《基於MEMS光交叉的二維負反饋疊代函式系統的全光實現》是依託重慶大學，由田逢春擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於MEMS光交叉的二維負反饋疊代函式系統的全光實現
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：田逢春
- 依託單位：重慶大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目探索全光實現（二維）圖像疊代函式系統及二維負反饋的規律。信息光學系統和光計算具有高速、並行的優點，滿足高速圖像處理系統對實時性的要求；我們引入二維負反饋，不僅降低了對光學器件的要求，也使系統的性能得到根本性提高，在圖像信息處理、光計算、圖像加密等方面具有廣闊套用前景。全光圖像疊代函式系統的實質是一個二維反饋系統，傳統方法受光學器件的限制，存在相干噪聲大、干涉嚴重、輸出圖像質量低、系統穩定性差的缺點。本項目通過在反饋環路中增加光波波前相位控制的方法實現真正的二維負反饋，用低精度光學器件得到高精度輸出；用光纖傳像束和基於三維MEMS技術的光交叉連線，實現參數可調、便於集成的全光仿射線性變換。研究內容主要包括：.（1）探索全光二維負反饋的基本規律，利用負反饋提高系統性能並降低對光學器件的要求.（2）研究便於集成的全光仿射線性變換新技術.（3）以全光方式實現二維疊代函式系統的高速、並行計算
結題摘要
通過本項目的實施，建立了一套全光二維負反饋疊代函式系統的相關理論模型和實驗平台，攻克了其中的兩個最關鍵的技術難題，即全光二維負反饋與全光仿射變換技術；在相干光光學圖像放大、基於負反饋原理的波前相位調節、空間光調製器的相位調製特性及基於多量子阱空間光調製器的光強分布特徵探測技術等方面取得了較好的研究成果。具體包括： （1）研究了全光負反饋光學圖像處理系統理論，並通過實驗實現了其中關鍵技術的驗證。完成了對二維負反饋的理論分析和實驗系統構建，為保證二維負反饋疊代函式系統的實現，在反饋光路調節過程中提出了基於反饋光波與輸入光波的波矢對齊、波前對齊和圖像對齊的分解與獨立調節原理，指出了這三種對齊對二維負反饋的關鍵作用。結合相位型空間光調製器、波前感測器與CCD圖像感測器完成了相關的實驗驗證； （2）在對比了現有光學圖像放大/增強技術的基礎上，針對系統對光學圖像放大環節時間穩定性好、空間放大均勻性高、放大能力強、無相位噪聲引入等要求，論證並得到了基於光折變晶體二波耦合效應實現相干光光學圖像放大的最優方案。 （3）研究了相干光光學圖像仿射變換技術，利用閃耀光柵陣列實現了全光仿射線性變換，並通過振幅型空間光調製器作為透過率控制模組實現了對光交叉通道間串擾的抑制，為二維疊代函式系統的光交叉實現建立了理論與實驗基礎。 （4）深入研究了空間光調製器的性能，完成了相位型和振幅型空間光調製器在負反饋系統中套用的理論模型構建及其分析，論證了基於多量子阱空間光調製器技術實現氣體吸收導致的光強分布探測的可行性，為下一步基於光譜特徵的氣體感測器技術的研究奠定了基礎。
