光蚀除皮肤组织多层结构动态光热作用数理模型,并对蚀除过程中各层组织厚度、组织吸收的激光能量分布和温度场等主要物理量的时空演化规律,以及激光功率、环境参数等相关参数的影响规律进行了理论分析和数值模拟。对激光照射过程中组织吸收的激光能量分布、温度场和各层组织厚度（对应于组织物性参数）的相互耦合作用,以及激光照射停止后剩余热的影响进行了分析讨论。本文建立了考虑组织热物性参数和血液灌注率动态变化及汽化潜热影响的三维SP光热作用数理模型,并对激光照射过程中和停止激光照射后组织中的温度场和热损伤分布的时空演化规律,以及黄色人种皮肤内血管参数、表皮冷却方式等相关参数的影响规律进行了理论分析和数值模拟。研究结果表明,与“选择性的激光能量分布”相比,用“选择性的温度分布”能更有利于揭示选择性光热解的作用机理,通过强化组织温度分布的选择性可优化SP治疗。本文还对考虑汽化温度和压力动态变化的SP光热作用数理模型进行了初步探讨。本文对CO2激光蚀除离体猪皮组织时蚀除弹坑直径和深度与激光功率的量效关系、532 nm和1064 nm激光照射活体小鼠皮肤组织时热损伤厚度与激光能量密度的量效关系以及用578 nm激光对活体兔眼视网膜的热损伤阂值进行了实验研究,实验结果与数值结果符合较好。本文研究成果有助于进一步深入认识对皮肤疾病进行激光治疗过程中的临床现象和规律,对提高治疗的安全性和有效性具有参考价值和指导意义。
丁海峰[8]（2008）在《皮肤生物组织光热响应研究》文中研究指明随着激光生物医学的进展,光辐射在生物组织体中的分布以及光与组织的相互作用成为重要的基础问题,并促使了一门新的学科“组织光学”的诞生。上世纪80年代“选择性光热解效应”机理的提出,使得激光在皮肤美容外科方面的应用研究迅速开展起来,然而,至今基础研究仍然远滞后于临床应用,尤其在辐射曝光剂量的选择上,临床上仍带有很大的盲目性与试探性,使得激光或强脉冲复合光治疗的安全性及有效性难以保证,这一问题成为长期困扰广大医师的症结所在。本文结合数值分析及实验手段,紧紧围绕“皮肤生物组织光热响应”这一命题进行研究,积极探索生物组织的光热作用规律,探求辐射曝光剂量及其参数选择、评价的依据,来提高激光或强脉冲复合光治疗的安全性及有效性。首先概述了光与生物组织作用的基本机制及生物组织中光传输、热传输的基本理论。在此基础上,根据皮肤组织吸收光能进而诱发热效应的特点,结合人皮肤组织等的光学特性参数,采用蒙特卡罗方法模拟了皮肤等几种组织中的光能流传输分布,并比较了各个特性参数对光能流分布的影响。然后采用有限元方法,对含有激光热源项的生物传热方程进行求解,着重定量分析了不同曝光剂量参数（脉宽、脉冲间隔）下皮肤组织的温度分布响应特性,建立了评价函数δn,很好的评价与描述了脉冲光的传热特性,并探究了脉宽及脉冲间隔的选取问题,有助于临床上曝光剂量的选取。创新的提出强脉冲复合光的建模模型与方法,并采用有限元方法进行了数值建模分析。实验部分主要包括两方面的内容,其一:皮肤组织的光谱特性实验。选用与人皮肤组织接近的离体猪皮及皮肤模拟液（脂肪乳剂、碳素墨水）,分别研究了它们的光谱特性,得到了散射性粒子与吸收性粒子不同的光谱特性,并以血液（散射、吸收并存）为例进行了验证。其二:皮肤组织的光热响应实验。自行设计并研制了适用于生物软组织体内二维精确定位的热电偶探针测温及单片机温度采集系统,该系统定位精度高（可达10um）,两维方向易于调节。并使用该系统,研究了离体猪皮在CO2激光、Nd:YAG激光及强脉冲光作用下的升温特性,并与有限元模拟的结果进行了对比,实验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。也说明了数值分析结果的合理性及其具有较好的临床应用价值。本文工作得到了国家自然科学基金（No.60678054）的资助支持。
张祎[9]（2006）在《高能激光抽运的受激布里渊散射相位共轭镜特性研究》文中研究指明随着惯性约束聚变（ICF）激光驱动器研究的开展,需要高能量、高光束质量的激光输出,光学相位共轭技术因其自动有效的控制光束和修正任意波前畸变而备受瞩目。其中,受激布里渊散射（SBS）具有高转换效率、相位复共轭、脉宽压缩等特性,能实时补偿光学系统热畸变和材料不均匀性等因素带来的波前畸变,提高光束质量和聚焦功率密度,大大降低高能激光系统的规模和造价,因而在ICF激光驱动器研究中具有重要意义。但是由于受到其它非线性效应的限制,SBS激光系统的输出能量都还不能满足运用到ICF激光驱动器中的要求。因此,本文开展了适合高能激光系统的SBS相位共轭镜相位共轭特性的实验研究,为今后在高能激光系统中设计和应用独立双池SBS相位共轭镜提供实验参考。本论文主要研究工作及结论如下:一、通过对当前国内外高能SBS相位共轭镜技术研究进展以及SBS相位共轭镜在ICF激光驱动器中应用的分析,提出了基于高能激光抽运的高负载独立双池SBS相位共轭镜方案的设计,并对激光系统的增益特性和能流分布进行了模拟。二、对高能激光系统前端进行了集成实验,得到了较好的近场光斑,长脉冲工作方式下达到了百焦耳级的能量输出,稳定度在5%以内。三、在独立双池SBS相位共轭镜中,对能量反射率、远场相位共轭保真度、脉宽压缩比等参数受种子泵浦光与放大抽运光能量比的影响规律进行了实验研究。四、在高能激光系统中应用独立双池SBS相位共轭镜,在7J能量注入下,经过振-放双程放大,得到13J能量的激光输出;在泵浦能量高出阈值几百甚至上千倍时的能量反射率可以达到65%左右,保真度达80%以上;证明实验中设计的独立双池SBS相位共轭镜结构具有较高的负载能力,是高效的。五、在大口径（Φ64mm）高能激光系统中应用独立双池相位共轭镜并对比普通单池进行了泵浦能量对能量反射率和远场相位共轭保真度及其稳定性影响的实验研究。得到了它们的曲线变化规律。在得到了较高的远场保真度的同时,也对SBS近场保真度进行了定性研究,获得了较好的SBS近场
王宏[10]（2005）在《随机激光辐射特性的理论研究与数值模拟》文中研究说明随机介质通常是指一种折射率在光波长尺度内随机变化的介质,光波在这样的介质中表现出许多光学特性,其中随机激光（Random Lasers）是最令人感兴趣的现象。这种随机增益介质中的受激辐射现象,不需要传统的激光腔,而是形成于光子的局域化。对这一现象的研究开辟了光波局域化和激光物理的新领域,而且可能研制出一种新型微腔激光器。本文基于激光物理、固体物理和光波局域化理论,分析了随机激光器的形成机制和光学特性。详细介绍了有限时域差分法和传输矩阵法的理论和算法,着重讨论和分析了激励源、PML 吸收边界条件、准态模的测量技术等几个关键问题,这些因素直接影响模拟结果。根据概率论和数理统计的有关知识,我们建立了描述一维、二维ZnO 随机介质统计模型,并用传输矩阵法（TMM）,有限时域差分法（FDTD）计算了介质中电场的空间分布和时间演化特性。为了描述电磁场的放大特性,我们采用了几种不同的方法将光学增益引入到模型中,这构成几种不同的模型。我们研究和对比了这几个模型的特点和应用范围。基于光波局域化理论,详细地研究了1D 和2D 随机介质中,介电常数的空间涨落对光波空间分布和准态模频谱特性的影响。模拟结果显示,介质中散射微粒的不同分布将形成不同结构的随机介质。这些结构对光波的多重散射,将延长光波在介质中的滞留时间,其作用类似于一个谐振腔。这种类光腔结构随机地分布在介质中,其数量、位置和分布决定于散射微粒的随机结构。准态模的Q 值是和随机激光密切相关的参数。TMM 法模拟的结果显示,在1D 随机介质中准态模的Q 值依赖于随机强度的大小,在某些随机强度下准态模具有很高的Q 值。基于激光物理的选模理论,研究了随机激光器的选模技术。几种不同的选模技术,包括局域泵浦、调整增益曲线和改变介质的边界等用于准态模的选择激发。模拟结果显示,这些方法可以有效地控制准态模的放大。通过分析随机激光器的阈值,探讨了降低随机激光器阈值的方法和技术。模拟结果显示,局域化较强的准态模有较小的阈值,能够首先激发。双光子泵浦是一种有效
二、Influence of Turbid Medium Parameters on Back Scattered Intensity and Pulsewidth of Picosecond Pulse（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、Influence of Turbid Medium Parameters on Back Scattered Intensity and Pulsewidth of Picosecond Pulse（论文提纲范文）
（1）水下光子计数激光雷达关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 激光雷达水下探测研究进展 |
| 1.2.2 光子计数激光雷达原理和研究进展 |
| 1.3 水下光子计数激光雷达关键技术 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 脉冲激光水下传输特性分析与实验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 水对光的衰减 |
| 2.2.1 水对光的选择性吸收 |
| 2.2.2 水对光的散射 |
| 2.2.3 衰减系数的测量 |
| 2.3 光在水下传播的时间展宽 |
| 2.4 光在水下传播的空间展宽 |
| 2.5 光在水下传播的偏振变化 |
| 2.5.1 线偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.2 圆偏振光水下传播的偏振特性 |
| 2.5.3 线偏振光和圆偏振光实验对比与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 光子计数激光雷达系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光发射模块 |
| 3.2.1 激光波长的选择 |
| 3.2.2 发射系统光学设计 |
| 3.3 回波接收模块 |
| 3.4 同轴光路模块 |
| 3.5 扫描模块 |
| 3.6 其他模块 |
| 3.7 整体系统样机 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 水下光子计数激光雷达探测模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 光子计数激光雷达探测概率模型 |
| 4.2.1 回波光子速率方程 |
| 4.2.2 目标探测概率 |
| 4.3 水下后向散射噪声和回波信号模型 |
| 4.3.1 水对光的散射 |
| 4.3.2 水下后向散射噪声光子数分布和信号光子数分布 |
| 4.4 水下目标探测概率 |
| 4.5 蒙特卡洛光子模拟方法 |
| 4.6 水下光子计数激光雷达最大作用距离计算 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 水下光子计数激光雷达数据处理 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 水下首信号光子组高效成像方法 |
| 5.2.1 信号和噪声计数的统计特性 |
| 5.2.2 首信号光子组成像方法 |
| 5.2.3 首信号光子组成像仿真 |
| 5.2.4 实验 |
| 5.3 水下光子计数激光雷达距离游走误差校正 |
| 5.3.1 距离游走误差产生的原因 |
| 5.3.2 水下距离游走误差校正方法 |
| 5.3.3 距离游走误差水下校正实验 |
| 5.4 低累加时间光子计数成像方法 |
| 5.4.1 低累加时间的光子计数激光雷达系统 |
| 5.4.2 低累加时间光子计数成像算法 |
| 5.4.3 实验 |
| 5.4.4 适用场景讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 外场水下实验 |
| 6.1 系统装配调试 |
| 6.1.1 水密装配和实验 |
| 6.1.2 电接头定义与装配 |
| 6.1.3 供电线路调整和信号中继 |
| 6.2 系统延时标定和衰减系数测量 |
| 6.3 系统最远工作距离核定 |
| 6.4 水下目标成像 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新性说明 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 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 |
（2）浅水多波束反向散射测量与质量增强方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 2 浅水多波束测深系统工作原理 |
| 2.1 声学背景知识 |
| 2.2 多波束测深原理 |
| 2.3 多波束反向散射测量与数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 多波束测深系统检校 |
| 3.1 多波束系统参数对测量结果的影响 |
| 3.2 多波束系统安装参数检校 |
| 3.3 多波束反向散射强度检校 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 混浊水域传播损失改正 |
| 4.1 传播损失因素分析 |
| 4.2 混浊水域声波传播损失改正模型 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多波束反向散射中央异常改正 |
| 5.1 反向散射强度中央异常现象分析 |
| 5.2 基于加权拟合的中央异常改正方法 |
| 5.3 实验与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 多波束反向散射强度角度响应改正 |
| 6.1 反向散射强度角度响应现象分析 |
| 6.2 基于三维概率密度统计的角度响应改正方法 |
| 6.3 实验与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（3）太赫兹波雷达与隐身研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 太赫兹技术概述 |
| 1.1.2 太赫兹光电导天线发射与探测 |
| 1.1.3 其他常见太赫兹波发射与探测方法 |
| 1.1.4 太赫兹时域频谱系统 |
| 1.2 太赫兹雷达散射截面(RCS)缩比测量 |
| 1.2.1 太赫兹雷达RCS缩比测量简介 |
| 1.2.2 国内外太赫兹RCS缩比测量研究进展 |
| 1.3 太赫兹隐身 |
| 1.3.1 太赫兹隐身的背景与简介 |
| 1.3.2 散射相消原理的电磁隐身 |
| 1.3.3 保角变换原理的电磁隐身 |
| 1.3.4 变换光学原理的电磁隐身 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 太赫兹RCS测量与成像理论 |
| 2.1 雷达散射截面(RCS)理论 |
| 2.1.1 RCS的定义 |
| 2.1.2 雷达散射截面的数值计算 |
| 2.1.3 单、双站雷达RCS的等效关系 |
| 2.1.4 理想导体目标的电磁缩比关系 |
| 2.2 转台成像理论与后向投影算法 |
| 2.2.1 二维转台成像模型 |
| 2.2.2 二维转台成像模型采用的算法 |
| 2.3 太赫兹时域雷达的成像方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 宽频时域缩比太赫兹雷达系统 |
| 3.1 4-f共焦太赫兹时域光谱系统 |
| 3.1.1 4 -f透射式THz-TDS共焦光路 |
| 3.1.2 光学延迟与采样原理 |
| 3.1.3 信号的采集与放大 |
| 3.2 太赫兹雷达系统的搭建 |
| 3.2.1 宽带非共焦的4-fTHz-TDS系统 |
| 3.2.2 太赫兹雷达系统搭建 |
| 3.3 具备对称光路的宽频太赫兹雷达系统 |
| 3.4 宽频太赫兹雷达系统的校准 |
| 3.4.1 刀口法测量太赫兹光斑直径 |
| 3.4.2 对金属球标准体的测量 |
| 3.5 数据采集程序改进与快速扫描 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 宽频时域太赫兹雷达的RCS缩比测量与成像 |
| 4.1 非对称型太赫兹雷达系统对金属坦克模型的初步RCS测量 |
| 4.1.1 宽频时域雷达中的RCS定义与系统校准 |
| 4.1.2 坦克模型的全角度RCS测量结果及反推 |
| 4.2 对称型宽频太赫兹雷达系统对三种缩比军事模型的RCS测量 |
| 4.2.1 1:72比例M3A2布拉德利装甲车模型的RCS |
| 4.2.2 1:2000比例辽宁号航空母舰模型的RCS |
| 4.2.3 1：200比例F-22隐形战斗机模型的RCS |
| 4.3 太赫兹时域雷达的成像结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 宽频大尺寸太赫兹隐身 |
| 5.1 转换光学理论 |
| 5.1.1 转换光学的基础理论 |
| 5.1.2 基于转换光学理论的反射式隐身 |
| 5.2 双折射棱镜隐身设计 |
| 5.3 太赫兹波段大尺度双折射隐身的实验验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 基于立体超材料的电磁诱导透明设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 PIT超材料的基本工作原理 |
| 6.3 结构设计及PIT效果 |
| 6.4 辐射、亚辐射模式耦合对PIT现象的影响及分析 |
| 6.5 其他几何参数对PIT现象的调制 |
| 6.5.1 单元结构高度调制 |
| 6.5.2 暗模VSRR结构的空间旋转对PIT效应的影响机制 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文与参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）连续THz波与材料相互作用的热效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 THz 波段的主要特点 |
| 1.1.2 THz 源和探测器的种类 |
| 1.1.3 THz 的主要应用 |
| 1.2 THz 生物应用安全性的研究现状 |
| 1.2.1 THz 应用安全标准 |
| 1.2.2 尚待解决的问题 |
| 1.3 本文的主要内容 |
| 第二章 静态水与连续THz 波相互作用的热效应研究 |
| 2.1 关于有限元分析软件COMSOL Multiphysics |
| 2.1.1 有限元法简介 |
| 2.1.2 COMSOL Multiphysics 简介 |
| 2.1.3 COMSOL Multiphysics 仿真的基本步骤 |
| 2.2 静态水与THz 波相互作用的热效应模型 |
| 2.3 稳态分析 |
| 2.3.1 边界条件 |
| 2.3.2 解析计算 |
| 2.3.3 数值模拟 |
| 2.4 瞬态情形 |
| 2.4.1 边界条件 |
| 2.4.2 解析计算 |
| 2.4.3 数值模拟 |
| 2.5 实验方案设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 生物组织与连续THz 波相互作用的热效应研究 |
| 3.1 生物组织中的光传输理论 |
| 3.1.1 反射与折射 |
| 3.1.2 吸收 |
| 3.1.3 散射 |
| 3.1.4 浑浊介质 |
| 3.2 生物组织与THz 相互作用的热效应模型 |
| 3.2.1 人体皮肤模型 |
| 3.2.2 牙齿模型 |
| 3.2.3 皮肤癌（BBC）与正常皮肤模型 |
| 3.3 实验方案设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于傅里叶变换远红外THz 光谱仪的光谱测量实验 |
| 4.1 SPS-300 远红外THz 光谱仪简介 |
| 4.2 傅里叶变换红外光谱学的基本原理 |
| 4.2.1 多色光和连续光源的干涉 |
| 4.2.2 分辨率 |
| 4.2.3 数据采集 |
| 4.2.4 切趾函数 |
| 4.2.5 相位校正 |
| 4.2.6 噪声与信噪比 |
| 4.3 样品制备 |
| 4.4 光谱测量实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）老化皮肤光学特征提取及其治疗过程监测（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 中文文摘 |
| 目录 |
| 绪论 |
| 第一章 皮肤及其光学特性 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 动物模型的选择 |
| 1.3 皮肤光学模型及理论基础 |
| 1.4 皮肤光热响应 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 医学成像技术及分析方法在皮肤的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多光子显微术 |
| 2.2.1 多光子显微术的原理及其特点 |
| 2.2.2 多光子显微术在皮肤的检测 |
| 2.3 光学相干层析成像技术 |
| 2.3.1 OCT系统工作原理及其特点 |
| 2.3.2 OCT技术在皮肤的检测 |
| 2.4 医学成像图像的分析方法 |
| 2.4.1 快速傅里叶变换 |
| 2.4.2 灰度共生矩阵分析 |
| 2.4.3 分形维数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 自然老化皮肤的特征分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 自然老化皮肤在MPM下的形态特征 |
| 3.3.2 自然老化皮肤的纹理特征提取 |
| 3.3.3 自然老化皮肤在OCT下的光学特征分析 |
| 3.3.4 自然老化皮肤的胶原组织学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光老化皮肤的特征分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 光老化皮肤的胶原结构分析 |
| 4.3.2 光老化皮肤的纹理分析 |
| 4.3.3 光老化皮肤在OCT下的光学特征分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 皮肤治疗监测 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 强脉冲光治疗皮肤的监测 |
| 5.2.1 材料与方法 |
| 5.2.2 结果与分析 |
| 5.2.3 结论 |
| 5.3 Nd:YAG治疗皮肤的监测 |
| 5.3.1 材料与方法 |
| 5.3.2 结果与分析 |
| 5.3.3 结论 |
| 5.4 Er:YAG激光治疗皮肤监测 |
| 5.4.1 材料与方法 |
| 5.4.2 结果与分析 |
| 5.4.3 结论 |
| 5.5 CO_2激光治疗皮肤 |
| 5.5.1 材料及方法 |
| 5.5.2 结果与分析 |
| 5.5.3 结论 |
| 5.6 光老化皮肤的冶疗 |
| 5.6.1 材料与方法 |
| 5.6.2 实验结果 |
| 5.6.3 结论 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 索引 |
| 个人简历 |
（6）飞秒脉冲在随机介质中传播特性的测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 课题研究内容 |
| 第2章 随机介质基本理论 |
| 2.1 随机介质及其分类 |
| 2.1.1 随机介质 |
| 2.1.2 随机介质的分类 |
| 2.2 随机介质对光传播的影响 |
| 2.2.1 光的吸收 |
| 2.2.2 光的散射 |
| 2.2.3 光的偏振 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 光在随机介质中传播的基本理论 |
| 3.1 输运理论 |
| 3.1.1 传输方程 |
| 3.1.2 脉冲激光的近似 |
| 3.2 散射理论 |
| 3.2.1 背景 |
| 3.2.2 米氏散射理论 |
| 3.2.3 本章小结 |
| 第4章 选通技术 |
| 4.1 传统选通技术 |
| 4.1.1 空间滤波 |
| 4.1.2 偏振选通 |
| 4.1.3 相干时间选通 |
| 4.1.4 非相干时间选通 |
| 4.2 非线性光学开关 |
| 4.2.1 飞秒激光的应用 |
| 4.2.2 光克尔效应开关 |
| 4.2.3 受激拉曼散射放大开关 |
| 4.2.4 参量放大开关 |
| 4.2.5 二次谐波光开关 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 随机介质出射飞秒脉冲信号的实验研究 |
| 5.1 实验装置 |
| 5.1.1 光源 |
| 5.1.2 分束镜 |
| 5.1.3 延迟臂及步进电机 |
| 5.1.4 倍频晶体 |
| 5.1.5 光谱仪 |
| 5.2 实验结果 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 基础知识 |
| 1.2.1 激光与生物组织的相互作用概述 |
| 1.2.1.1 光化学作用 |
| 1.2.1.2 光蚀除 |
| 1.2.1.3 等离子体诱导蚀除和光致破裂 |
| 1.2.1.4 光热作用 |
| 1.2.2 激光与生物组织光热作用研究的理论基础 |
| 1.2.2.1 激光在活体生物组织中的传输 |
| 1.2.2.2 生物传热理论 |
| 1.2.2.3 生物组织热损伤的描述 |
| 1.2.2.4 相变问题的数值求解 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 国外对激光蚀除的研究现状 |
| 1.3.1.1 理论研究 |
| 1.3.1.2 实验研究 |
| 1.3.2 国外对选择性光热解的研究现状 |
| 1.3.2.1 论研究 |
| 1.3.2.2 实验研究 |
| 1.3.3 国内对激光与生物组织光热作用的研究现状 |
| 1.3.3.1 理论研究 |
| 1.3.3.2 实验研究 |
| 1.3.4 小结 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 CO_2激光蚀除皮肤组织的光热作用研究 |
| 2.1 CO_2激光蚀除皮肤组织多层结构动态光热作用数理模型 |
| 2.1.1 模型建立 |
| 2.1.1.1 连续CO_2激光蚀除皮肤组织 |
| 2.1.1.2 脉冲CO_2激光蚀除皮肤组织 |
| 2.1.2 数值求解方法 |
| 2.1.3 数值模拟程序的正确性验证 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 CO_2激光蚀除皮肤组织过程的时空演化规律 |
| 2.2.1 连续激光照射 |
| 2.2.2 脉冲激光照射 |
| 2.2.3 讨论与小结 |
| 2.3 激光照射停止后剩余热的影响 |
| 2.3.1 激光照射停止后温度场和各层组织厚度的时空演化规律 |
| 2.3.2 不同激光功率时剩余热的影响 |
| 2.3.3 不同环境参数时剩余热的影响 |
| 2.3.4 小结 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 选择性光热解的光热作用研究 |
| 3.1 汽化温度恒定为110℃的三维SP光热作用数理模型 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.1.1 组织模型 |
| 3.1.1.2 皮肤组织中激光能量分布模拟 |
| 3.1.1.3 皮肤组织中温度场及热损伤程度计算 |
| 3.1.2 数值求解方法 |
| 3.1.3 数值模拟程序的正确性验证 |
| 3.1.4 小结 |
| 3.2 SP过程中组织温度和热损伤的时空演化规律 |
| 3.2.1 组织中激光能量分布 |
| 3.2.2 组织温度场的时空演化规律 |
| 3.2.3 组织热损伤的时空演化规律 |
| 3.2.4 讨论与小结 |
| 3.3 参数影响规律研究 |
| 3.3.1 激光参数的影响 |
| 3.3.2 组织参数的影响规律 |
| 3.3.3 表皮冷却的影响 |
| 3.3.4 讨论与小结 |
| 3.4 考虑汽化温度动态变化的三维SP光热作用数理模型 |
| 3.4.1 理论模型建立及数值求解方法 |
| 3.4.2 滞留水蒸气系数k的影响 |
| 3.4.3 激光能量密度的影响 |
| 3.4.4 讨论与小结 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 激光蚀除和热损伤生物组织的实验研究 |
| 4.1 CO_2激光蚀除离体猪皮组织的实验研究 |
| 4.1.1 实验目的 |
| 4.1.2 实验材料和方法 |
| 4.1.2.1 离体组织 |
| 4.1.2.2 实验系统和设备 |
| 4.1.2.3 实验步骤 |
| 4.1.3 实验结果与讨论 |
| 4.2 532nm和1064nm激光热损伤活体小鼠皮肤的实验研究 |
| 4.2.1 实验目的 |
| 4.2.2 实验材料和方法 |
| 4.2.2.1 实验动物 |
| 4.2.2.2 实验系统和设备 |
| 4.2.2.3 实验步骤 |
| 4.2.3 实验结果与讨论 |
| 4.3 活体兔眼视网膜578nm激光热损伤阂值的实验研究 |
| 4.3.1 实验目的 |
| 4.3.2 实验材料和方法 |
| 4.3.2.1 实验动物 |
| 4.3.2.2 实验系统和设备 |
| 4.3.2.3 实验步骤 |
| 4.3.3 实验结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 5.1 本论文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）皮肤生物组织光热响应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景与选题意义 |
| 1.3 本论文的主要工作 |
| 第二章 光与生物组织作用的基本机制 |
| 2.1 光与生物组织的相互作用 |
| 2.1.1 光的反射与折射 |
| 2.1.2 光的吸收 |
| 2.1.3 光的散射 |
| 2.1.4 混浊介质光衰减 |
| 2.2 生物组织光学特性参数测量 |
| 2.3 光子传输理论 |
| 2.3.1 一级散射（first-order scattering）理论 |
| 2.3.2 Kubelka-Munk 理论 |
| 2.3.3 漫射近似法 |
| 2.3.4 蒙特卡罗（Monte Carlo Simulation）理论 |
| 2.3.5 反向倍加理论 |
| 2.3.6 生物组织中的光分布 |
| 第三章 皮肤组织的光学特性实验及光传输蒙特卡罗模拟 |
| 3.1 皮肤的结构 |
| 3.2 皮肤的光学特性 |
| 3.3 皮肤组织的光谱特性实验 |
| 3.3.1 皮肤组织的光透特性实验 |
| 3.3.2 皮肤组织模拟液的散射、吸收特性实验 |
| 3.4 皮肤组织中光传输的蒙特卡罗模拟 |
| 第四章 生物组织中的热传导机制 |
| 4.1 生物组织中的热量获取及其平衡 |
| 4.2 生物组织中的热传递 |
| 4.3 激光照射下的生物传热方程 |
| 4.3.1 生物传热模型简介 |
| 4.3.2 激光照射下的生物传热方程 |
| 4.3.3 生物传热方程的解 |
| 4.4 生物组织的热损伤模型 |
| 第五章 皮肤组织的光热响应有限元模拟 |
| 5.1 有限元方法简介 |
| 5.2 皮肤组织辐射曝光剂量的定量分析与研究 |
| 5.2.1 脉冲激光与连续激光辐照升温特性的比较 |
| 5.2.2 热响应分析 |
| 5.2.3 热驰豫分析 |
| 5.2.4 曝光剂量参数的选取 |
| 5.3 强脉冲复合光辐照下皮肤组织热响应的有限元模型 |
| 5.4 激光辐照下皮肤组织的温度分布与相对光能流率分布的比较 |
| 第六章 皮肤组织的光热响应实验 |
| 6.1 测温系统的设计 |
| 6.1.1 常用温度传感器的特性比较 |
| 6.1.2 高精度定位探针的设计 |
| 6.1.3 系统采集及控制设计 |
| 6.1.4 热电偶的线性校正 |
| 6.2 实验光源选择 |
| 6.3 实验及结果分析 |
| 6.3.1 CO_2 激光照射下的猪皮组织升温特性实验 |
| 6.3.2 Nd:YAG 激光照射下的猪皮组织升温特性实验 |
| 6.3.3 IPL 强脉冲复合光照射下的猪皮组织升温特性实验 |
| 结语 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录在学期间发表的学术论文 |
（9）高能激光抽运的受激布里渊散射相位共轭镜特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 高能激光系统国内外研究现状 |
| 1.3 SBS相位共轭技术的国内外研究现状 |
| 1.3.1 SBS相位共轭技术基础研究概况 |
| 1.3.2 SBS相位共轭技术应用研究概况 |
| 1.4 本论文主要研究内容 |
| 第2章 SBS相位共轭的基本理论 |
| 2.1 受激布里渊散射的基本理论 |
| 2.1.1 受激布里渊散射的一般描述 |
| 2.1.2 受激布里渊散射的经典理论 |
| 2.2 相位共轭波（PCWs）的定义及基本特性 |
| 2.3 受激布里渊散射的基本特性 |
| 2.3.1 后向受激布里渊散射光的相位共轭特性 |
| 2.3.2 受激布里渊散射光的脉冲压缩特性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 高能激光系统实验装置的设计 |
| 3.1 高能激光系统构成 |
| 3.2 高能激光系统前端主要指标 |
| 3.3 高能激光系统的设计 |
| 3.3.1 放大系统设计 |
| 3.3.2 空间滤波器的设计 |
| 3.3.3 系统所需光学元件技术指标 |
| 3.4 SBS相位共轭镜的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 高能激光抽运的SBS相位共轭镜特性研究 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.2 高能激光系统集成测试 |
| 4.2.1 高能激光系统输出能量测试 |
| 4.2.2 高能激光系统输出时间波形测试 |
| 4.2.3 高能激光系近场光斑 |
| 4.3 种子泵浦光与放大抽运光能量比对独立双池影响实验研究 |
| 4.3.1 种子泵浦光和放大抽运光的能量比对能量反射率的影响 |
| 4.3.2 种子泵浦光和放大抽运光能量比对远场相位共轭保真度影响 |
| 4.3.3 种子泵浦光和放大抽运光能量比对脉宽压缩比的影响 |
| 4.4 泵浦能量变化对能量反射率影响的实验研究 |
| 4.4.1 泵浦能量变化对单池能量反射率的影响 |
| 4.4.2 泵浦能量变化对独立双池能量反射率的影响 |
| 4.4.3 能量反射率稳定性研究 |
| 4.5 高能激光系统SBS相位共轭保真度实验研究 |
| 4.5.1 高负载SBS相位共轭镜的近场保真度研究 |
| 4.5.2 SBS远场保真度测量方法 |
| 4.5.3 高负载SBS相位共轭镜的远场保真度研究 |
| 4.5.4 相位共轭保真度稳定性研究 |
| 4.6 实验中存在的问题和今后的改进之处 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录发散角测量程序 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）随机激光辐射特性的理论研究与数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRUCT |
| 1 绪论 |
| 1.1 随机激光器的研究进展 |
| 1.2 随机激光器的实验基础 |
| 1.3 本文研究的主要内容及创新 |
| 2 随机激光器的基本理论 |
| 2.1 随机激光理论解决的关键问题 |
| 2.2 扩散理论对随机激光的研究 |
| 2.3 局域化理论对随机激光的研究 |
| 2.4 随机激光器的准态模理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 随机激光器的数值计算方法 |
| 3.1 准态模的计算方法 |
| 3.2 FDTD 法的基本原理 |
| 3.3 吸收边界条件(ABC) |
| 3.4 PML 吸收边界条件 |
| 3.5 激励源的设置与模式的激发 |
| 3.6 准态模的测量方法和Q 值的计算 |
| 3.7 随机介质中光学增益的模拟 |
| 3.8 传输矩阵法(TMM)的基本原理 |
| 4 随机性对光学特性的影响 |
| 4.1 随机性对光波空间分布的影响 |
| 4.2 准态模的频谱特性 |
| 4.3 准态模的阈值和局域化长度 |
| 5 随机介质中准态模的控制、选择激发和单模运行 |
| 5.1 随机激光器的局域泵浦 |
| 5.2 调节随机介质增益系数选模 |
| 5.3 随机激光的单模激发 |
| 5.4 介质参数对准态模的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 低阈值随机激光器的研究 |
| 6.1 双光子泵浦随机激光器 |
| 6.2 随机介质中准态模的空间分布和阈值特性 |
| 6.3 部分随机介质中的准态模 |
| 7 随机介质的制备 |
| 7.1 脉冲激光沉积法(PLD)制备ZnO 薄膜 |
| 7.2 ZnO 薄膜的受激辐射 |
| 7.3 PLD 制备ZnO 薄膜的实验参数 |
| 7.4 ZnO 薄膜中随机激光测试方案 |
| 7.5 飞秒激光器制备GaAs (砷化镓)部分随机介质的原理 |
| 8 全文总结和未来的工作 |
| 8.1 随机激光器的理论和模拟研究 |
| 8.2 随机激光器的应用前景 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 1 攻读学位期间发表的学术论文 |
四、Influence of Turbid Medium Parameters on Back Scattered Intensity and Pulsewidth of Picosecond Pulse（论文参考文献）
- [1]水下光子计数激光雷达关键技术研究[D]. 华康健. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2021(08)
- [2]浅水多波束反向散射测量与质量增强方法研究[D]. 冯成凯. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]太赫兹波雷达与隐身研究[D]. 梁达川. 天津大学, 2017(08)
- [4]连续THz波与材料相互作用的热效应研究[D]. 吕英进. 天津大学, 2012(07)
- [5]老化皮肤光学特征提取及其治疗过程监测[D]. 吴淑莲. 福建师范大学, 2011(06)
- [6]飞秒脉冲在随机介质中传播特性的测量[D]. 付佃力. 哈尔滨工业大学, 2010(05)
- [7]皮肤病治疗中激光蚀除和选择性光热解的光热作用研究[D]. 张纪庄. 清华大学, 2009(05)
- [8]皮肤生物组织光热响应研究[D]. 丁海峰. 上海交通大学, 2008(06)
- [9]高能激光抽运的受激布里渊散射相位共轭镜特性研究[D]. 张祎. 哈尔滨工业大学, 2006(04)
- [10]随机激光辐射特性的理论研究与数值模拟[D]. 王宏. 华中科技大学, 2005(05)