• 推荐论文
  • 最新论文
  • 下载排行
  • 引用排行
  • 阅读排行
  • 论文标签
  • 最新录用

摘要

研究了晶体材料、腔长、抽运功率等对调Q脉冲宽度的影响,研制了一台基于Nd∶YVO4晶体的高效率、结构紧凑的双波长激光器。该激光系统采用主振荡功率放大(MOPA)结构,振荡级产生重复频率为5 kHz、脉冲能量为400 μJ、脉冲宽度为1.1 ns的1064 nm基横模激光,通过878.6 nm零线抽运的Nd∶YVO4级联放大器,脉冲能量和脉冲宽度变为2.72 mJ和1.03 ns;通过三硼酸锂(LBO)晶体腔外倍频,获得了脉冲能量为1.54 mJ,倍频效率大于56%,激光脉冲宽度小于910 ps,峰值功率为1.7 MW的532 nm绿光激光输出。

分享:
0115266

摘要

针对暗通道先验去雾算法受限于天空区域,提出了一种天空优化的暗通道去雾算法。在原有公式的基础上,根据天空大气光中值及天空区域的占比添加天空区域约束因子,使其适用于天空区域的处理。同时,在原含雾图像对透射率做引导滤波的基础上,利用K-均值算法聚类分割图像得到天空区域,将天空区域的平滑结果作为新的引导图像对透射率图进行引导滤波。实验结果表明,所提出的去雾算法相比于经典暗通道先验去雾算法,以及现有的一些暗通道先验改进算法,无论是在天空区域的处理、实际去雾效果,还是在图像整体视感上都有明显改进。

分享:
026131

摘要

基于卡尔曼滤波的背景差分算法存在背景更新不自适应,对光照变化、物体移入移出敏感等问题。提出了一种改进的以分类分块为核心的背景差分算法。首先,将前N帧视频序列图像求取均值得到初始背景模型;将第K帧图像与背景图像进行差分得到差分图像,再按照均值和标准差进行两次分类分块,分出前景块和背景块;在单个像素基础上对前景块进行背景细分割,确定运动目标区域;依据相邻两帧之间的灰度信息完成背景自适应更新。实验证明,本文算法能有效克服外界光线缓慢变化和背景中物体的轻微移动等问题。该算法具有较好的稳健性、相对较快的运算速度以及精确的运动目标区域。

分享:
014131

摘要

针对复杂战场环境下同型号舰载雷达发射信号之间容易出现同频干扰的问题,设计出具有正交特性的调频编码信号。对常规的正交波形编码的搜索方向进行改进,利用混合遗传鸡群算法找出具有低自相关特性和低互相关特性的编码序列。该算法利用反向学习的鸡群算法进行搜索寻优,引入学习因子和遗传算法中的变异和交叉思想对个体进行更新迭代。在适应度函数中引入集对分析联系度综合评价,根据集对分析联系度来引导算法的搜索方向,得到具有更好正交特性的调频编码序列脉冲信号。对得到的雷达信号的模糊函数、回波信号的匹配滤波情况以及不同雷达数量下仿真信号的正交性分别进行仿真,仿真结果验证了所设计的调频编码信号能达到抗同频干扰的目的。

分享:
021140

摘要

提出并实现了一种基于大偏置量熔接的单端反射式光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪。在一段数百微米长的单模光纤两端以大偏置量对称地错位熔接两段光纤,将其中一段光纤的端面镀制薄金膜作为反射镜面,使在外界环境和光纤包层材料内传输的光产生相位差,并在器件反射端能够观测到较强的干涉光谱。实验发现,该干涉光谱随外界折射率(RI)变化可发生较高灵敏度的漂移,当偏置量为62.5 μm和空腔长度为554 μm时,测得其水环境的折射率灵敏度和空气中的温度灵敏度分别为-13257 nm/RIU(RIU为单位折射率)和37.33 pm/℃。与已报道的同类型器件相比,所提传感器具有折射率灵敏度高、结构紧凑、可单端测量以及稳定性好等优点,在生物化学传感和环境污染监控等领域中具有良好的应用前景。

分享:
020149

摘要

基于北京南郊观象台的气溶胶激光雷达探测得到的气溶胶消光系数和粒子退偏振比,多普勒测风激光雷达探测的大气风场、地面气象要素PM10等综合观测资料,对北京2017年5月4日至5日的一次强沙尘天气过程进行分析。结果表明:5月3日下午水平风速开始减小,高空中出现垂直向下的气流,利于沙尘从高空降落到地面;5月4日12时至20时之间,在40~1350 m整个高度层出现统一向上的垂直气流,速度最高达到2 m/s,导致低空沙尘向高空扩散;从激光雷达的数据可以得到沙尘的立体分布情况,初期沙尘层高度在1 km左右,中期沙尘高度在2 km左右,后期沙尘高度回归到1 km左右;激光雷达最低观测高度处的消光系数与地面PM10浓度变化的相关系数为0.8308。研究表明气溶胶激光雷达和测风激光雷达相结合能够有效地监测和预报大气气溶胶的分布及扩散。

分享:
01790

摘要

硫系玻璃具有超高的非线性极化率和超短的非线性响应时间,良好的热稳定性、化学稳定性以及易成纤成膜的特性使之成为优良的红外光学材料,在红外光子学领域受到了广泛的关注。从玻璃组分、微晶化处理、光辐照三方面综述了硫系玻璃三阶光学非线性方面的最新研究进展,并对现有硫系玻璃的三阶非线性研究现状进行总结与展望。

分享:
01661

摘要

高功率窄线宽光纤激光器在地球科学、光束合成、非线性频率转换等领域有重要的应用价值,近几年已经成为激光领域的研究热点。受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)、四波混频(FWM)等非线性效应限制了窄线宽光纤激光器输出功率的提升。随着各种非线性效应抑制技术的发展,窄线宽光纤激光器的输出功率也得到了大幅提升,目前已经达到了千瓦量级。对1 μm波段高功率窄线宽光纤激光器的研究进行了详细的介绍,重点介绍了限制窄线宽激光器功率提升的非线性效应及其抑制方法、高功率窄线宽光纤激光器的种子源技术以及国内外典型的高功率窄线宽光纤激光器的研究成果。

分享:
059106

摘要

提出一种基于纳米膜涂覆的外包层腐蚀双包层光纤(DCF)复合结构传感器。该结构可以通过调控腐蚀时间和纳米膜涂覆厚度来改变传感器的耦合模式、谐振波长、最佳折射率传感区间等传感器参数。理论分析了DCF外包层厚度减小时,DCF模式耦合特性以及折射率传感灵敏度的变化情况。实验中通过在外包层直径为59 μm的DCF上涂覆2000层的Al2O3纳米膜,实现了在1.336~1.356折射率范围内1200 nm/RIU的灵敏度(RIU为单位折射率),这是未经腐蚀和涂覆DCF的24倍。该传感器具有灵敏度高、一致性好、耦合模式可控、传感器参数可定制化等优点,有望在生物医学和化学检测等领域有极大的应用价值。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0810003
分享:
04108

摘要

基于光学传输矩阵实现透过散射介质进行聚焦和成像是近年来光学领域的研究热点。为了测量得到散射介质的光学传输矩阵,并利用光学传输矩阵研究散射介质的特殊性质,首先结合三步相移干涉法测量磨砂玻璃的光学传输矩阵,分析哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的特征值分布特点,然后基于笛卡尔基下的光学传输矩阵以及相位共轭的思想,实现透过散射介质的单点聚焦和多点聚焦,验证散射介质的聚焦点可控特性; 研究相机处于不同位置时透过散射介质的聚焦性质,测量光学系统的焦深; 基于聚焦点可控性质及光学系统焦深,验证系统中磨砂玻璃的类透镜性质。结果表明:三步相移干涉法测量散射介质光学传输矩阵的测量时间短,聚焦的增强因子较高; 哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的实部和虚部的特征值分布均服从高斯分布,与理论结果比较符合,验证了三步相移干涉法对散射介质光学传输矩阵测量的正确性; 所述系统的可聚焦焦深较长,且在焦深范围内均可实现单点聚焦和多点聚焦。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0804007
分享:
02107

摘要

研究了自保护药芯焊丝激光-电弧复合堆焊的熔滴过渡行为。结果表明,激光的加入明显减小了电弧斑点的漂移概率,拉伸了电弧空间,改变了熔滴受力状态及其过渡行为。激光前置比后置时更有利于熔滴过渡和电弧稳定性的提高。自保护药芯焊丝激光-电弧复合堆焊的最佳工艺参数为:激光前置,激光功率2 kW,光丝间距+4 mm,光斑直径为2 mm,光丝夹角30°。当光丝间距小且激光功率为4 kW时,熔滴过渡形式由排斥过渡变为爆炸过渡。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0802007
分享:
0189

摘要

利用355 nm全固态紫外激光对硼硅玻璃进行了直写刻蚀实验,采用单一变量法探究了激光能量密度、重复频率、扫描速度、扫描间距、扫描次数对刻蚀结果的影响。研究结果表明,激光能量密度过大时,玻璃易发生严重的崩边裂损现象; 等离子体屏蔽效应随激光能量密度的增大而增强,刻蚀深度减小; 随着重复频率的减小,通道边缘碎裂的现象减轻,刻蚀深度增大; 减小扫描间距可有效改善沟道底面的平整度; 刻蚀深度随扫描次数的增多而增大,同时沟道锥度增大。在较优的加工参数下,实现了宽度为84.8 μm,刻蚀深度为178 μm,底面较平整,沟道垂直度达89.580°的L型微通道的直写刻蚀。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0802003
分享:
01103

摘要

采用共振增强式非线性折射率调制技术实现了非线性放大环形镜锁模掺镱全保偏光纤激光器重复频率的精确锁定。通过在激光器非线性环内加入一个能提供线性相移的非互易性元件,有效减小了锁模脉冲的抽运阈值。进一步优化激光器的锁模抽运功率和控制光纤非线性折射率的抽运功率,可使激光器直接输出的最短脉冲为590 fs,重复频率为20.48 MHz,重复频率峰-峰值的波动范围小于0.4 mHz,相应的标准偏差为0.1 mHz。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0801007
分享:
04125

摘要

研制了一套能量输出稳定、光斑分布均匀、时域近方波形的四路钕玻璃抽运源系统。系统能够输出4×180 J的基频能量(波长为1053 nm),4×80 J的倍频能量(波长为526.5 nm)。主要结构包括四部分:前端种子源、再生放大器、钕玻璃棒放链和KDP倍频晶体。利用偏振片实现了垂直偏振的两路基频光合束,经过第二类相位匹配KDP晶体倍频,获得了共线且同偏振的526.5 nm倍频光,实现了用于150 mm口径钛宝石放大器的结构紧凑的双脉冲抽运源。

PDF全文中国激光 | 2018,45(08):0801001
分享:
0692

摘要

综述了镜像双目视觉测量技术的发展现状,从测量原理及传感器、测量模型及标定、测量精度及评价等方面分析了镜像双目视觉测量结构模型,主要包括基于平面折反射的镜像双目结构和基于曲面折反射的镜像双目结构,总结了现有镜像双目测量结构在结构模型、图像获取和对应匹配等方面的优缺点,阐述了镜像双目视觉精密测量技术的发展趋势。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815003
分享:
044254

摘要

以智能制造业表面缺陷在线自动检测为应用背景,系统地综述了自动光学(视觉)检测(以下统称自动光学检测,AOI)技术。内容涉及AOI技术的基本原理、光学成像方法、系统集成关键技术、图像处理与缺陷分类方法等。对AOI系统集成中的关键技术,如视觉照明技术、大视场高速成像技术、分布式高速图像处理技术、精密传输和定位技术和网络化控制技术等进行了概述;对表面缺陷AOI主要光学成像方法的基本光学原理、功能和应用场合进行了总结;对表面缺陷检测中的图像处理、缺陷几何特征定义、特征识别与分类算法进行了系统阐述,重点介绍了周期纹理表面缺陷图像中的纹理背景去除方法,复杂和随机纹理表面缺陷的深度学习检测、识别与分类方法。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815002
分享:
0163344

摘要

随着机器视觉技术的迅速发展,计算机视觉技术的快速、精确、智能等特性在现代工业的各个领域已逐渐被广泛应用,尤其是在汽车制造业。机器视觉在工业领域的三大主要应用是视觉测量、视觉引导和视觉检测。视觉测量技术通过测量产品关键尺寸、表面质量、装配效果等,可以确保出厂产品合格;视觉引导技术通过引导机器完成自动化搬运、最佳匹配装配、精确制孔等,可以显著提升制造效率和车身装配质量;视觉检测技术可以监控车身制造工艺的稳定性,同时也可以用于保证产品的完整性和可追溯性,有利于降低制造成本。可以预见,随着相机、镜头、计算机等核心硬件性能的提升,以及图像处理、深度学习等软件技术的发展,视觉技术未来在各个领域的作用将更加凸显,发展空间也更加广阔。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815001
分享:
0111333

摘要

空间激光通信精瞄系统中压电式倾斜镜存在的迟滞非线性特性,不仅降低了精瞄系统定位精度,而且对信标光的捕获以及链路的稳定性造成影响。针对该问题,提出一种基于PLAY迟滞算子改进Prandtl-Ishlinskii(P-I)数学模型及参数辨识方法,利用该模型对迟滞特性进行前馈线性化逆补偿。为进一步提高系统跟踪精度,在线性化的基础上,设计了静态输出反馈控制器,形成复合控制方法,并设计了激光通信终端精瞄系统实验,验证了该复合方法的有效性。通过对系统输入不同频率等幅和减幅正弦控制信号进行测试,结果表明,改进P-I模型最大拟合误差在1%之内,前馈模型逆补偿使压电陶瓷执行器(PEA)的线性度误差由5%减小到1%以内,复合控制方法系统跟踪误差降低了80%。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0814002
分享:
07164

摘要

针对测角系统在线校准问题,提出了一种基于多读数头布局的自校准方法。通过多组传感器的测量数据,利用圆封闭原则和傅里叶级数的性质,建立测量值与误差之间的函数关系,并基于多读数头布局原理,对自校准读数头布局进行优化,以提高校准方法对误差的抑制能力,实现单读数头测角传感器的自校准。设计了单轴转台,搭建了自校准测角系统,并进行了实验验证。实验结果表明:测角系统采用自校准方法后,单读数头测角传感器的测角误差为6.10″,在相同的测量环境下,其校准精度接近借助外部参考标准的传统谐波标定方法。自校准方法可有效抑制测角误差,显著提高测量精度。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0812001
分享:
07151

摘要

光纤激光器在光纤通信、光纤传感、光谱测量等众多领域有着广泛应用。设计并研制了一种基于数字微镜器件(DMD)实现滤波功能并具有多个输出端口的宽带连续可调谐掺铒光纤激光器。用行波速率方程模型对激光器的输出特性进行理论分析和仿真研究;在此基础上,搭建了具有8个输出端口的宽带可调谐掺铒光纤激光器实验系统;结果显示:各端口输出波长范围为50 nm,完整覆盖了整个C波段,并拓展到了S和L波段;激光器的阈值抽运功率为17 mW, 输出激光的3 dB带宽小于0.02 nm,边模抑制比大于50 dB。激光器在100 min内输出稳定性的实验测试结果表明,输出激光的功率波动小于0.4 dB,波长抖动小于0.02 nm。

分享:
0197688

查看更多

摘要

针对微型机电系统(MEMS)的三维测量, 显微镜或光学轮廓干涉仪等传统方法存在显微测量精度低、设备成本高等问题, 且当结构含有较多断裂面时, 解包裹算法效果欠佳。本文提出一种基于多图像融合的MEMS显微三维测量方法。不同于多角度显微三维测量方法, 本研究首先利用单目显微镜, 通过单一轴向移动获取一系列测量目标深度信息的单一角度图像, 并利用去雾算法对图像进行预处理, 实现了去噪和有效信息提取的目的; 然后通过聚焦测度算法获取待测对象的深度信息; 最后利用数据处理软件进行三维拟合。基于上述原理, 本文以焦平面阵列(FPA)作为待测目标进行了测量实验。本文提出的三维测量方法和图像处理算法可获得更准确的FPA形貌, 可清晰显示反射面与支腿部分及反射面上的释放孔, 测得FPA 的支腿长度为110.6 μm, 每个反射面的像元尺寸为120.8 μm×70.8 μm, 与设计值基本吻合, 解决了断裂面难以测量的问题, 同时降低了微结构测量的难度和成本。单目显微镜单向移动的多图像融合测量技术对MEMS的三维形貌测量具有重要意义, 去雾算法在图像融合与三维测量的图像处理也有很好的应用价值。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1275
分享:
06150

摘要

为减少SIFT车标识别算法中检测极值点的冗余以及各种图像变化因素的不利影响, 提出了基于边缘约束和全局结构化的改进SIFT算法。利用图像不变矩理论及图像边缘检测算法只对目标图像的边缘区域检测, 剔除与车标识别区域无关的极值点; 同时将特征点邻域划分为圆形并计算出同心圆内像素点最大曲率来构建全局SIFT组合特征向量, 使SIFT描述子具有全局描述特性; 并结合SVM模型作为车标图像特征向量的分类器进行特征分类、识别。仿真实验结果表明: 改进的SIFT算法可以减少冗余极值点约25%~45%, 提高了检测极值点的有效性; 使车标平均识别率达到97%以上, 改善了识别实时性。改进SIFT的车标识别方法与几种常用的图像特征提取算子相比较具有识别率高、识别速度快的优点。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1267
分享:
01123

摘要

微视觉系统中同轴光源和光学衍射的存在, 使CCD相机获取的图像具有灰度值偏低、光照不均匀、动态范围大、对比度差以及微细结构丢失或无法辨识的缺陷。为改善图像质量, 本文提出一种升余弦变增益子带分解微视觉图像自适应增强方法。该算法首先基于图像特性利用自适应Log增益对原图像进行增强, 提高微视觉图像中亮暗区细节特征与背景的对比度; 接着使用自适应升余弦卷积进行快速照度估计; 然后对各通道的输出图像采用自适应变增益子带分解算法获取独立光谱子带; 最后进行亮度校正、图像融合与色彩恢复。将该算法用于微位移测量系统中可使测量结果的相对误差小于20%; 用于处理光照不均的图像可有效降低同轴光源靠近中心区域的亮度; 此外, 扩展至普通图像的处理中可提高对比度, 改善细节特征。3组实验结果的平均图像质量相对提高率为81.46%, 71.18%和93.75%; 平均耗时为386 s, 0.24 s和1.27 s。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1254
分享:
01127

摘要

为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题, 将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合, 提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波, 将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高频细节部分, 并将高频细节部分进行非下采样方向滤波, 进一步得到高频方向细节部分; 对低频近似部分应用基于局部区域能量的融合规则, 对强边缘部分提出一种基于卷积稀疏表示的融合规则, 对高频方向细节部分提出改进的脉冲耦合神经网络的融合规则, 得到相应的融合部分, 并通过逆变换得到最终的融合图像。对多组红外与可见光图像的实验结果表明, 算法得到的融合结果的主观视觉效果和客观评价指标均优于传统的图像融合方法, 其客观评价指标中的标准差、信息熵、互信息、平均梯度和空间频率相比融合效果较好的基于离散小波变换和稀疏表示的融合方法平均提高20.28%、2.24%、47.41%、5.34%、8.02%。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1242
分享:
00116

摘要

从不完整的视觉信息中推断出物体的三维几何形状是机器视觉系统应当具备的重要能力, 而识别出场景中物体的语义是机器视觉系统的核心。传统方法通常将二者分离实现, 本文将场景复原与目标语义紧密结合, 提出了一种三维语义场景复原网络模型, 仅以单一深度图作为输入, 实现对三维场景的语义分类和场景复原。首先, 建立一种端到端的三维卷积神经网络, 网络的输入是深度图, 使用三维上下文模块来对相机视锥体内的区域进行学习, 进而输出带有语义标签的三维体素; 其次, 建立了带有密集体积标签的合成三维场景数据集, 用于训练本文的深度学习网络模型; 最后通过实验表明, 与现有的语义分类和场景复原方法相比, 语义场景的复原接收区域增加了2.0%。结果表明: 三维学习网络的复原性能良好, 语义标注的准确率较高。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1231
分享:
0089

摘要

固体火箭发动机推力线的测定是航天器精密安装领域的一项关键技术, 也是回转形体旋转轴线提取的一种代表性应用。针对现有相关方法存在的结果不够客观、可靠性不高且适应性欠缺等问题, 提出了一种基于表面法矢约束的回转形体点云旋转轴自动提取方法。首先, 计算形体点云的表面法矢, 通过设置最小二乘法矢计算标准差阈值剔除非可靠点集, 用以对旋转轴计算结果进行质量保证; 然后, 选用可靠点作为种子点, 依据种子点同纬点集法矢之间的特殊关系对此点集进行筛选, 并对提取的同纬点集进行平面拟合和空间圆拟合, 得到旋转轴初值; 最后, 根据点云表面法矢与旋转轴之间的位置关系列出最小二乘平差的目标函数, 通过迭代平差求解初值的改正数, 从而得到最终的旋转轴提取结果。通过实验测试, 利用模拟数据和实测数据对方法的准确度和精密度进行验证。实验结果显示: 有效采样间隔点云的旋转轴提取结果偏斜量达到0.01°以内, 横移量达到0.02 mm以下, 表明提出的方法正确, 可以实现对回转形体点云旋转轴线的高可靠性自动提取。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1219
分享:
0135

摘要

为提高早期肺癌筛查过程中肺结节的检出率, 提出利用三维卷积神经网络进行低剂量CT肺结节检测。首先采用多方向形态学滤波算法对低剂量序列CT图像进行预处理; 接着, 利用改进三维区域生长与凸包算法相结合进行肺实质分割; 然后提取三维候选结节, 为了解决卷积神经网络对样本不平衡的敏感问题, 对三维候选结节正样本进行旋转和光照处理; 最后在不同的网络参数下, 对ELCAP数据库中50个序列低剂量肺癌筛查数据进行4组实验。实验结果表明, 通过对网络参数的不断优化, 准确度、灵敏度、特异度以及ROC曲线的AUC值分别达到了84.6%、88.89%、8032%及0.924 4。该方法能够正确地对低剂量CT肺结节进行检测, 与文献所提出肺结节检测算法相比, 准确度、灵敏度和特异度分别平均提高了5.37%、5.6%和10.42%, 综合性能较强, 可以为肺癌筛查提供有效的帮助。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1211
分享:
0041

摘要

针对LiDAR点云数据目标投影几何的非规则性, 提出非规则标识点过程的LiDAR点云数据目标提取方法。首先, 在投影平面上定义随机点过程, 利用其随机点定位该平面上的目标投影, 对每一随机点生成一组节点集以建模该目标投影几何, 作为目标标识; 假设地物目标高程值服从独立同一高斯分布, 从而得到LiDAR点云数据高程测度模型; 在贝叶斯理论架构下建立目标几何提取模型, 并结合可逆跳变马尔可夫链蒙特卡罗(Reversible Jump Markov Chain Monte Carlo, RJMCMC)算法模拟后验分布以及估计各参数; 最后根据最大后验概率准则, 求解最优目标提取模型。采用提出方法对LiDAR点云数据进行目标提取, 根据实验结果可以看出, 算法得到的检测精度均达到80%以上, 最高精度为9943%, 得到了较好的检测结果。本文将传统的规则标识点过程拓展到非规则标识点过程, 可以有效拟合任意形状目标几何。定性和定量的实验结果表明了该方法的可行性、有效性和准确性。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1201
分享:
0036

摘要

针对光照不足导致图像质量退化的问题, 提出了亮通道先验的Retinex算法用来补偿图像的光照强度。该算法假设局部恒常的光照可以初步满足光照均匀并与场景相似, 以亮通道运算对光照分量进行粗估计; 通常解决局部处理带来的分块效应问题是采用引导滤波方法, 但这会使补偿后的图像纹理模糊甚至丢失细节, 为此设计了基于图像结构相似性的融合策略。最后使用Retinex理论模型对光照进行补偿。实验结果表明: 所提算法简单高效, 能够对图像阴影或夜间图像的低照度区域进行快速地光照补偿, 在峰值信噪比(PNSR)上较传统算法提高了5 dB左右, 在结构相似性(SSIM)上比传统算法提高了7%以上。算法在纯软件系统的PC机上处理640×360的彩色视频时能达到6~12 ms/帧, 处理320×256的红外视频时达到4~10 ms/帧, 可满足工程需要。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1191
分享:
0041

摘要

分振幅式偏振探测成像系统的各分光路图像之间存在位置误差, 率先完成各分光路图像之间的图像配准是进行偏振探测的前提条件。针对探测过程中, 目标特征不明显、图像特征难以提取、各分光路图像间灰度变化较大的问题, 提出适用于分振幅式偏振探测成像系统各分光路图像的相似性度量函数, 并在此基础上, 完成各分光路图像间的配准工作。首先, 根据图像间的位置误差会造成偏振信息图像中出现信息异常区域的原理, 研究了相似性度量函数的提取算法; 接着, 根据探测系统的各分光路的成像特点, 确定图像间的几何变换参数; 以遗传算法作为参数优化搜索算法, 搜索得到最优的几何变换参数, 完成整个图像配准算法的设计; 最后, 分别利用构造图像和实际采集图像, 对配准算法进行了验证, 并以图像间互信息值(MI)衡量图像配准的精度。实验结果表明: 配准后的构造图像的MI为2.692 5, 高于特征配准方法的实现精度; 实际采集图像配准后的MI达1.849 3, 同样高于特征配准方法的实现精度。基本满足偏振探测系统的图像配准需求。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1181
分享:
0037

摘要

激光雷达传统的成像方法需要经过长时间积分探测生成光子计数统计直方图的方式来减少背景噪声的影响, 获得目标场景的深度估计信息。为了快速准确地获取目标场景的3D图像, 提出基于光子计数激光雷达的三维距离图像时域去噪算法。该算法不需要生成光子计数统计直方图, 利用信号和噪声在时间轴上不同的分布特性, 结合了泊松过程统计规律。此算法提高了信号的探测概率, 能够在低信噪比的环境下将信号和噪声分离, 获得目标场景准确的3D图像。实验结果表明在低信噪比的条件下, 此算法获得深度图像的RMSE与传统基于最大似然估计成像方法相比成像精度至少提高了3倍。有利于激光雷达三维成像在高背景噪声环境下的使用, 拓宽了激光雷达的应用范围。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1175
分享:
0043

摘要

为了实现电磁干扰环境下的心电信号监测, 提出了一种抗电磁干扰的心电信号监测系统。论文给出了输出光电流的计算公式, 分析了半波电压及插入损耗对系统灵敏度的影响。利用铌酸锂电光晶体搭建实验系统, 测试了5位健康志愿者的心电信号。应用提出的系统和电学心电信号采集系统分别测试了正常环境及电磁环境下志愿者的心电信号。测试结果表明: 在正常环境下, 本系统能获得与电学心电信号采集系统同样清晰的心电信号波形; 在电磁环境下, 本系统获得的心电信号优于电学心电信号采集系统。最后定量计算了两者的信噪比, 计算结果表明: 在电磁干扰下, 本系统的信噪比变化量为0.54 dB(V2)/0.49 dB(V4), 而电学心电信号采集系统的信噪比变化量为24.07 dB(V2)/16.75 dB(V4)。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1165
分享:
0038

摘要

为了提高透皮给药的效率, 降低传统注射对人体的疼痛感, 需要制备微针阵列结构。本文介绍了一种新的微针阵列结构的制造技术。利用日本立命馆大学的同步辐射光源AURORA进行两次X光移动光刻和一次固定X光光刻技术, 在PMMA光刻胶上得到微针阵列。通过采用不同的掩膜版图形以及对不同位置的空心孔进行X光光刻, 获得了不同规格的空心微针阵列, 针对固定X光光刻时对准的问题, 自行研制了X光光刻对准装置, 实验结果证明, 该装置能实现空心微针阵列的制备。并且进行了微针刺穿测试, 结果证明微针有足够的强度。为了达到低成本批量复制微针阵列的目的, 还进行了微针模具的倒模和复制实验, 成功得到金属镍实心微针阵列。最后, 针对光刻过程中微针阵列结构的侧面形状发生畸变的情况, 对移动X光光刻建立了仿真预测, 将仿真预测结果与实验结果进行了比较, 结果表明显影深度的误差为5%。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1156
分享:
0035

摘要

探测器是航天有效载荷中完成光电转换的核心部件, 且一旦发射升空, 几乎不可能对其进行维护、修理和更换。采用经过筛选的无寿命数据的商业红外探测器存在风险, 热电制冷器(TEC)的使用寿命是探测器组件寿命的薄弱环节, 其可靠性对探测器的正常使用具有重要影响。因此, 对红外探测器组件的寿命试验研究至关重要。首先分析了某航天载荷红外探测器的工作模式及TEC的失效机理, 制定了恒定应力结合定数截尾的加速寿命试验方案降低时间成本; 然后, 从硬件和软件的两个部分详细地阐述了红外探测器寿命试验系统的搭建, 并展示了设备实物图和红外探测器温度循环效果图; 最后, 运行寿命试验系统, 试验时间累积约170 d, 红外探测器温度循环累积约30 000次。试验结果指出: 两种型号星载红外探测器经过寿命试验后G12180相对光谱响应率最大变化1.45%, G12183相对光谱响应率最大变化444%, G12180组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了4.30%, G12183组件热电制冷器制冷驱动电流最大增加了750%, 探测器组件的使用寿命和性能变化满足航天载荷需求。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1148
分享:
0040

摘要

为了提高压电驱动芯片水冷系统的适用性、可维护性以及冷却效率, 本文提出一种组合式压电驱动芯片水冷系统。首先, 测试和分析了芯片水冷系统中组合式泵单元在220 Vpp方波驱动下不同组合方式(串/并联)、泵工作数量以及相对位置时的输出性能, 接着, 基于组合式泵单元的试验结果进行芯片水冷系统的水冷效果研究。实验结果表明: 串联组合双泵工作时, 双泵位于串联组合首尾位置(AD)时性能较优, 在30 Hz时获得最大输出压力(25 kPa); 串联组合四泵工作时, 分别在35 Hz和55 Hz获得了最大压力(23.5 kPa)和最大流量(13.5 mL/min); 并联组合双泵工作时, 双泵都位于组合首位(AC)时性能较差; 并联组合四泵工作时, 分别在50 Hz和60 Hz获得最大输出流量(22 mL/min)和最大输出压力(12.6 kPa); 通过串并联以及泵工作数量的切换获得了芯片水冷系统的冷却效果, 不同的组合方式以及泵工作数量可以获得不同的冷却效果。获得了组合式压电驱动芯片水冷系统的驱动参数, 为计算机芯片有效散热提供一条新途径。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1140
分享:
0044

摘要

为了克服传统机械式和电子式压力开关的体积大、制作工艺复杂以及不易与后续电路集成等缺点, 论文采用具有金属引线台阶覆盖能力的玻璃浆料封装技术进行了无源MEMS压力开关的设计和制备。设计的无源MEMS压力开关的整体结构方案主要包括硅盖板上的压力敏感膜、硅岛、上电极和微阻挡凸台以及玻璃基底上的玻璃浆料和下电极。通过仿真优化了压力敏感膜、硅岛和上下电极的关键尺寸。经过三次湿法腐蚀工艺流程制得了双阻挡凸台、硅岛和感压膜片。通过玻璃浆料热压工艺将硅盖片、玻璃基底和金属引线三者键合成一体, 工艺结果显示双阻挡凸台的高度和感压膜片的厚度很好地控制在8 μm和50 μm, 而且经测试, MEMS压力开关的阈值压力为125 kPa。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1133
分享:
0035

摘要

为满足微纳操作系统对精密驱动技术的需求, 本文提出了一种基于黏滑原理的小型精密运动平台。该平台将柔性铰链、惯性质量块以及弹性元件结合为独立的定子基座, 并与压电叠堆、陶瓷球固连为定子, 安装在平台基座底部, 通过螺钉调节弹性元件端部垂直方向的位置, 就可以改变定子与移动台间的预压力, 进而获得最佳的驱动力。为研究黏滑驱动的运动机理, 分析各参数对平台运动的影响, 进行了力学建模; 而摩擦力作为黏滑驱动的关键因素, 为了能准确地表达黏滑驱动的摩擦机理, 在力学建模中引入了LuGre摩擦模型, 并利用Matlab/Simulink软件进行了仿真分析。设计加工的黏滑驱动平台的整体尺寸为40 mm×40 mm×18 mm, 质量为32 g。试验表明: 该平台最小可实现10 nm的运动步长, 速度最高可达2.5 mm/s, 行程为22 mm。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1124
分享:
0035

摘要

次镜调整机构作为空间望远镜主动光学调整的核心组件, 为实现在轨实时快速调整, 其调整精度和动态性能均有比较严格的要求。机构常采用Stewart平台结构形式, 基于逆运动学模型和关节空间PID控制相结合的方法, 由于受到模型的非线性和不确定性、扰动及耦合的影响, 难以取得较为满意的效果。为解决该问题, 从机电动力学模型出发, 将平台各支杆间耦合因素表征为外部干扰, 建立了互相解耦的关节机电模型。依据模型辨识结果采用乘性不确定性描述模型摄动, 依据模型误差界和性能指标要求设计混合灵敏度加权函数。针对虚轴极点问题, 采用扩展H∞方法, 将复杂动力学系统的控制器设计问题转化为堆叠S/T/KS混合灵敏度问题。在Matlab中求解得到鲁棒控制器, 并在DSP中完成数字算法实现。仿真分析及试验结果表明, 鲁棒控制器具有更好的鲁棒性、扰动抑制性能和动态特性, 能够满足空间应用的可靠性需求。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1113
分享:
0041

摘要

微球透镜配合传统光学显微镜可以采集到衍射极限以下的超分辨光学图像, 为了精确控制微球透镜在样品表面的位置, 同时扩大超分辨成像范围, 提出了一种控制微球透镜的方法, 结合多轴微动平台实现微球透镜的精确定位与成像扫描操作。通过光学仿真分析了微球透镜超分辨成像效果, 并对精密微动平台进行了运动学分析。为了提高超分辨成像效果, 将微球透镜浸没于液体介质中, 并对在液体中运动的微球透镜进行力学分析。通过实验, 清晰分辨出130 nm(~λ/4)的蓝光光碟条纹间隙, 证明了微球透镜具有超分辨成像能力, 结果表明, 微球透镜可以在传统光学显微镜的基础上进一步提高约3.52倍的放大倍数。通过控制微球透镜以5×10-6 m/s的速度在液体中按“S”型轨迹移动, 实现了对一个视场内样品的超分辨成像, 此控制方法可以精确控制微球透镜的运动, 通过扫描的方式可以扩大微球透镜的观测范围, 提高观测速度。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1106
分享:
0038

摘要

针对难加工金属材料表面阵列非贯穿型微沟槽的高效高质量加工难题, 提出一种场域离散脉冲电解加工方法, 所加工沟槽具有表面质量好、尺寸微小、槽数多、沟槽前后非贯穿的特点。使用绝缘栅栏隔板作为活动掩模板对各微沟槽加工区进行离散, 同时遮蔽非加工区, 从而实现流场隔离和非加工区电场屏蔽等效果, 有效提高沟槽的加工稳定性、精度和一致性。通过设计专用夹具, 对影响加工精度的关键因素进行了单因素工艺实验研究, 并利用Comsol Multiphysics软件对电解加工的流场和电场进行了仿真分析。仿真和试验结果显示: 场域离散加工方法的流场和电场都比传统的掩膜电解加工、电解转印加工好。成功地在1 min内加工出9条宽538.76 μm, 深25.78 μm, 过切量为19.38 μm的阵列微沟槽, 证实了该方法的有效性。采用短加工时间、低脉冲电压幅值、高脉冲频率、小脉冲占空比等工艺参数, 有利于提高沟槽的加工精度。通过场域离散电解加工技术, 可以实现对非贯穿型微沟槽的高效率、高质量、低成本加工。

PDF全文光学 精密工程 | 2018,26(05):1098
分享:
0042

查看更多

摘要

作为一种新兴的无透镜相位恢复技术,叠层衍射成像大大提高了传统相位迭代恢复算法的收敛速度和抗噪能力,具有大视场、高对比度、高分辨率、无需标记、长工作距离、不丢失相位低频分量等优点,在多个领域得到了广泛的应用。介绍了量化相位显微成像领域的研究现状与最新进展,特别是传统叠层衍射成像术(CP)和傅里叶叠层衍射成像术(FP)的基本原理、技术进展及相关应用,着重介绍了快速FP及基于FP的荧光显微成像技术,总结了CP和FP目前面临的问题及未来的发展趋势。

分享:
08393266

摘要

石墨烯因其独特的能带结构和卓越的电光特性,成为近年来的研究热点。石墨烯与光纤结合构成的石墨烯光纤是研究重点之一。论述了石墨烯结构及其基本特性。石墨烯是一种由单层碳原子以sp2杂化轨道紧密堆积成的二维蜂窝状晶格结构材料,具有独特的零带隙能带结构,在机械、电学、光学和热力学等方面具有优异的特性。介绍了国内外石墨烯光纤器件的研究进展,及基于石墨烯光纤的激光器、调制器、表面等离子体共振传感器和偏振器的工作原理及器件特性,分析了石墨烯光纤存在的问题及发展趋势。

分享:
06853310

摘要

A novel fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM) working with deep UV 240–280 nm wavelength excitations has been developed. UV-FLIM is used for measurement of defect-related fluorescence and its changes upon annealing from femtosecond laser-induced modifications in fused silica. This FLIM technique can be used with microfluidic and biosamples to characterize temporal characteristics of fluorescence upon UV excitation, a capability easily added to a standardmicroscope-based FLIM. UV-FLIMwas tested to show annealing of the defects induced by silica structuringwith ultrashort laser pulses. Frequency-domain fluorescencemeasurementswere converted into the time domain to extract long fluorescence lifetimes from defects in silica.

PDF全文Photonics Research | 2015,3(05):283-288
分享:
04731001

摘要

非球面技术广泛使用于相机、手机、DVD、通信、天文、军事系统等诸多领域中, 非球面镜头具有成像质量高、体积小、重量轻的特点。在非球面技术中,非常关键的一项就是非球面面形的测量。最早用于非球面测量的是接触探针法,经过长期的发展,其测量技术已日臻成熟,但难以兼顾高精度和高效率的要求。非接触式测量方法虽然也发展了近40年,先后出现了许多不同的测量方案,但依然存在难以实现高精度、高效率的问题。随着非球面制造技术的不断进步,人们对快速高效、高精度的非球面测量技术的需求日益迫切。根据不同的测量原理对各种测量技术进行了介绍和比较,指出其优缺点,进而对未来的非球面面形测量技术发展方向进行了预测。

分享:
04735777

摘要

外量子效率远远超过100%的有机光电倍增探测器近年来受到了研究者们的广泛关注。首先介绍有机光电倍增探测器的基本结构及其光电倍增机理。有机光电倍增探测器由于其活性层的材料特性不同,可分为小分子基及聚合物基两种类型。针对这两种不同类型的有机光电倍增探测器的研究进展进行综述,详细说明研究者们在改善有机光电倍增探测器量子效率、暗电流、响应速度、光谱性能等方面取得的重要进展。简单介绍了研究者们针对有机光电倍增探测器的工作机理提出的一些不同解释。总结全文并展望了有机光电倍增探测器的发展前景。

分享:
0406499

摘要

针对液晶显示屏(LCD)显示缺陷检测中待测图像出现的平移和旋转导致误检率过高, 传统人工检测效率低、漏检率高, 以及图像配准精度对缺陷检测准确率的影响等问题, 提出一种基于Fourier-Mellin变换的LCD显示缺陷检测方法。基本原理是利用Fourier-Mellin变换对标准图像和待测图像进行粗配准, 通过加速稳健特征/尺度不变特征变换(SURF/SIFT)算法进行细配准, 对标准图像和配准后的图像进行加权平均融合得到最终的配准图, 最后利用局部自适应阈值分割和差影法检测缺陷, 并标注缺陷的位置及信息。实验结果表明, 提出的方法对平移和旋转的稳健性好, 能够有效地检测出LCD显示缺陷, 检测准确率达到98.667%。

分享:
0386629

摘要

现阶段的光模块封装类型已从小型可插拔(SFP)系列逐渐向100 Gb/s可插拔(CFP)系列和4通道SFP(QSFP)系列过渡, 传输速率最高可达400 Gb/s, 发射端激光器消光比大于9 dB, 光波分复用器插入损耗小于1 dB, 发射功率大于0.3 dBm, 接收端探测器响应度为0.7 A/W, 接收灵敏度小于-17 dBm。阐述了在数据中心光互连中可以应用于IEEE制定的40/100 GbE标准802.3 ba的发射和接收集成芯片, 主要包括分立器件组装芯片、混合集成芯片和单片集成芯片, 介绍了其各种类型的基本结构和特性。

分享:
03551163

摘要

硅纳米光波导具有超高折射率差与超小横截面, 因而具有超强光场限制能力, 为实现超高集成度纳米光子回路提供了一种极具吸引力的途径。众所周知, 在光子集成回路中, 模式转换与耦合是实现各种功能器件的重要基础。对硅光子集成回路中的模式转换与耦合原理、新结构与新器件进行了详细分析和讨论。研究了硅纳米光波导锥形结构中模式传输及演化过程, 揭示了其特有的偏振相关模式转换机制。结果表明, 当光波导横截面存在不对称性时, 可能在某些特定波导宽度范围内产生偏振模杂化, 为实现偏振旋转提供了一种方便的方法。通过调控非对称定向耦合结构中模式转换与耦合的相位匹配条件, 为实现超小型偏振分束器、大带宽模式复用-解复用器等关键器件提供重要途径。

分享:
03491911

摘要

着眼于盲人出行问题, 设计了一套视听融合导盲机器人系统。该系统可以实现环境障碍探测、道路交通标志识别、行进路径规划、信息实时交互等功能。硬件方面, 通过各种类型光学传感器进行实时视觉信息采集, 并通过语音形式与使用者进行信息交互; 软件方面, 采用神经网络算法对多传感器信息进行数据融合以实现环境信息识别, 采用双极系数法以及基于颜色直方图的图像分割分别实现对斑马线和盲道两种交通标志的识别, 基于人工势场法实现行进路径规划。为了验证该方案的有效性, 搭建了原型系统, 并在真实环境下进行测试, 实验结果表明, 该导盲机器人具有识别准确率高、对复杂环境性能稳健等优点, 满足盲人出行需要。

分享:
0326399

摘要

为了保证定位的速度和准确率,采用2016年在目标检测领域取得最佳检测效果的YOLO v2网络制作了以明显特征的地物作为目标区域的目标检测数据集。通过目标框维度聚类、分类网络预训练、多尺度检测训练及更改候选框的筛选规则等方法改进YOLO v2网络,使其更好地适应定位任务。能够将无人机实时获取的航拍图像定位到目标区域,并通过投影关系进行坐标转换得到无人机的经纬度。结果表明:该方法效果较为理想,在航拍图像的目标区域检测任务中检测网络的平均准确率提高到79.5%;在包含目标区域的航拍图像中,经模拟飞行的仿真实验验证,其网络定位准确率大于84%。

分享:
0304934

摘要

针对传统去雾算法需要人工提取特征,对比度低、信噪比低等问题, 提出一种基于多特征融合的卷积神经网络去雾算法。利用卷积神经网络算法模拟人类视觉系统对雾天图像进行层次化处理, 实现自动提取特征。算法采用直接从雾天图像到清晰无雾图像映射的学习方式, 该映射由特征提取、多尺度特征融合和浅层深层特征融合联合实现。多尺度特征融合提升网络对图像细节的重建, 浅层深层特征融合则将浅层卷积得到的轮廓信息和深层卷积得到的细节信息进行融合, 提升去雾重建的整体效果。实验结果表明, 相比于单一尺度网络, 多特征融合网络的峰值信噪比提高了1.280 dB。本文算法对自然雾天图像去雾效果明显, 细节信息和对比度均优于其他算法, 为去雾方法的研究提供了新思路。

分享:
0301518

摘要

为了改善滤波效果, 提出了一种新的阈值选择方法。基于相位频谱系数的理论分析, 综合考虑条纹自身振幅对频谱幅度的放缩影响, 利用频谱系数最大值得到条纹振幅, 进而计算得到适用于散斑干涉条纹图的窗口傅里叶变换滤波阈值。经过模拟散斑干涉条纹图和实验所得真实条纹图验证可知, 该阈值选择方法能有效滤除高频噪声, 滤波效果较好。

分享:
0297415

摘要

利用高温固相法制备了一系列Li+、Bi3+掺杂Lu2O3∶Ho3+荧光粉体。研究结果表明,不同摩尔分数Li+、Bi3+与Ho3+的掺入不改变Lu2O3的立方相结构;与Lu2O3∶2%Ho3+样品相比,16%Li+掺杂、1.5%Bi3+掺杂以及2%Li+与1.5%Bi3+共掺样品的发光强度分别提高了3.0,128.9,1.4倍;而在449 nm波长激发下, 三个样品的荧光寿命均有不同程度的缩短。

分享:
020080

摘要

针对国内长距离相干光通信接收系统采用单管探测器接收微弱信号噪声大、信噪比低等缺点,设计了一种应用于相干光通信系统的平衡探测器,运用两个PIN 管分别加跨阻放大器(TIA),经过两个180°混频魔T 进行耦合相减,消除了大部分的激光器相对强度噪声(RIN)。搭建了测试平衡探测器的相干光通信系统,使本振光和信号光进行光混频,输出眼图显示通信状态良好。通过对比双管和单管的频谱图,进一步说明相干光通信系统的噪声通过这种平衡探测器得到了降低,系统的信噪比提高了大约10 dB,从而证明了该平衡探测器运用于相干光通信系统的可行性和优越性。

分享:
01872580

摘要

以智能制造业表面缺陷在线自动检测为应用背景,系统地综述了自动光学(视觉)检测(以下统称自动光学检测,AOI)技术。内容涉及AOI技术的基本原理、光学成像方法、系统集成关键技术、图像处理与缺陷分类方法等。对AOI系统集成中的关键技术,如视觉照明技术、大视场高速成像技术、分布式高速图像处理技术、精密传输和定位技术和网络化控制技术等进行了概述;对表面缺陷AOI主要光学成像方法的基本光学原理、功能和应用场合进行了总结;对表面缺陷检测中的图像处理、缺陷几何特征定义、特征识别与分类算法进行了系统阐述,重点介绍了周期纹理表面缺陷图像中的纹理背景去除方法,复杂和随机纹理表面缺陷的深度学习检测、识别与分类方法。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815002
分享:
0163344

摘要

研究了晶体材料、腔长、抽运功率等对调Q脉冲宽度的影响,研制了一台基于Nd∶YVO4晶体的高效率、结构紧凑的双波长激光器。该激光系统采用主振荡功率放大(MOPA)结构,振荡级产生重复频率为5 kHz、脉冲能量为400 μJ、脉冲宽度为1.1 ns的1064 nm基横模激光,通过878.6 nm零线抽运的Nd∶YVO4级联放大器,脉冲能量和脉冲宽度变为2.72 mJ和1.03 ns;通过三硼酸锂(LBO)晶体腔外倍频,获得了脉冲能量为1.54 mJ,倍频效率大于56%,激光脉冲宽度小于910 ps,峰值功率为1.7 MW的532 nm绿光激光输出。

分享:
0115266

摘要

随着机器视觉技术的迅速发展,计算机视觉技术的快速、精确、智能等特性在现代工业的各个领域已逐渐被广泛应用,尤其是在汽车制造业。机器视觉在工业领域的三大主要应用是视觉测量、视觉引导和视觉检测。视觉测量技术通过测量产品关键尺寸、表面质量、装配效果等,可以确保出厂产品合格;视觉引导技术通过引导机器完成自动化搬运、最佳匹配装配、精确制孔等,可以显著提升制造效率和车身装配质量;视觉检测技术可以监控车身制造工艺的稳定性,同时也可以用于保证产品的完整性和可追溯性,有利于降低制造成本。可以预见,随着相机、镜头、计算机等核心硬件性能的提升,以及图像处理、深度学习等软件技术的发展,视觉技术未来在各个领域的作用将更加凸显,发展空间也更加广阔。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815001
分享:
0111333

摘要

机载双频激光雷达探测技术利用双波长激光实现海陆一体化测绘,从1969年至今,国际上已经形成了成熟的商业产品,应用于海洋、海岸带和岛礁的探测。中国科学院上海光学精密机械研究所从1998年开始,先后研发了三代机载双频激光雷达,完成了从原理样机阶段到产品样机阶段的转化。最新的Mapper5000系统在南海完成了11个架次的机载飞行试验,获得南海岛礁的三维地形数据,最大实测深度达到51 m,最浅水深达到0.25 m,测深精度为0.23 m,水平位置精度为0.26 m,海洋测点密度为1.1 m×1.1 m,陆地测点密度为0.25 m×0.25 m。

分享:
082204

摘要

高功率窄线宽光纤激光器在地球科学、光束合成、非线性频率转换等领域有重要的应用价值,近几年已经成为激光领域的研究热点。受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)、四波混频(FWM)等非线性效应限制了窄线宽光纤激光器输出功率的提升。随着各种非线性效应抑制技术的发展,窄线宽光纤激光器的输出功率也得到了大幅提升,目前已经达到了千瓦量级。对1 μm波段高功率窄线宽光纤激光器的研究进行了详细的介绍,重点介绍了限制窄线宽激光器功率提升的非线性效应及其抑制方法、高功率窄线宽光纤激光器的种子源技术以及国内外典型的高功率窄线宽光纤激光器的研究成果。

分享:
059106

摘要

针对三维形貌测量技术中彩色物体表面反射率的非均匀性影响测量结果的问题,提出一种基于自适应条纹投影的三维形貌测量技术,该方法可避免彩色物体表面反射率非均匀的影响,提高系统的测量精度。彩色相机采集RGB光强图像,并根据物体表面颜色的反射特性计算每个像素点的最优投射光强和颜色;采集水平和垂直的正弦条纹序列,利用计算所得绝对相位值将相机图像坐标系中每一个像素点的最优投射光强和颜色映射到投影仪像素坐标系;投射自适应条纹序列进而测量彩色物体的三维形貌。实验结果表明,该方法能够有效测量彩色物体三维形貌,具有很高的测量精度。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(08):0815008
分享:
03970

查看更多

摘要

通过单个自由曲面反射器的反射, 令光源发出的能量重新分布, 在特定照明面上实现所需照明, 从而简化了投影设备中的照明系统, 使设备的进一步小型化成为可能。根据给出的光源辐射特性和所需实现的照明面上的能量分布, 可得到一组偏微分方程, 数值差分求解直接得到自由曲面反射器。光源采用发光面积1 mm×1 mm朗伯体发光的LED, 视角为120°, 照明面为4∶3的均匀矩形光斑。设计了两种自由曲面反射器, 并用软件对得到的曲面进行了照明模拟, 模拟得到的照明均匀性接近90%。两种反射器在光轴方向上的投影尺寸均小于25 mm, 垂直光轴方向上投影长度均小于22 mm, 照明系统总长均小于40 mm, 结构紧凑, 适用于小型LED投影设备。

PDF全文光学学报 | 2007,27(03):540-544
分享:
037018303

摘要

飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质材料相互作用的机制,接着阐述了飞秒激光直写、干涉和投影制备等各种加工方法的原理,重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感方面的应用等,最后展望了飞秒激光微加工领域所面临的机遇和挑战,指出了未来的研究方向。

PDF全文中国激光 | 2007,34(05):595-622
分享:
0155619928

摘要

光子晶体光纤(PCF),又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF),是一种单一介质,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性,从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来,它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况,重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。

PDF全文中国激光 | 2006,33(01):57-66
分享:
1239831612

摘要

高分辨力空间相机的光学系统决定相机的外形尺寸和布局,为了相机的小型化、轻量化和结构稳定,针对某一种光学设计指标要求,分析比较多种光学系统结构是有必要的。本文针对在太阳同步轨道上用TDI CCD 推扫方式成像的高分辨力可见光相机,在设轨道高度为500 km,地面像元分辨力达到 0.5 m的情况下,用CODE V软件分析研究了6种可能的相机光学系统结构,得到了不同相对孔径和不同视场角的光学设计结果,并给出了可供参考的6种光学系统设计数据。指出在实际工程应用时,应根据不同的地面覆盖宽度的需求确定光学系统视场角,然后根据不同的视场角选定能满足这个视场角要求且尺寸最小的光学系统结构形式。

PDF全文光学 精密工程 | 2008,16(11):2164-2172
分享:
01146471

摘要

将相位检测面形术(PMP)用于大尺度、 高精度三维面形测量中。 采用文中提出的双向高度坐标校正法, 可以得到精确的物面三维坐标。 提出了一种新的基于洪水算法的图像拼接法, 采用此方法可以按最佳的途径将各子区域的高度分布合成整个物面的高度分布。

PDF全文光学学报 | 2000,20(06):792-796
分享:
0023432

摘要

综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题, 比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段, 指出减小激光器热效应可能的技术途径。

PDF全文中国激光 | 2009,36(07):1605-1618
分享:
0137323317

摘要

以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源, 具有其他传统光源无法比拟的诸多优点, 被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势, 利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计, 以高端半导体照明光源的制造为突破点, 带动整个半导体照明产业的快速进步, 已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用, 并通过设计实例, 介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。

PDF全文中国激光 | 2008,35(07):963-971
分享:
037018756

摘要

采用两个中心波长约976 nm准直输出的高功率半导体激光模块为抽运源,通过空间滤波和非球面透镜耦合技术,双端抽运长度为21 m的大模场面积国产掺镱双包层光纤,获得了714.5 W的高功率连续激光输出。采用反向抽运,当入纤抽运功率为760 W时,激光输出功率达到501 W;采用双端抽运,当入纤抽运功率为1137 W时,获得了714.5 W的高功率连续输出,光光转换效率为62.8%,斜率效率为67%。

PDF全文光学学报 | 2006,26(07):1119-1120
分享:
024427676

摘要

综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术(ROF)的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展,包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等;简要介绍了ROF接收技术、系统技术和有关应用的研究动向。

PDF全文中国激光 | 2006,33(04):481-488
分享:
023222083

摘要

简要介绍大型钛合金结构件激光直接制造的技术特点及其在航空航天等工业装备中的应用前景,重点报道大型钛合金结构件激光直接成形制造工艺、内部质量控制和应用研究进展。深入评述大型钛合金结构件激光直接成形制造技术发展面临的问题及其热物理、熔池非平衡冶金动力学、内部组织快速凝固和内部缺陷控制的复杂性。指出零件“变形和开裂”预防和“内部质量”控制是目前制约该技术发展和应用的关键“瓶颈难题”,只有加强对零件“内应力演化规律与变形开裂行为”及“凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理”等基础问题的研究和认识,才能有效解决上述瓶颈难题。

PDF全文中国激光 | 2009,36(12):3204-3209
分享:
02236857

摘要

综述了现有的3类激光光束质量评价方法, 即近场质量、远场质量和传输质量。主要的评价参数包括近场调制度和对比度、聚焦光斑尺寸、远场发散角、衍射极限倍数β因子、斯特列尔比、环围能量比以及M2因子等。讨论了它们各自的适用范围、优点和局限性。提出了采用M2因子矩阵以表述光束的像散特性, 给出了M2因子的不变量。

PDF全文中国激光 | 2009,36(07):1643-1653
分享:
03769835

摘要

提出一种在数字加权滤波和调制度分析基础上形成可靠性控制模板,并按可靠度排序进行位相展开的新方法。该法用于傅里叶变换轮廓术中,可以兼顾所求位相精度和位相展开的可靠度,适合复杂物体面形的测量。给出了傅里叶变换轮廓术对复杂物体面形测量的应用实例。

PDF全文光学学报 | 1998,18(09):1228-1233
分享:
085826992

摘要

光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价.随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的技术进步要求,特别是对其测量精度指标.如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程.就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差.

PDF全文光学 精密工程 | 2005,13(02):105-116
分享:
007634

摘要

研究了光在一维周期性介电材料中的传播特性, 指出传统的高反膜只是光子晶体的一个特例, 从而从光子晶体的角度对多层膜系的设计提出了一条新的思路, 同时研究了材料的介电常数以及结构与高反带带宽之间的关系。 最后通过在多层膜中引入掺杂(中间一层被另一种介质所代替), 得到第一能隙中掺杂模式的频率与掺杂材料的介电常数之间的对应关系, 由此提出一种精确测量介质介电常数的方法。

PDF全文光学学报 | 2000,20(06):728-734
分享:
0025476

摘要

讨论了由无窗硅光电二极管构成的反射式陷阱探测器的设计方案和工作原理,通过实验测试证明它具有良好的线性、空间响应均匀性、偏振非敏感性和稳定性。在可见波段的7个激光波长上(488nm~786nm),通过低温辐射计标定了陷阱探测器的绝对光谱响应率,不确定度小于0.035%,比现有的标准辐射源的精度提高了约2个量级,证明其可以作为高精度的绝对光谱响应率标准探测器。

PDF全文光学学报 | 2001,21(06):749-752
分享:
07318208

摘要

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及工业控制。在对空气中的痕量气体进行检测中,由于气体浓度较低,需要和长吸收光程技术相结合。将可调谐二极管激光吸收光谱与经过108次反射后达到27 m光程的多次反射池相结合研制了用于地面环境空气中甲烷含量监测的便携式吸收光谱仪,并结合了用于微弱信号检测的二次谐波检测技术,从而达到了体积分数低于1×10-7的检测限,并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试,得到了很好的测试结果。

PDF全文光学学报 | 2006,26(01):67-70
分享:
012318227

摘要

激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术.检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度,传统的检测算法如重心法、Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足.基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓,该算法除了可以检测光斑中心外,还可以检测光斑半径,达到亚像素级的定位精度,具有很快的计算速度,可适用于实时的光学测量.

PDF全文红外与激光工程 | 2002,31(03):275-279
分享:
012310207

摘要

对几台国内外典型的星载高光谱成像仪所采用的光学系统结构进行了分析,阐述了棱镜色散、光栅色散、傅里叶变换3种主流高光谱成像仪分光方式的结构原理和优缺点。根据宽波段、小型化的研究目标,设计了一个全反射式高光谱成像仪光学系统。该系统由离轴非球面三反射镜望远成像系统和两个Offner凸光栅光谱成像系统组成,通过改变两个光谱成像系统的变倍比来实现两种探测器的匹配。给出的该系统的详细设计结果显示,光学系统128个谱段的调制传递函数均达到0.6以上,畸变<0.44%,谱线弯曲<0.03%。实验结果表明,选定的全反射式光学系统满足小型化星载高光谱成像仪的技术要求,有效降低了仪器的体积和质量,通过加大光学系统的相对孔径弥补了光栅衍射效率低的缺点。

PDF全文光学 精密工程 | 2009,17(11):2629-2637
分享:
0534764

摘要

调制传递函数(MTF)是描述光学成像系统信息传递频率特性的一个关键指标。在成像系统满足线性和空间不变性的条件下,对于含有点、狭缝和边缘等不同特征的图像,可以使用相应的方法计算得到成像系统的MTF。采用了倾斜刃边法来计算得到成像系统的MTF,分析了成像器件和算法步骤对计算结果产生的影响,进行了相应的校正,提高了计算结果的准确性。运用MTF补偿(MTFC)技术,分别使用了镜头MTF的设计值、测量值和计算值对实际拍摄得到的图像进行了复原。通过对以上3种复原图进行对比,实验结果证明了MTF计算值的可靠性和用于降质图像复原时的有效性。

PDF全文光学学报 | 2010,30(10):2891-2897
分享:
01786600
N/A 

摘要

    PDF全文发光学报 | 2015,36(01):1
    分享:
    016895

    查看更多

    摘要

    采用时间相关单光子计数原理搭建荧光寿命测量光学系统,实验验证了单量子点发射荧光的单光子性。针对石英玻片、硅片、金膜等不同基片上多处具有单光子荧光发射特性的单量子点,对其发射荧光的寿命进行了测量、对比,计算了不同基片上单量子点发射荧光的衰减速率、量子产率等与量子点到基片有效距离的相关性,解释了实验数据。此外,分析了石英玻片、硅片、金膜上单量子点发射荧光的闪烁行为,结果表明不同基片对单量子点单光子荧光的闪烁与衰减速率具有调控作用。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0606005
    分享:
    0663205

    摘要

    基于结构光的主动视觉测量技术因具有诸多优点在工业测量领域得到广泛应用,而投影仪和相机组成的测量系统的Gamma非线性、系统抖动以及噪声等因素,均易导致相位和三维测量结果出现较大误差。针对测量系统出现的Gamma非线性问题以及投影仪亮度分布不均匀导致Gamma值不同,投射单一灰度的图像于表面光滑的均匀白板,利用灰度特征对采集图像进行分区和直方图统计,建立不同区域的模型后,进而完成对初始相位的补偿。在求解相位之前,为避免系统抖动和噪声影响相位误差对图片进行预处理。将该方法应用于实际测量中,相位精度和测量精度大幅提高,该方法比已有的消除Gamma非线性影响的方法更简单方便。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0604002
    分享:
    0551552

    摘要

    用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂的55GeO2-15PbO-5PbF2-10BaO-10ZnO-5K2O锗酸盐玻璃,测试了该玻璃的热稳定性和结构,得到其热稳定性参数大于180 ℃。通过红外光谱测试了该玻璃的羟基含量,得到羟基吸收系数小于0.51 cm-1。测试了不同Tm2O3掺杂浓度下样品的吸收光谱和荧光光谱。研究结果表明,随着Tm2O3质量分数的增加,Tm3+之间的交叉弛豫速率增大。当Tm2O3的质量分数为5%时,1880 nm处的荧光强度最强, 3F4到3H6能级跃迁的峰值发射截面高达5.84×10-21 cm2。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0603001
    分享:
    0781513

    摘要

    提出一种在线同步监测光纤布拉格光栅(FBG)损耗与折射率增长的方法,深入分析FBG的损耗特性在刻写时的演变过程,实验结果显示FBG的损耗系数α随耦合系数κ线性增长。为了优化FBG的损耗性能,采用损耗-耦合斜率系数α/κ衡量FBG损耗特性,结果表明:增加光纤与相位掩模板距离和使用0级衍射光衍射效率更强的相位掩模板均会使FBG的损耗-耦合斜率系数更大,这可能是与耦合系数无关的背景折射率增加所致;而且相比于载氢,采用载氘增敏方式可使FBG在1550 nm附近的损耗-耦合斜率系数下降50%以上。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0606004
    分享:
    0451450

    摘要

    运用空间矢量角谱法,分析了低阶拉盖尔高斯光束(LGB)在空间中的非傍轴矢量传输特性,得到了LGB远场矢量分布的解析式。基于广义Mie散射理论,分析了单个均匀球形粒子对LGB的散射特性。研究结果表明,随着LGB拓扑荷数的增大,光斑中空的面积增大,位于光轴上的微分散射截面减小;随着粒子尺度参数的增大,消光效率因子、散射效率因子和吸收效率因子出现峰值,并且峰值随着拓扑荷数的增大向着粒子尺度增大的方向移动。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0605003
    分享:
    0251285

    摘要

    光纤激光器在光纤通信、光纤传感、光谱测量等众多领域有着广泛应用。设计并研制了一种基于数字微镜器件(DMD)实现滤波功能并具有多个输出端口的宽带连续可调谐掺铒光纤激光器。用行波速率方程模型对激光器的输出特性进行理论分析和仿真研究;在此基础上,搭建了具有8个输出端口的宽带可调谐掺铒光纤激光器实验系统;结果显示:各端口输出波长范围为50 nm,完整覆盖了整个C波段,并拓展到了S和L波段;激光器的阈值抽运功率为17 mW, 输出激光的3 dB带宽小于0.02 nm,边模抑制比大于50 dB。激光器在100 min内输出稳定性的实验测试结果表明,输出激光的功率波动小于0.4 dB,波长抖动小于0.02 nm。

    分享:
    0197688

    摘要

    外量子效率远远超过100%的有机光电倍增探测器近年来受到了研究者们的广泛关注。首先介绍有机光电倍增探测器的基本结构及其光电倍增机理。有机光电倍增探测器由于其活性层的材料特性不同,可分为小分子基及聚合物基两种类型。针对这两种不同类型的有机光电倍增探测器的研究进展进行综述,详细说明研究者们在改善有机光电倍增探测器量子效率、暗电流、响应速度、光谱性能等方面取得的重要进展。简单介绍了研究者们针对有机光电倍增探测器的工作机理提出的一些不同解释。总结全文并展望了有机光电倍增探测器的发展前景。

    分享:
    0406499

    摘要

    通过将光学腔与外围热屏蔽层之间的热传递模型等效为多级电阻电容(RC)积分电路,计算得到光学腔的温度对外界环境温度变化的响应特性。用此方法探讨了当热屏蔽层的质量被限定时,热屏蔽层与光学腔的距离、热屏蔽层的层数和厚度对光学腔的温度响应特性的影响。分析结果表明,热屏蔽层与光学腔的距离从40 mm减小至5 mm,可使光学腔的温度响应时间增加1倍;当热屏蔽层的层数从1层增加至3层,且增加光学腔的最内层热屏蔽层的厚度,可使光学腔的温度对快速的环境温度变化的敏感度减小1个数量级以上。通过优化后的光学腔的热屏蔽层设计,有望提高锁定于光学腔的稳频激光的频率稳定度。

    PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(07):0714002
    分享:
    047490

    摘要

    基于腔内极化子的量子理论,实验研究了腔内电磁诱导透明(EIT)现象。通过升高铷气室温度,使铷原子数目大量增加。当系统满足集体强耦合条件时,利用弱控制场可实现EIT以及线宽的显著压窄。随着温度的继续升高,耦合效应增强,腔线宽被进一步压窄。<英文标题>Intracavity Electromagnetically Induced Transparency and Its Linewidth Under a Weak Control Field

    PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(07):0727002
    分享:
    021457

    摘要

    随着红外光纤制备技术的不断发展, 低损耗、高非线性且结构完美的红外硫系光纤的研制迫在眉睫。采用了传统的熔融淬冷法和动态蒸馏纯化工艺制备了As40Se58Te2和As40Se60两种玻璃样品, 基于两次多步挤压法制备了完美芯包阶跃结构的硫系光纤预制棒, 在聚合物的保护下拉制出了损耗较低的阶跃型单模硫系玻璃光纤。结果表明: 蒸馏纯化工艺可有效去除硫系玻璃中大部分杂质, 2%摩尔百分比的Se被Te替换可有效实现小数值孔径并达到单模传输条件, 采用截断法对单模硫系光纤进行了损耗测试, 其最低损耗为1.66 dB/m(6.06 μm), 工作波段为2.5~12 μm。以光参量放大器(OPA)为抽运源获得了覆盖1.5~13.2 μm(40 dB带宽)的超连续谱输出, 光纤有较好的中远红外传输性能和极高的光学非线性性能。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(07):0706001
    分享:
    070443

    摘要

    Giant electromagnetic pulses (EMP) generated during the interaction of high-power lasers with solid targets can seriously degrade electrical measurements and equipment. EMP emission is caused by the acceleration of hot electrons inside the target, which produce radiation across a wide band from DC to terahertz frequencies. Improved understanding and control of EMP is vital as we enter a new era of high repetition rate, high intensity lasers (e.g. the Extreme Light Infrastructure). We present recent data from the VULCAN laser facility that demonstrates how EMP can be readily and effectively reduced. Characterization of the EMP was achieved using B-dot and D-dot probes that took measurements for a range of different target and laser parameters. We demonstrate that target stalk geometry, material composition, geodesic path length and foil surface area can all play a significant role in the reduction of EMP. A combination of electromagnetic wave and 3D particle-in-cell simulations is used to inform our conclusions about the effects of stalk geometry on EMP, providing an opportunity for comparison with existing charge separation models.

      分享:
      045422

      摘要

      中红外3 μm波段被动锁模超短脉冲光纤激光光源在军事和民用方面都有潜在应用,如激光医疗、激光光谱学、材料处理及产生中红外超连续谱的抽运源等。基于掺钬或钬谱共掺、掺铒或铒镨共掺的ZBLAN光纤的中红外被动锁模光纤激光器成为国内外研究热点。已有报道中中红外被动锁模光纤激光器连续锁模时最高输出平均功率为1.05 W。本课题组利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)作为锁模元件,在对光纤端面进行有效防护和进一步优化激光器结构的条件下,在室温时实现了平均功率超过3 W的中红外连续锁模激光输出,斜率效率为22.6%。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0615001
        分享:
        030406

        摘要

        为了提高压缩感知鬼成像的成像质量以及解决低采样率条件下成像失真度高的问题,提出一种基于邻域相似度的鬼成像(NSGI)方案。邻域相似度体现在图像像素间的关联性,携带关于物体结构的重要信息,在分析压缩鬼成像原理的基础上,利用邻域相似度来评价待探测目标。根据贪婪算法的原理,采用邻域相似度优化图像重构过程,并设置相关度阈值降低计算的复杂度。仿真和实验结果均表明,与传统方法相比,该方案可以在低采样率条件下获得高质量低失真度的图像,有利于推动鬼成像技术的实用化。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(07):0711001
        分享:
        030393

        摘要

        为了快速检测水中痕量多环芳烃(PAHs),制备了一种高灵敏度的三维表面增强拉曼散射(SERS)基底。将GMA-EDMA多孔材料与参数优化的金纳米颗粒相结合,形成了高灵敏度三维SERS活性基底。相比仅用参数优化的金溶胶SERS基底,该三维SERS基底的信号强度有近一个数量级的增强,相比未调pH值的金溶胶基底,增强效果有2~3个数量级的提高,且具有良好的重复性,该基底内探测相对标准偏差(RSD)为4.78%~9.27%,基底间RSD为2.05%。利用该基底对三种较有代表性的多环芳烃菲、芘、苯并(k)荧蒽进行了SERS光谱探测,得到检测限分别为9.0×10-10, 2.3×10-10, 5.9×10-10 mol·L-1。结果表明,这种检测方法操作简便、重复性好、灵敏度高,可以实现水中多环芳烃的痕量检测。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2018,38(07):0724001
        分享:
        099391

        摘要

        提出一种基于半导体光放大器(SOA)的光纤环形激光器, 在一定范围内可以实现激光的单频输出, 同时在该激光器中发现一种新的脉冲不稳定现象, 这种不稳定现象与电流调节方向有关。分析和对比实验表明, 产生这种现象是由相移光纤光栅的光热效应所致, 减弱光热效应可以使得激光器输出更加稳定。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(07):0701005
        分享:
        044387

        摘要

        对两款商用铁电存储器进行了钴源辐射试验,研究了不同偏置条件下铁电存储器的总剂量效应。使用了超大规模集成电路测试系统测试了铁电存储器的直流、交流、功能参数,分析了辐射敏感参数在辐射过程中的变化规律 ,研究了器件功能失效和参数退化的原因。研究表明 ,将铁电存储器置于不同的偏置条件下,铁电存储器的功能失效阈值不同,原因可能是偏置不同造成了辐射损伤的短板电路模块不同。

        分享:
        00386

        摘要

        The effect of material surface morphology on the periodic subwavelength of nano-structures induced by a femtosecond (fs) laser was investigated systematically from the initial surface roughness, the different scratches, the pre-formed ripples, and the “layer-carving” technology experiments. The results of the comparative experiments indicate that the initial surface conditions of the target surface have no obvious effects on the spatial structured periods (SSPs) and the ripple orientation of the periodic nano-structures induced by a fs laser, which agreed well with the foretold present surface two-plasmon resonance (STPR) model. Furthermore, different shapes of nano-grids with high regularity and uniformity were obtained by fs-laser fabrication.

          分享:
          070383

          摘要

          利用激光熔覆技术在38MnVS6钢基体上熔覆了CoCrW 粉末,研究了不同扫描速度下基体中活性元素对涂层形貌和组织的影响。结果表明,当送粉速率为5.60 g·min-1,扫描速度小于5 mm·s-1时,涂层的熔深较大,涂层与基体的结合线向下凹陷;当扫描速度大于6 mm·s-1时,涂层的熔深较小,涂层与基体的结合平整光滑。送粉率的增大使得涂层的形貌发生变化。基体中硫元素的含量决定了涂层表面张力温度系数,改变了熔池中马兰戈尼对流方向,并最终影响涂层的成分和组织。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0602005
          分享:
          030382

          摘要

          自发辐射放大(ASE)光源作为一种非相干光源,在生物医学等领域发挥着重要作用。利用脉冲ASE光源作为抽运源激发非线性介质产生的超连续谱,具有低时间相干性和宽光谱特性,使其具备更加广阔的应用前景。研究了脉冲ASE光源的产生和放大过程,获得瓦级纳秒脉冲ASE 光源;采用光纤环形反射镜结构提高带内功率,得到280 mW连续窄谱带ASE输出;利用声光调制器和电光调制器共同调制连续窄谱带ASE,得到脉宽为8 ns、重复频率为50 kHz、平均功率为50 μW 的脉冲ASE;并且详细研究了具有不同脉冲波形的ASE的放大过程。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2018,45(06):0601005
          分享:
          016374

          摘要

          针对相机式光束质量分析仪测量光束的结果不一致问题,分析了相关参数对测量误差的影响。基于高斯光束模型,并添加与实际对应的噪声,根据ISO 11146标准计算了光斑直径。结合实验测试时的实际操作过程,提炼出光强饱和度、积分面积比、信噪比和光斑尺寸4个关键参数。不仅阐明了相机参数对测量误差影响的关键趋势,还分析了各个参数之间的关联影响,最终对如何选择相机的像元、像素、动态范围、暗噪声,以及如何设置积分时间、计算区域等提出了更明确的要求。

          分享:
          081369

          查看更多

          热门关键词标签【Top 50】
          激光技术 (3150)  laser technique (2517)  专家 (2124)  Expert (2113)  激光器 (1816)  激光 (1801)  lasers (1383)  图像处理 (1375)  招标公告 (1292)  LED (1224)  光学设计 (1170)  image processing (1148)  光纤光学 (1131)  fiber optics (1127)  光通信 (1104)  测量 (1081)  measurement (1066)  非线性光学 (1029)  nonlinear optics (1026)  optical design (990)  spectroscopy (867)  光纤激光器 (777)  光谱学 (767)  光纤 (759)  量子光学 (719)  薄膜 (713)  太阳能 (707)  FPGA (703)  光子晶体 (702)  quantum optics (675)  半导体激光器 (667)  数值模拟 (631)  光电子学 (608)  光学器件 (605)  Optoelectronics (580)  光学 (577)  optical devices (543)  拉曼光谱 (539)  大气光学 (532)  CCD (524)  laser (524)  小波变换 (524)  numerical simulation (520)  optical communication (519)  材料 (515)  光学测量 (511)  fiber laser (499)  激光光学 (479)  光纤光栅 (474)  成像系统 (474)  光子晶体光纤 (472)  atmospheric optics (471)  materials (469)  thin films (469)  optical communications (465)  激光雷达 (462)  optical measurement (461)  laser optics (459)  激光熔覆 (453)  博客 (433)  物理光学 (431)  Blog (431)  遥感 (427)  photonic crystal (425)  fiber Bragg grating (423)  传感器 (417)  remote sensing (416)  自适应光学 (411)  physical optics (407)  microstructure (403)  近红外光谱 (400)  laser cladding (380)  飞秒激光 (373)  机器视觉 (371)  信息光学 (368)  光纤传感器 (367)  红外 (363)  信噪比 (361)  wavelet transform (361)  光栅 (354)  holography (352)  adaptive optics (349)  高功率微波 (348)  simulation (342)  集成光学 (332)  光谱 (331)  等离子体 (329)  photoluminescence (329)  红外光谱 (327)  光纤通信 (327)  integrated optics (327)  图像融合 (327)  photonic crystal fiber (319)  遗传算法 (314)  光致发光 (312)  imaging systems (306)  折射率 (303)  红外图像 (298)  information optics (297)  machine vision (296)  
          热门作者标签【Top 50】
          徐至展 (376)  刘文清 (316)  楼祺洪 (314)  范正修 (288)  吕百达 (279)  张荣康 (274)  刘立人 (271)
          王骐 (264)  刘颂豪 (264)  张伟 (257)  思源 (238)  邵建达 (237)  姚建铨 (232)  刘建国 (225)
          干福熹 (218)  周军 (207)  陈秀娥 (200)  张玉钧 (198)  苏显渝 (197)  董孝义 (197)  黄德修 (196)
          朱健强 (195)  王之江 (193)  林尊琪 (192)  王伟 (189)  王清月 (184)  李刚 (184)  许晓军 (174)
          王勇 (174)  方祖捷 (172)  陈伟 (171)  李强 (171)  范滇元 (169)  简水生 (169)  侯印春 (169)
          王立军 (168)  张彬 (166)  张鹏 (160)  张磊 (158)  陈建国 (158)  王鹏 (157)  刘旭 (156)
          徐军 (155)  刘波 (152)  张正泉 (152)  田晋 (152)  张涛 (151)  陈波 (151)  范品忠 (150)
          陈林 (147)  冯国英 (147)  唐永建 (145)  董景星 (143)  袁晓东 (141)  陈建文 (141)  陆启生 (141)
          王向朝 (140)  陈磊 (139)  周朴 (137)  饶瑞中 (136)  赵卫 (136)  王辉 (135)  侯洵 (135)
          魏运荣 (135)  陈军 (134)  张勇 (134)  张健 (133)  刘慎业 (132)  何勇 (132)  张雷 (132)
          王超 (132)  王润文 (132)  倪晓武 (131)  郑万国 (129)  张军 (128)  傅恩生 (127)  王健 (127)
          王涛 (125)  孙强 (124)  赵尚弘 (124)  刘泽金 (124)  庄松林 (122)  张永康 (122)  林福成 (122)
          王磊 (121)  朱启华 (121)  李波 (121)  金国藩 (121)  邓锡铭 (121)  刘勇 (120)  李伟 (120)
          吴福全 (119)  姜文汉 (119)  张斌 (119)  罗斌 (118)  刘劲松 (118)  张敏 (118)  王占山 (118)
          李斌 (117)  李岩 (116)  

          摘要

          针对大尺寸板状构件成像,计算机分层成像(computed laminography, CL)具有独特优势。因此,本文提出并研究相对平行直线扫描计算机分层成像(parallel translational CL, PTCL)系统。首先,我们主要分析该系统结构可行性;其次,针对该系统图像重建,滤波反投影算法(FDK)被应用于该系统。受制于探测器尺寸,该系统只能采集物体感兴趣区域(region of interest, ROI)投影,引入图像全变差最小化(total vari

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):121102
          分享:
          0 4 65

          摘要

          本文针对建筑物检测特定应用,提出一种基于稀疏表示的失真立体图像全参考质量评价方法。首先构建了一种新的失真卫星立体图像数据库,使用角点检测和数字表面模型(Digital Surface Model, DSM) 的高程信息进行建筑物检测,并根据失真图像检测角点变化,提出检测准确率指标,来表示图像的失真程度;然后提出一种客观评价模型,分别提取原始图像和失真图像的SIFT(Scale-invariant feature transform) 特征和BRISK

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):121002
          分享:
          0 8 126

          摘要

          提出一种基于超像素时空显著性的运动目标检测方法。该方法首先对图像进行超像素分割,然后提取颜色梯度和运动梯度特征构建超像素级时空梯度图;用平均加权测地距离来衡量一个超像素相对于其邻域的时空显著程度,构建时空显著图。之后根据时间域上目标的运动连续性,借助熵的概念来表征运动模式的一致程度,构建运动一致图。最后融合时空显著图和时间一致图,并通过自适应阈值处理定位运动目标。从可视化分析和

          PDF全文 光学学报 | 2019,39(01):011001
          分享:
          0 1 58

          摘要

          提出了一种内嵌矩形金属块纳米圆盘结构,利用该结构形成的法布里-珀罗腔来加强表面等离激元的耦合作用,该结构具有窄带宽品质因子高的滤波性能,可通过多腔耦合形成多通道波分复用器。采用时域有限差分方法讨论有无内嵌矩形金属块和金属块的横纵向宽度及耦合距离对强透射现象的影响,并根据其透射特性实现多通道波分复用器。研究发现,当圆盘谐振滤波内嵌矩形金属块后,滤波器具有较好的强透射现象,其半波宽

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):120606
          分享:
          0 0 56

          摘要

          微束能量色散的X射线衍射分析(μ-EDXRD)在测量小样品或样品微区的物相结构方面具有重要的应用前景。本文报道了本实验室自行研发的微束X射线荧光谱仪开展能量色散的微束X射线衍射分析的方法研究进展。用便携式毛细管聚焦的微束X射线荧光谱仪(焦斑190.7μm)对人民币五角硬币“角”部分表面的微区(4mm×4mm)进行μ-EDXRD扫描测量并进行数据处理后,得到该区域内Cu3Sn(0 8 3)和CuO(2 0 2)等晶相的分布;同时

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):123002
          分享:
          0 0 59

          摘要

          对大功率LED太阳花散热器肋片三角槽扩展表面的散热性能进行了数值模拟与分析,并对肋片长度方向的温度分布进行了实验验证。在考虑自然对流和辐射模型的条件下,研究了肋片表面三角槽的顶角α、槽宽s和槽深d对散热器肋片顶部最高温升ΔTmax、平均对流换热系数h和对流换热热阻R的影响。结果表明:顶角在90°~120°范围内且向肋片根部倾斜的三角槽在增加散热面积的同时改善了流场分布,显著地增强了太阳花散热器的

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):122302
          分享:
          0 0 14

          摘要

          受颗粒碰撞、机械搅拌等因素的影响,运动上升的浮选气泡产生严重的偏转与形变。对此,提出一种水平置位分割方法用于测量气泡的体积和表面积。首先建立浮选工艺过程中运动气泡的观测系统,采集气泡图像。利用基于区域分割的边缘检测方法提取气泡边缘。针对重叠气泡,使用CSS角点检测算法和方向链码标记凹点,以此分割重叠的轮廓;最小二乘拟合重建独立气泡的边缘。然后根据边缘计算气泡的偏转角度,自适应选取

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):121509
          分享:
          0 0 19

          摘要

          宽分布以及近双峰分布颗粒的准确反演是动态光散射测量技术的难题,其主要原因在于测量数据中粒度信息难以得到有效利用。为充分利用自相关函数衰减延迟时段的有效粒度信息,本文提出基于光强自相关函数重构的信息反馈式偏差加权方法,通过逐次利用偏差加权反演,减小下一次偏差,直到信息偏差达到限定的最小值,即反演所得分布重构的自相关函数与光子相关器得到的自相关函数达到所要求的吻合程度。对不同噪声水

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):122902
          分享:
          0 0 15

          摘要

          大气中云的存在会严重影响气溶胶的反演精度。经验阈值法是一种常用的云检测方法,其较强的主观性和难以应对环境时空动态变化或星载探测仪差异的缺点,会引起“云”和“晴”边缘分类误差增大,且检测自动化程度较低。为此,本文针对下垫面为陆地的大气云检测,提出一种多通道偏振遥感图像的统计分类与数据融合的阈值优化方法,首先通过半监督Kmeans聚类及其统计特征,决定像元属于“云”和“晴”二类的双亮度

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):122805
          分享:
          0 0 24

          摘要

          标称网格计算将地球给定区域投影变换成标称图像,是静止轨道卫星图像定位与配准的关键技术。本文分析了以FY-4A、Himawari-8、MTG、Electro-L等卫星为代表的CGMS规范和以GOES-R为代表的两种不同的标称网格定义,详细推导了两种标称网格的计算过程,总结出CGMS规范和GOES-R标称网格异同:前者沿用了过去自旋卫星扫描成像方式,后者是基于“先南北后东西”双扫描镜ABI真实入射光路设计的;两种标称网格都是在卫星

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):121101
          分享:
          0 2 12

          摘要

          用以产生阿秒脉冲的偏振控制方案因高次谐波辐射仅发生在偏振门内的线性半个光学周期可得到在整个平台区及截止位置附近皆连续的谐波谱而备受人们关注。本论文利用Ammosov-Delone-Krainov隧穿电离理论和强场近似方法数值模拟了偏振控制方案中两束反向旋转圆偏振脉冲之间强度比对原子的电离几率及高次谐波发射功率谱的影响。研究发现, 若合理控制两束反旋圆偏振脉冲之间的强度比,确保原子的有效电离发生在偏振门

          PDF全文 光学学报 | 2018,38(12):121901
          分享:
          0 0 14

          摘要

          采用飞秒激光技术驱动和探测原子的相干集体运动,对于在微观尺度上调控物质特性具有普遍的物理意义。本项工作采用亚10飞秒脉冲激光对半导体单壁纳米碳管的两个最低电子跃迁进行选择性泵浦,诱导产生了沿碳管径向振荡的低频呼吸模式(RBM)和沿轴向振荡的高频伸缩模式(GM)。通过变换泵浦光带宽,探测到最低单激发态泵浦和双激发态泵浦对两种声子振幅及初始相位的影响。研究发现RBM和GM的振幅,以及GM的初始相位得

          分享:
          0 0 23

          摘要

          摘要:相关滤波目标跟踪算法是基于目标模板与待测图像之间的相关性大小实现目标的定位与跟踪,尤其是核相关滤波器(kernelized correlation filters,KCF)的提出更是将这一快速准确的算法推向了一个新的高度。通过对KCF算法的深入研究发现相关滤波器在抗遮挡性能方面有着严重的不足,尤其是在目标短暂消失的情况下十分容易出现跟踪丢失的情况。为了解决KCF在遮挡性能方面的缺失,本文提出了将KCF与前后向误差

          分享:
          0 1 20

          摘要

          针对人脸认证系统的欺骗攻击,传统方式主要包括照片和视频攻击。随着3D打印技术的不断发展,使用3D面具进行欺骗攻击逐渐成为新威胁。在剪切波变换基础上,结合人脸三维几何特征和局部区域纹理变化,针对3D面具欺骗攻击提出一种利用多层自编码网络进行特征融合以识别攻击面具的方法。通过非下采样剪切波变换从目标人脸3D图像中提取低频子带和高频子带。在低频子带上利用尺度空间函数对特征点进行检测,对特征点

          分享:
          0 2 32

          摘要

          遥感图像具有多时相、多语义、多波段等特点, 鉴于敏感遥感图像涉及国家机密信息及搜索效率低下的重要性, 利用云平台进行遥感图像安全外包搜索已是大势所趋. 本文提出了加密遥感图像的安全外包搜索方案, 对存储在云平台的遥感图像进行SCAN模式加密, 再通过异或运算和Johnson-Lindenstrauss(JL)转换得到一份双密文, JL转换的遥感图像用于在云平台进行搜索, 异或加密的遥感图像用于图像解密. 实验结果表明, 本方

          分享:
          0 0 20

          摘要

          阐述激光电离空气成像的理论与可行性,描述激光电离空气成像方式与装置,提出激光电离空气成像可触控的理论方法和方式,首次提出认为只有用低功率飞秒激光电离空气成像,才能让人能够触碰,并提出通过检测激光回波相关参数,来检测图像是否被触碰的触碰检测方式和向成像位置发射触碰检测信号,通过三角定位法进行触碰检测的方式,提出带有触感的可应用于实践的空间可触控成像的方式,即全息投影成像、雾屏成像

          分享:
          0 0 21

          摘要

          以3mm厚高强钢为试验材料,采用光纤激光-熔化极惰性气体保护焊(MIG)电弧复合焊接的焊接方法,研究了焊速为5m/min时,激光功率与电弧电压对于焊缝形貌的影响,并与低速焊接中厚板得到的焊缝形貌进行了比较。结果表明,增加电弧电压和激光功率均能提高焊接过程的稳定性,获得良好的焊缝成形。在不同的热源位置下,焊缝形貌会出现浅“Y”型和深“Y”型的区别。通过高速摄影可以发现,激光前置时的熔滴尺寸较大

          PDF全文 中国激光 | 2018,45(12):120207
          分享:
          0 7 24

          摘要

          飞秒激光直写自组装微纳结构在纳米流体器件、集成光子学和多维高密度光存储方面应用潜力巨大,成为近年来国际上激光微纳加工领域的一大研究热点。本文利用脉宽、重复频率可调的超快激光系统研究了氧化锗玻璃内部自组装纳米光栅形成的结构特点和关键影响因素。从实验上确定了氧化锗玻璃中纳米光栅的形成阈值,发现其与材料的带隙及激光的脉宽均有关。分析了飞秒激光重复频率对纳米光栅形成条件和结构性能的影响

          PDF全文 中国激光 | 2018,45(12):120206
          分享:
          0 1 19

          摘要

          本文研究了不同比例的氦氩混合保护气对铝合金激光-脉冲MIG复合焊熔滴过渡行为及焊缝气孔缺陷的影响规律,结合焊接过程匙孔的动态特征分析了气孔缺陷得到抑制的原因。试验结果表明:氦-氩混合保护气中氦气比例超过50%后,熔滴过渡形式由射滴过渡向短路过渡转变;纯氦气时,焊接过程中产生大量飞溅,焊缝表面成型差。氦气比例达到50%后,焊缝气孔率约1.0%,相比于纯氩气保护时降低了80%,继续增加氦气后,对气孔

          PDF全文 中国激光 | 2018,45(12):120205
          分享:
          0 0 19

          摘要

          单光子计数技术是量子光学领域中非常重要的一种技术,它被广泛应用于双光子符合探测及其关联调控实验。本文通过一张单光子计数卡和一台路由器,利用双光子符合探测原理,采用分时复用的方法,构建了三光子符合测量的硬件系统,并基于LabVIEW实现了三光子符合计数系统的软件控制,该系统可以实现双光子符合计数和三光子符合计数、实时显示与存储。该系统对六波混频过程产生的三束光源进行三光子符合探测,获得

          PDF全文 中国激光 | 2018,45(12):120403
          分享:
          0 1 22

          查看更多