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红外技术及应用
基于CUDA并行计算的空中目标红外辐射成像计算
刘连伟, 董士奎, 陈前荣, 邹前进, 樊宏杰, 屈东胜
2020, 49(4): 0404003. doi: 10.3788/IRLA202049.0404003
[摘要](3831) [HTML全文] (1175) [PDF 1025KB](71)
建立了一种包含蒙皮和尾焰的空中目标红外辐射成像GPU并行计算方法。采用SLG模型计算尾焰辐射气体的红外特性,采用LOS方法求解尾焰红外辐射传输方程,根据本体与三维尾焰的成像几何关系,采用正向光线追迹方法计算蒙皮辐射成像,采用反向光线追迹方法计算尾焰辐射成像,建立了目标投影算法,并在蒙皮投影计算模块和尾焰辐射计算模块采用CUDA并行提高计算速度,实现了探测器入瞳处目标红外光谱图像的快速计算。结果表明:投影成像算法可准确生成设定条件下的目标图像,目标红外图像辐射分布与温度分布一致,尾焰辐射强度计算结果与实验结果符合较好,CUDA并行算法可有效提高程序的计算效率,当计算量较大时,蒙皮投影模块的计算加速可达百倍以上。
光通信与光传感
空芯光子带隙光纤的损耗特性
王鑫, 娄淑琴, 邢震
2019, 48(S2): 103-108. doi: 10.3788/IRLA201948.S218001
[摘要](379) [PDF 885KB](54)
降低光纤损耗是当前空芯光子带隙光纤的研究重点。以19芯空芯光子带隙光纤为例,采用有限元方法,从光纤结构设计角度出发,系统地研究了光纤结构参数与光纤损耗之间的关联性。研究结果表明,增大包层空气孔层数、包层空气孔占空比以及包层空气孔的倒圆角直径可以有效降低光纤的限制损耗(降低到10-4 dB/km以下);而表面散射损耗的大小取决于芯模和表面模之间的耦合,纤芯壁厚增加以及纤芯扩张系数增大都会导致芯模与表面模的耦合增强,增大光纤表面散射损耗,并且由于表面模的出现也会导致光纤的传输带宽变窄。受光纤结构的限制,19芯空芯光子带隙光纤的光纤损耗难以降到1 dB/km以下,进一步降低光纤损耗,只能通过去掉更多的空气孔,形成更大的空芯结构。研究结果为优化空芯光子带隙光纤结构、降低损耗提供了理论依据和指导。