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摘要

针对自然界的非球形粒子问题,对典型非球形粒子的偏振传输特性进行研究,采用T矩阵算法研究椭球、圆柱和切比雪夫粒子的偏振传输特性,及其与球形粒子偏振传输特性的差异。研究结果表明:对于横纵轴之比中等的椭球粒子,当散射角小于60°时,不同形状椭球粒子的偏振度(DOP)差异较小,可用Mie散射方法进行粒子偏振特性的近似计算;当散射角大于60°时,DOP随横纵轴之比的变化较大,且球形与椭球粒子的DOP差异随着横纵轴之比的增加而增大;对于直径与高度之比中等的圆柱体粒子,DOP的变化相比于椭球粒子更加平稳,但后向散射与侧向散射区域仍不能采用Mie散射进行近似计算;形状比例极端的椭球粒子和圆柱体粒子的偏振曲线均类似于钟形,且在散射角约为90°时DOP达到最大值;切比雪夫粒子的形变参数和级次都对粒子前向散射偏振特性的影响较小,但对后向散射偏振特性的影响较大,且灵敏度随级次的增加而减小。本研究结果可为非球形粒子偏振传输特性的研究及球形粒子近似提供理论指导。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0629001
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摘要

针对分布式光纤入侵监测系统在室外复杂环境下误报率过高的问题,提出了一种基于时/频域综合特征提取的入侵事件识别方法。使用自适应幅值门限信号切分算法找出有效振动信号片段,在此基础上提取平均片段间隔特征。选取最大能量片段作为主要研究对象,提取片段长度和峰均比特征,并对其进行小波包分解,生成频域能量分布特征,组成时/频域复合特征向量,使用高性能的支持向量机多分类算法进行模式识别。实验结果表明:该方法对行人脚踩、自行车轧过、拍击围栏和剪切光缆这4种典型入侵事件的平均识别正确率达到了98.33%,相比于仅提取时域或频域特征方法的识别正确率均有显著提高。该方法对光路光功率变化不敏感,能有效提升系统的实用性。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0628002
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摘要

提出了一种适用于空中扩展目标和小目标红外辐射强度计算的通用模型,该模型消除了对环境温度依赖较大的背景偏置的影响,可有效提升外场复杂多变环境条件下航空目标红外辐射特性测量结果的精度。结合某型航空目标动态红外特性测试数据,探讨了小目标红外辐射强度的计算问题,结果表明:对于中波红外小目标,大气表观辐射强度对总辐射强度的贡献可以忽略,可以采用简化模型计算总辐射强度,但对于长波小目标红外辐射,简化模型不再适用。对红外小目标和扩展目标的外场动态测试数据分别进行了处理,并与理论结果作比对验证,结果验证了模型的正确性。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0612007
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摘要

提出了一种基于图像动态光散射原理测量二维纳米颗粒粒度的新方法,称为平移转动-图像动态光散射(TR-IDLS)法。采用会聚的偏振高斯光束照射样品池中处于布朗运动的二维纳米粒子,分别采集纳米粒子的水平偏振散射光信号和垂直偏振散射光信号。根据两个偏振方向上散射光光强波动的时间相关函数,计算出纳米颗粒的平移和转动扩散系数的分布,进而从扩散系数中获得颗粒的长宽比、等效直径和厚度的分布。采用该方法测量了球形标准纳米颗粒和片状云母颗粒的粒径。采用电镜获得了片状云母颗粒的形状和等效直径,并与TR-IDLS方法的实验结果进行比较,验证了TR-IDLS方法的可行性。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0612005
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摘要

采用强场近似方法,对处于两个具有时间延迟的圆偏振激光场中氢原子的涡旋状光电子动量分布进行了数值模拟。在两个延时激光脉冲的作用下,电子吸收光子后克服电离阈值,从基态经由两个不同的通道跃迁到连续态,产生的电子波包之间会发生干涉。模拟结果表明,所产生的光电子动量涡旋的旋向与两脉冲的偏振方向有关,涡旋臂的数目与激光载波频率有关。动态Stark效应是一种典型的强场现象。若在电离发生的同时考虑动态Stark效应,将会观察到动量涡旋的扭曲。对顺时针的动量涡旋及其扭曲进行分析,发现扭曲现象是由动态Stark效应引入的附加相位的时间非线性特性引起的。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0602001
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摘要

针对雷达目标自动识别,对目标属性散射中心进行了参数化建模。建模前,基于实体部件分解的目标进行高精度几何建模,提出了一套含空间射线分集的射线追踪方法。基于此,发展了一套基于空间射线分集的目标散射中心参数化正向建模方法。在现有的提取面类散射源的基础上,增加了目标边缘强散射源的散射中心,同时推算出了其模型参数。将该方法所得的结果与现有高频方法的结果进行对比,验证了参数化模型的有效性。所提出的参数化建模的方法为雷达目标特征数据库的获取提供了一条新的辅助途径。

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摘要

采用密度矩阵方程,分析了倒Y四能级原子系统中相位周期场驱动的双通道四波混频(FWM)过程。数值分析结果表明:周期性相位调制的探测场可以调控两个通道的FWM信号,使之叠加或分离;选择不同的调制频率、调制系数及缀饰场强度,可使FWM信号出现抑制、增强或分裂。这种周期场驱动的调控方法有望用于光学非线性过程的优化及光信息处理。

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摘要

采用传统紫外光刻技术与激光双光束干涉光刻技术相结合的方法,以及激光双光束干涉连续两次曝光的工艺方法,制备了具有多种形貌和周期的微纳米复合结构,解决了利用传统激光干涉加工技术制备微结构的形貌和周期单一的问题。通过优化实验条件,制备出了微米条形光栅、矩形、圆形和六边形点阵与纳米光栅相结合的微纳米复合结构;在玻璃/银膜/CH3NH3PbI3结构中引入微纳米复合光栅结构,CH3NH3PbI3的吸收在可见光范围内得到明显增强,这主要归因于微米光栅的散射效应和银膜/CH3NH3PbI3界面表面等离子激元的电场增强效应的共同作用。

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摘要

研究了椭圆纤芯少模光纤的模式特性,给出了少模光纤中克尔非线性耦合模方程的一般形式,详细描述了少模光纤参量放大器的设计方法。利用COMSOL仿真软件获得了导波光场模式分布对纤芯椭圆率的依赖关系,进而计算了少模之间的四波混频相位失配因子和相应的模场交叠积分(或非线性系数)。研究了阶跃型折射率分布的椭圆纤芯少模光纤中三个模群的简并四波混频过程。结果表明,当LP21a模的抽运光功率为0.5 W时,LP11a模的信号光增益达到20.15 dB,在增益劣化2 dB的范围内可允许的椭圆纤芯误差为0.6 μm。

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摘要

石墨烯具有比表面积大、弹性模量大、刚度大和密度低等特性,是极佳的纳机电系统(NEMS)基础材料。石墨烯纳机电系统主要研究石墨烯薄膜的机电性能,其共振频率对质量、力和热具有非常灵敏的响应,在传感领域具有广泛的应用前景。光纤传感器已得到广泛应用,二者相结合能够发挥更大的优势。本文主要对石墨烯纳机电系统的工作原理、制备工艺、传感应用和基于光纤的石墨烯纳机电系统传感器进行了综述与展望。

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摘要

基于低温稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔效应的激光稳频技术,以低温下稀土离子掺杂晶体中的光谱烧孔为频率锁定参考,有更低的热噪声极限,而且,与基于法布里-珀罗参考腔的激光稳频技术相比,该技术具有对外界温度、压力和加速度的变化更不敏感的优势,因此其频率稳定度理论上可达10 -17量级,能实现与法布里-珀罗参考腔可比拟甚至超越的稳频效果。从理论原理、技术实现、国内外研究进展几方面介绍了基于光谱烧孔效应的激光稳频技术,并对其在频率稳定技术领域的发展前景进行了展望。

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摘要

高功率半导体激光器具有效率高、寿命长、体积小,及成本低等优点,在国防军事、材料加工和抽运源等领域具有广泛应用。阐述了镓砷/GaAs基近红外波段激光器和镓氮/GaN基蓝绿光波段激光器的缺陷类型、发射特征,以及相关研究进展,通过聚焦商用器件,利用变条件分波段发射谱及其热像,展示了与缺陷相关的发射信号来源和空间分布,分析了内部光学损伤(COD)动力学,指出了现有“外COD”模型在解释器件热退化机理上的局限性。

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摘要

基于色散位移光纤中的自发四波混频过程,制备了具备光学输出以及电子辅助信号输出的1550 nm通讯波段便携式偏振纠缠量子光源,标准单模光纤端口可输出信号波长和闲置波长分别为1558.17 nm和1548.51 nm的偏振纠缠光子对,同轴电缆端口可输出用于单光子探测器和数据采集系统的经延时调谐和分频的电信号。结果表明,当单通道光子产生率约为0.0007 pair/pulse时,符合计数率与随机符合计数率之比可达22.8;偏振纠缠干涉条纹可见度为87%。

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摘要

利用自组装的数字全息表面等离子体共振成像技术,分别检测了两种具有不同分子质量的桃胶多糖(PGP-1与PGP-2)与半乳糖凝集素-3的相互作用。制备了表面等离子体共振成像生物芯片,同时检测了具有不同浓度的桃胶多糖样品与半乳糖凝集素-3的结合过程,制作了标准曲线,并计算了相互作用的结合平衡常数。结果表明,两种具有不同分子质量的桃胶多糖可以直接结合半乳糖凝集素-3,其中PGP-1的结合平衡常数为8.36×105 M-,PGP-2的结合平衡常数为1.24×105 M-。结合曲线符合生物分子相互作用的规律,证明了该方法在多通量生物检测中的可行性。该方法实验装置简单、易操作、无需标记、成本低,在高通量分析技术中具有一定的应用前景。

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摘要

建立了基于飞秒激光抽运-探测原理的时间分辨阴影成像平台,直接获取了飞秒激光烧蚀石英微孔的超快过程图像。在不同能量密度、时间延迟、脉冲数量条件下,观察到随时间延迟变化的等离子体通道衰退、冲击波膨胀和微孔伸长现象。实验结果表明,所提系统有助于飞秒激光烧蚀诱导透明介质内部微纳结构的原位观察。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508020
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摘要

为了解决激光打标系统中聚焦透镜焦深短等原因导致的系统打标范围小等问题,提出了一种基于飞秒激光成丝效应进行大幅面激光打标的方法,系统地分析了打标范围和分辨率。实验结果表明:飞秒激光成丝可以有效地增大焦深,实现大幅面平面样品的打标以及曲面样品的打标,并在打标系统的有效工作范围内,使分辨率均匀性得到了提高。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508019
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摘要

自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd∶YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5~871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508018
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摘要

综述了强激光场作用下原子的光电离动力学最新进展,着重分析了非绝热隧道电离中的隧穿出口光电子动量分布,得到分子坐标系中隧道电子角分布,实现分子内层轨道成像;采用电场矢量同向旋转的双色(400 nm+800 nm)圆偏振激光实现双指针阿秒钟干涉技术,该技术可以测量光电子波包的相位和振幅;基于具有较大自旋-轨道耦合效应的原子(氙原子),通过圆偏振激光中的多光子电离过程,可产生具有高自旋极化度的光电子。最后对目前超快强场物理的研究前景和发展趋势进行简单的介绍。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508017
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摘要

超快脉冲激光因具有超短的响应时间及较高的峰值功率而在激光加工及强场物理学等领域有重要应用。随着蓝光激光二极管及掺杂镨离子激光增益介质的发展,可见波段超快脉冲激光迅速发展,主要综述了可见波段超快脉冲激光的研究进展及现状,详细描述了克尔透镜锁模、高重复频率吉赫兹自锁模及基于可饱和吸收体的锁模等技术在可见光波段的应用,并展望了可见波段超快激光的发展方向及前景。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508011
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摘要

对模式选择耦合器、声致光纤光栅等全光纤模式转换器件的工作原理进行总结,并结合锁模光纤激光器和模式转换器件的优势,简单高效地产生了超快矢量光束和涡旋光束,得到的超快高阶模式激光具有峰值功率高、模式纯度高等特点。实验证明了模式转换器件的快速响应特性和宽带模式转换特性,并指出了其未来的发展方向和应用前景。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508010
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摘要

FM-to-AM conversion for angular filtering based on transmitted volume Bragg gratings (TBGs) is discussed. Simulation results show that a narrower spectral selectivity of TBGs led to stronger FM-to-AM conversion. Good angular selectivity and a wide bandwidth for the TBGs can be obtained by controlling the grating period and thickness. FM-to-AM conversion can be effectively suppressed and the distortion criterion for the filtered beam reduces to less than 5%. FM-to-AM conversion of TBGs is demonstrated in the ‘Shenguang’ facility, and the results are in good agreement with the simulation.

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摘要

We report on a high-repetition-rate, high-power continuously pumped Nd:GdVO4 regenerative amplifier. Numerical simulations successfully pinpoint the optimum working point free of bifurcation instability with simultaneous efficient energy extraction. At a repetition rate of 100?kHz, a maximum output power of 23?W was obtained with a pulse duration of 27?ps, corresponding to a pulse energy of $230~\unicode[STIX]{x03BC}\text{J}$. The system displayed an outstanding stability with a root mean square power noise as low as 0.3%. The geometry of the optical resonator and the pumping scheme enhanced output power in the $\text{TEM}_{00}$ mode with a single bulk crystal. Accordingly, nearly diffraction-limited beam quality was produced with $M^{2}\approx 1.2$ at full pump power.

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摘要

Refractive index (RI) sensing helps to identify biomolecules and chemicals in the mid-infrared range for drug discovery, bioengineering, and environmental monitoring. In this paper, we numerically demonstrate an electrically tunable RI sensor with ultrahigh sensitivity using a three-layer graphene nanoribbon array separated by hexagonal boron nitride (hBN). Unlike the weak resonance in single-layer graphene nanoribbons, a much stronger plasmon resonance featuring a higher-quality factor can be excited in the graphene/hBN few-layer ribbon array. Simultaneously, the high purity of graphene on hBN results in the outstanding charge mobility above 4×104??cm2·V?1·s?1 at 300?K, which allows a larger modulation depth. The interaction between the locally enhanced field around graphene ribbons and its surrounding analyte leads to ultrahigh sensitivity (4.207?μm/RIU), with the figure of merit reaching approximately 58. Moreover, this ultrasensitive detector could selectively work in different wavebands by controlling gate voltages applied to graphene. These merits of ultrahigh sensitivity and electrical tunability are major advances compared to previous RI sensors, paving a way toward ultrasensitive detection using graphene/hBN few-layer devices.

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    摘要

    Metsurfaces continue to find an increasing number of applications. We provide a brief explanation of how metasurfaces can be used for three-dimensional imaging, as demonstrated by C. Jin et al in Advanced Photonics, Volume 1, Issue 3.

      PDF全文Advanced Photonics | 2019,1(03):030501-30501
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      摘要

      碳纤维网格面板蜂窝夹层结构具有质量轻、比强度高、比刚度大等优点,在航天产品上得到了广泛的应用。由于碳纤维网格面板蜂窝夹层结构的特殊性,传统无损检测手段对其粘接质量检测效果不理想。本文采用锁相红外热波法对其粘接质量进行检测,模拟了 3种类型的缺陷:网格面板碳纤维之间的脱粘、网格面板与蜂窝之间的脱粘、聚酰亚胺薄膜与网格面板之间的脱粘,并进行了检测。试验结果表明锁相红外热波法对上述 3种类型的缺陷取得了良好的检测效果。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):489
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      摘要

      通过对红外导引头框架式稳定平台进行非线性分析,得出影响框架系统稳定输出的一些设计要素。转子系统的转速变化对框架稳定性响应会出现周期、拟周期及混沌振动状态。根据非线性动力学分析结果可以看出,增加系统的阻尼可以有效地抑制平台框架的刚性混沌响应。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):483
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      摘要

      针对基于预测融合的跟踪航迹融合模型( FP-TFM)在多传感器航迹融合时由于大量的矩阵运算导致的跟踪发散或失效问题提出了一种改进的基于预测融合的跟踪航迹融合模型( FP-ITFM),采用加权融合思想改进了 FP-TFM的融合规则,使得改进后的 FP-ITFM具有了较高的融合精度、较低的计算负载,同时增加了 FP-ITFM的可扩展性、实时性以及稳定性。最后,Monte Carlo仿真结果验证了所提出模型的有效性。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):477
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      摘要

      针对传统目标跟踪算法判别力及稳健性不足的问题,本文在对跟踪输出响应图可信度进行充分研究的基础上,结合目标尺度估计方法,提出多特征融合和自适应尺度估计相结合的目标跟踪算法。该方法通过计算不同特征模型下的输出响应图可信度,实现对两种互补的特征进行自适应加权融合,有效地提升了表观模型的鉴别力及泛化性能。尺度估计模块通过构建多分辨率特征金字塔、训练尺度滤波器及尺度特征降维,避免了在尺度空间内的穷举式搜索。实验表明文中算法有效地提升了跟踪过程中的准确率和成功率,能够适应遮挡、形变等复杂场景下的目标跟踪,并且具有非常高的效率。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):469
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      摘要

      针对空中红外运动小目标检测虚警率较高的问题,提出了利用多种模型联合判决来实现红外运动小目标的检测方法。首先依据红外小目标的成像模型特点,采用背景预测算法逐像素判断是否为疑似目标点;然后依据目标知识模型,用支持向量机( Support Vector Machine,SVM)分类器对疑似目标点进行二次判决,进一步滤除虚假目标点;最后依据运动模型来判断目标点在相邻帧之间的相对运动,筛除掉相对静止的虚假目标点,最终检测结果即为红外运动小目标。实验表明,该方法能有效降低对空红外运动小目标检测的虚警率,可用于强杂波环境下的红外运动小目标检测。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):462
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      摘要

      长波红外高光谱成像系统由于光谱细分导致探测器所接收的目标信号的能量较一般成像系统弱,因此系统噪声对成像效果影响较大。针对这一现象,本文在分析系统噪声成分的基础上,提出采用 ADC多次采样平均的方法来降低其噪声,并从理论上推导了该方法的有效性。然后搭建了实验系统,分析计算不同积分时间下,利用多次采样平均技术得到的信号和噪声大小,并计算系统的信噪比和 NETD。结果表明,多次( m次)采样平均对系统的信号值几乎无影响,但可以将系统噪声降低至原来的 m-1/2倍。因此,该方法可将系统的信噪比提高至原来的 m1/2倍,并能有效降低系统的 NETD,提高系统灵敏度。该方法为改善长波红外高光谱成像系统成像效果提供了一种方案。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):457
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      摘要

      为了有效利用高光谱遥感图像中的波段信息,提高高光谱遥感图像分类的精确度,本文提出了基于栈式自编码神经网络( Stacked Autoencoder,SA)对高光谱遥感图像进行分类。栈式自编码神经网络充分利用高光谱图像中的光谱信息,对其进行相应特征提取,避免了相邻信息间的相关性和信息的冗余,本方法采用无监督学习和监督学习相结合,既可以像传统方法那样进行降维,简化相关的计算复杂度,同时在分类精度上有很大地提高。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):450
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      摘要

      通过数值模拟研究了长径比( L/D)和偏径比( S/D)对双 S形二元喷管性能的影响,基于轴对称喷管,建立了长径比分别为 2、2.5、3和偏径比分别为 0.493、0.523、0.553的双 S形二元喷管。结果表明:长径比越大推力越大,偏径比越大推力越小;相比基准轴对称喷管,长径比分别为 2、2.5、3的双 S形二元喷管推力分别下降了 6.31%、3.15%、1.24%,偏径比分别为 0.493、0.523、0.553的双 S形二元喷管推力分别下降了 3.15%、3.66%、4.17%;所有双 S形二元喷管红外辐射强度相对基准轴对称喷管均有明显下降,在喷管出口正后方降幅均达到 97%以上,全方位角降幅最小值均在 30%以上;所有双 S形二元喷管红外辐射强度空间分布规律基本相似,幅值差异在 15.8%之内。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):443
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      摘要

      针对光谱仪减振架振动检测,开发了振动信号分析系统;采用图形化开发工具。本测试平台分为两个部分:硬件部分通过加速度传感器、信号调理电路和 PXIe4497数据采集卡把振动信号转换输入到计算机中;软件部分利用 LabVIEW平台实现数据采集及分析的功能,从时域、频域和时频域角度对其进行特征提取。测量时最大的误差为 3.327%,处于正常实验测量误差。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):435
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      摘要

      常用的红外热像仪信号处理方案主要有 3种,分立的 ARM或 DSP+FPGA方案、TI达芬奇处理器方案和 FPGA方案。以上 3种方案分别存在芯片间带宽不足、不能支持焦平面探测器、串行处理不易实现等缺点。针对这些问题,提出一种基于 Xilinx ZYNQ处理器的红外热像仪信号处理方案,该方案选择非制冷红外焦平面探测器作为敏感元件。系统工作时,探测器产生的信号首先经过信号处理和模数转换操作,然后输入到 ZYNQ中,在 ZYNQ内部完成非均均匀性校正、温度测定和图像增强等处理,最后通过千兆以太网或者 HDMI接口输出。试验表明该方案数据带宽充足,能适配各种焦平面探测器或者红外机芯,串行处理易于实现。使用该方案设计的系统成像效果良好,测温精度满足要求。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):427
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      摘要

      为达到高分辨率以及像面照度要求,大口径非球面反射镜在空间红外系统中被广泛使用。设计了针对口径 550 mm、F/1.2非球面的补偿器,基于三级像差理论分析计算了补偿器的初始结构参数。利用 ZEMAX软件对补偿器进行了优化设计,最终所得补偿器的设计结果满足非球面检验要求。对补偿器结构参数进行了灵敏度及公差分析,结果表明该补偿器可用于实际加工检验。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):423
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      摘要

      紫外光通信作为新型通信方式,在短距离通信领域具有潜在的应用前景。紫外光通信的探测电路可分为线性模式和盖革模式,盖革模式探测电路在系统带宽和探测灵敏度等方面具有显著优点。本文研究了基于盖革模式雪崩光电二极管( Avalanche Photodiode,APD)的单光子探测电路,实现对微弱紫外光信号的探测。采用主动淬灭快恢复电路,通过淬灭信号和恢复信号控制 APD阳极电位,从而减小死时间,提高系统的计数上限。实验发现,对于主动淬灭电路而言,当死时间过小时,淬灭时间和恢复时间除了受到淬灭信号和恢复信号控制外,还会受到电路中电容充放电时间的影响。本文从理论和实验两方面研究了电路中电容和电阻对死时间的影响,为进一步缩短死时间提供了理论指导。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):418
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      摘要

      报道了液氮温度下对 HgCdTe器件进行电容测试的方法。标定了仪器寄生电容以及杜瓦寄生电容,并利用该测试结果计算得到 PN结区附近的载流子浓度和相应的深度等数据。对比了碲镉汞常规 PN结器件与雪崩光电二极管(APD)器件的耗尽层宽度以及 N区载流子浓度。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):413
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      摘要

      本文简述了 MBE异质外延碲镉汞薄膜位错形成机理、位错在外延层中的演化过程以及位错抑制理论,总结了国内外 CdTe缓冲层的位错抑制技术、HgCdTe薄膜的位错抑制技术,分析了热循环退火技术各个要素与位错密度变化之间的关系。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):405
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      摘要

      对 nBn势垒型 InAsSb/AlAsSb中波红外探测器材料进行了系统深入的理论研究。通过理论计算势垒层的厚度、组分和掺杂等结构参数对器件能带结构、暗电流和光电流的影响,分析了势垒性的温度特性、器件输运特性,揭示了 nBn势垒型中波红外探测器高温工作的机制,探索降低器件暗电流的方法。完成 nBn势垒型锑化物材料系统的优化设计,为高温工作的锑化物中波红外探测器研制提供理论基础和支持。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):400
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      摘要

      波长在 3~5 .m波段的中红外激光由于处于大气窗口波段,同时又是众多原子及分子的吸收峰,因此在光谱学、医学、通信、遥感、环境监测及红外对抗领域有着广泛而重要的应用前景。目前,固体激光器实现中红外激光输出的途径按照工作介质划分主要包括以 Fe:ZnSe晶体为代表的过渡金属掺杂硫族化合物激光器、以 MgO:PPLN晶体为代表的光参量振荡器,及以 ZGP晶体为代表的光参量放大器 3种类型。本文分别介绍它们的技术路线及近年来的最新研究进展,讨论了高能高功率中红外固体激光器的关键技术问题,并对其发展趋势进行了展望。

      PDF全文红外技术 | 2019,41(05):391
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      摘要

      介绍了铝合金增材制造的相关技术研究进展。着重阐述了选区激光熔化、电弧填丝增材制造、激光-电弧复合增材制造在铝合金增材制造领域的优势与发展前景。研究结果表明, 选区激光熔化的研究主要集中在成形件致密度的改善、微观组织控制和力学性能提升等方面, 现阶段的成形件的致密度已接近100%, 微观组织和力学性能优于铸件的但差于锻件的;电弧填丝增材制造的研究主要集中在大型结构的尺寸控制, 但较大的热输入量限制了成形结构的性能提升;激光-电弧复合铝合金增材制造的相关研究较少, 完善相应的工艺技术及激光与电弧的耦合行为是其发展方向。

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      摘要

      回顾了基于倾斜波前技术并利用飞秒激光抽运铌酸锂晶体产生高能强场太赫兹辐射脉冲源的研究背景和发展历程,系统地介绍了倾斜波前装置中各组成部分对太赫兹辐射脉冲的能量转化效率以及发射特性的影响,提出了利用这种技术产生mJ量级的超强太赫兹源的可能途径,展示了强太赫兹源的潜在应用价值。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614008
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      摘要

      提出了一种适用于空中扩展目标和小目标红外辐射强度计算的通用模型,该模型消除了对环境温度依赖较大的背景偏置的影响,可有效提升外场复杂多变环境条件下航空目标红外辐射特性测量结果的精度。结合某型航空目标动态红外特性测试数据,探讨了小目标红外辐射强度的计算问题,结果表明:对于中波红外小目标,大气表观辐射强度对总辐射强度的贡献可以忽略,可以采用简化模型计算总辐射强度,但对于长波小目标红外辐射,简化模型不再适用。对红外小目标和扩展目标的外场动态测试数据分别进行了处理,并与理论结果作比对验证,结果验证了模型的正确性。

      PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0612007
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      摘要

      太赫兹技术在安检成像等领域具有重要的应用前景,然而当前太赫兹技术应用面临高灵敏度太赫兹探测器缺乏的困难,因此开发检测灵敏度高、响应速度快、可室温工作、便于集成超大规模阵列的探测芯片具有重要科学意义和实际应用价值。太赫兹波段的微测热辐射计(microbolometer)阵列芯片和红外相机读出电路兼容,是最先实现太赫兹相机的芯片,成为研制太赫兹相机的主流。我们研制的Nb5N6 microbolometer阵列器件,由于可常温工作、工艺简单、检测灵敏度高、响应速度快、便于集成超大规模阵列,受到了国际科学界和工业界的关注。就Nb5N6 microbolometer太赫兹阵列探测芯片在设计制备过程中遇到的一些关键技术问题,如衬底干涉效应、高效耦合结构设计、低噪声读出电路设计、及焦平面阵列与读出电路的封装集成等,进行介绍和总结,为大规模太赫兹阵列探测芯片的设计与制备提供参考。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614003
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      摘要

      太赫兹特殊光束具有独特的光场分布和衍射特性,在粒子操控、光学成像和光通信等众多领域都有着明显的发展优势。综述了近年来本课题组和其他科研团队在太赫兹特殊光束方面展开的部分研究,包括太赫兹贝塞尔光束、涡旋光束、艾里光束、瓶子光束和径向偏振光束,系统地阐述了这些光束的光场分布特征、衍射特性及其潜在应用前景,旨在探讨太赫兹特殊光束对未来太赫兹技术的推动作用。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614007
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      摘要

      提出了两种有效混合物成分的定性与定量分析算法。针对混合物中每种成分太赫兹光谱已知的情况,提出了已知混合物成分光谱分析法,该方法具有步骤简单、样本需求量少的优点。而针对成分过多或部分成分光谱无法有效获得的情况,提出了未知混合物成分光谱分析法,该方法适用于多成分混合物,具有精度较高的优点,样本需求量多于已知混合物成分光谱分析法,但计算量相比传统算法大幅缩减。相关工作为生物医学领域中关键物质的识别和测量提供了新的思路和方法。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614002
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      摘要

      光电表征技术是太赫兹应用技术的重要基础,涵盖了太赫兹频段光电器件表征、光谱测量、光束改善以及通信和成像应用等多个方面,在太赫兹应用领域中发挥着重要作用。介绍了太赫兹频段两种半导体量子器件的工作原理和最新进展,综述了二者在太赫兹脉冲功率测量、探测器响应率标定等光电表征技术中的应用及其在太赫兹快速调制与探测、太赫兹扫描成像系统中的应用,最后介绍了太赫兹光电表征技术的改善,包括激光源光束质量改善和探测器有效探测面积的提高方法等,并给出了器件及表征技术的潜在应用。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614004
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      摘要

      在人类所了解的电磁波谱中,太赫兹波介于微波与红外光之间,其频率范围通常为0.1~10 THz,对应波长3~0.03 mm。作为非电离电磁波,太赫兹辐射处于宏观经典理论向微观量子理论的频域过渡区,兼备电子学和光子学的双重特征。近三十年来,太赫兹科学与技术蓬勃发展,无疑是一个非常活跃的研究领域。一方面,太赫兹波是重要的科学研究前沿,在信息科学、物理学、材料学、天文学、生物学、化学等基础学科研究中展现出诱人的前景;另一方面,太赫兹波已经成为涉及公共安全、军事国防和国民经济等国家核心利益的前沿技术,在国土安全、空间探索、无线通信和经济发展等国家重大战略中有着十分重要的应用前景。可以说,太赫兹科学技术正呈现出太赫兹基础科学、太赫兹先进技术和太赫兹产业化三方面多元化快速发展的新局面,前景十分看好,令人期待。

        PDF全文中国激光 | 2019,46(06):0614000
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        摘要

        针对自然界的非球形粒子问题,对典型非球形粒子的偏振传输特性进行研究,采用T矩阵算法研究椭球、圆柱和切比雪夫粒子的偏振传输特性,及其与球形粒子偏振传输特性的差异。研究结果表明:对于横纵轴之比中等的椭球粒子,当散射角小于60°时,不同形状椭球粒子的偏振度(DOP)差异较小,可用Mie散射方法进行粒子偏振特性的近似计算;当散射角大于60°时,DOP随横纵轴之比的变化较大,且球形与椭球粒子的DOP差异随着横纵轴之比的增加而增大;对于直径与高度之比中等的圆柱体粒子,DOP的变化相比于椭球粒子更加平稳,但后向散射与侧向散射区域仍不能采用Mie散射进行近似计算;形状比例极端的椭球粒子和圆柱体粒子的偏振曲线均类似于钟形,且在散射角约为90°时DOP达到最大值;切比雪夫粒子的形变参数和级次都对粒子前向散射偏振特性的影响较小,但对后向散射偏振特性的影响较大,且灵敏度随级次的增加而减小。本研究结果可为非球形粒子偏振传输特性的研究及球形粒子近似提供理论指导。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0629001
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        摘要

        有机光电材料具有制备成本低、加工难度小、易于工业化生产等特点,已经广泛应用于平板显示、照明、光伏电池等工业领域,近年来也广泛应用于太赫兹波动态调制的研究中。本研究主要综述了基于有机光电材料的太赫兹波调制器件的研究进展,分析了光调制及电调制两种调制方法的原理和优缺点,介绍了近几年来将有机光电材料应用于太赫兹波调制所取得的一系列科研成果。有机光电材料可以为实现太赫兹调制器件提供新的研究思路。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614012
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        摘要

        介绍了不同液晶材料在太赫兹(THz)波段的光学各向异性和外场调制特性。在此基础上,综述了几种基于液晶与人工电磁微结构相结合的THz功能器件,该器件可实现对THz波的调谐滤波、电磁诱导透明、相位调制以及偏振控制功能等;系统地分析了液晶与人工电磁微结构的相互作用机理、THz波长尺度下液晶的外场调控规律与表面相互作用。此外,还对THz液晶光子器件的研究发展趋势进行了展望。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614006
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        摘要

        石墨烯在太赫兹波段的优异性质,使其在太赫兹源、太赫兹探测和太赫兹调控三个方面都具备广阔的应用前景。主要对石墨烯在太赫兹波段的性质及石墨烯基太赫兹器件的相关研究进行了综述,并对石墨烯在太赫兹波段的应用前景进行了展望。在石墨烯太赫兹波段性质方面,主要介绍了石墨烯的电导模型、静态和超快光谱响应特性,以及表面太赫兹波辐射特性。在石墨烯基太赫兹器件方面,主要综述了基于光、电、磁调控的太赫兹主动器件,石墨烯基超材料的太赫兹调制器,基于阻抗匹配的减反射调控器件,以及可调太赫兹源器件的最新研究进展。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614011
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        摘要

        太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种使用相干探测的频谱分析手段。THz-TDS系统集太赫兹波发射器与探测器于一体,通过相干探测,可以同时获取太赫兹脉冲的电场强度和相位信息,广泛用于生物、材料、安检等领域。超快激光成丝产生太赫兹波是当前产生宽频谱、高强度太赫兹辐射的一个重要途径。文章详细介绍了超快激光成丝辐射太赫兹波的主流物理机制以及增强、调控太赫兹波的主要方法,阐述了基于激光成丝的THz-TDS系统的探测原理和探测手段。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614010
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        摘要

        采用蒙特卡罗方法对水云下大气的偏振态分布进行了仿真分析,所建立的水云大气环境在紫外360~400 nm波段的偏振度响应最大。采用紫外-可见光偏振成像技术对同一视场下的楼房、云和天空进行了偏振成像实验,并用霍夫变换分割方法对图像中的每个区域进行了统计分析,发现观测区域内无云区与云区的偏振角均值相对差为1.6%,偏振度均值相对差为-14%,证明了大气偏振角较偏振度稳健。紫外光和可见光在对云目标的偏振观测中存在互补性,采用拉普拉斯金字塔图像融合技术能够提高对大气目标的探测能力,验证了大视场高分辨紫外-可见光偏振成像技术在大气探测中的可行性和有效性。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0611001
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        摘要

        为实现高速铁路周界侵限检测系统自动识别轨道区域的功能,提出了一种自适应的图像分割与识别算法。计算了每个场景的直线特征极大值以调节自适应参数,提出了新的基于边界点权重及区域面积的聚类组合规则,将碎片化区域快速组合成局部区域;简化了卷积神经网络,通过对卷积核进行预训练并在损失函数中增加稀疏项来提高特征图的差异性。在不使用显卡的前提下,对比实验结果表明所提算法的像素准确率最高(95.9%),计算时间最短(2.5 s),网络参数约为0.18×10 6个,在分割精准度、识别准确率、计算时间、人工操作复杂度和系统硬件成本等之间找到了有效平衡点,提高了铁路周界侵限检测系统的自动化程度和工作效率。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0610004
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        摘要

        石墨烯具有比表面积大、弹性模量大、刚度大和密度低等特性,是极佳的纳机电系统(NEMS)基础材料。石墨烯纳机电系统主要研究石墨烯薄膜的机电性能,其共振频率对质量、力和热具有非常灵敏的响应,在传感领域具有广泛的应用前景。光纤传感器已得到广泛应用,二者相结合能够发挥更大的优势。本文主要对石墨烯纳机电系统的工作原理、制备工艺、传感应用和基于光纤的石墨烯纳机电系统传感器进行了综述与展望。

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        摘要

        为满足红外遥感器高精度定标和性能测试的要求,设计了一种高均匀性和宽辐射动态范围的红外积分球辐射源。积分球辐射源采用碳纤维石英电热管作为红外辐射介质,工作波段覆盖3~15 μm。利用积分球的空腔辐射理论和黑体辐射理论,提出子母镀金积分球串联的匀光方式,有效提高了红外积分球的均匀性。通过设计程控镀金光阑实现了动态范围的线性调节。建立了温度变化与辐射源辐亮度输出稳定性之间的关系,并确定了子母镀金积分球的温控精度。对红外积分球的特性进行分析与检测,结果表明:红外积分球出光口法线Φ200 mm范围内的面均匀性为98.87%,-15°~15°内竖直方向上的角度均匀性为99.69%,实现了动态范围的近线性可调功能,背景辐射小于同温度的黑体,非稳定性为0.16%,表现出较好的性能。红外积分球定标光源是传统黑体辐射源的有效补充,在红外遥感器的实验室光谱辐射定标中具有潜在的应用价值。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(06):0612006
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        摘要

        随着大功率激光技术的发展,由其驱动产生的太赫兹辐射受到了广泛关注。然而,大功率激光装置的重复频率低,测量其产生的太赫兹辐射的难度较大。采用时域光谱单发探测技术可以克服这一探测难点,通过单次测量就能得到太赫兹辐射的电场波形信息。回顾了太赫兹辐射时域光谱单发探测的相关研究工作进展。根据频率-时间编码和空间-时间编码两种不同的原理,详细介绍了啁啾脉冲光谱编码探测和空间-时间编码探测等测量技术,并对各个测量技术的特点和参数进行了对比,最后对太赫兹辐射的单发探测作了总结和展望。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614009
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        摘要

        太赫兹波驱动的动态核极化核磁共振波谱技术能将信号灵敏度提高几个数量级,太赫兹回旋管可实现高功率输出,并有一定的频率调谐范围,符合核磁共振波谱系统对太赫兹辐射源的需求。介绍了应用于核磁共振波谱系统的频率可调太赫兹回旋管的发展,研究了多段式腔体结构以及频率可调太赫兹回旋管中工作电压和磁场与电子注质量的关系。在应用于动态核极化核磁共振的太赫兹频率可调回旋管工作时,多段式腔体结构明显优于传统三段式谐振腔。在设计太赫兹频率可调回旋管时,不仅要考虑改变工作电压或磁场导致的电子横纵速度比的变化,而且还要考虑改变工作电压或磁场导致的电子速度离散和引导中心半径离散的变化。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614001
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        摘要

        使用涡旋光束代替高斯光束作为产生光源,研究了涡旋光束产生太赫兹波的过程。探究了具有不同拓扑荷数的涡旋光束在产生太赫兹波时的差异,相位奇点的位置对产生太赫兹波的影响,不同脉冲强度和激光波长下涡旋光束产生的太赫兹波能量、频谱和偏振的变化。结果表明,产生的太赫兹波强度会随涡旋光束拓扑荷数的变化而变化,并且与涡旋中心的位置密切相关。涡旋光束所产生的太赫兹波随脉冲强度和激光波长的变化趋势与高斯光束一致。高斯光束与涡旋光束产生的太赫兹波在频谱和偏振上的变化趋势一致。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(06):0614026
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        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
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        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
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        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
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        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
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        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
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        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
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        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
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        N/A 

        摘要

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

          对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述, 并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器芯片等方面。

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

          随机并行梯度下降算法能不依赖波前传感器直接对系统性能进行优化。以32单元变形镜为校正器,采用随机并行梯度下降算法建立了自适应光学系统仿真模型。通过分析该系统对静态波前畸变的校正能力,验证了随机并行梯度下降算法的收敛性;讨论了算法增益系数、随机扰动幅度与收敛速度的关系,并指出通过算法增益系数的自适应调整可以改进算法的收敛速度。

          PDF全文光学学报 | 2007,27(08):1355-1360
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          摘要

          高功率超快脉冲激光应用广泛,包括精密工业加工、超快光谱学、强场物理学及军事应用等。光纤激光具有操作方便、散热要求低、光束质量好等优势。综述了近年来高功率超快光纤激光器的研究进展,包括新兴的被动锁模光纤激光技术及啁啾脉冲放大技术,以高功率超快光纤激光器在高次谐波产生中的应用为例,阐述了高能量光纤激光在非线性光学中的优势,对高功率超快光纤激光器的研究前景进行了展望。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508007
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          摘要

          基于色散位移光纤中的自发四波混频过程,制备了具备光学输出以及电子辅助信号输出的1550 nm通讯波段便携式偏振纠缠量子光源,标准单模光纤端口可输出信号波长和闲置波长分别为1558.17 nm和1548.51 nm的偏振纠缠光子对,同轴电缆端口可输出用于单光子探测器和数据采集系统的经延时调谐和分频的电信号。结果表明,当单通道光子产生率约为0.0007 pair/pulse时,符合计数率与随机符合计数率之比可达22.8;偏振纠缠干涉条纹可见度为87%。

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          摘要

          时间拉伸色散傅里叶变换(TS-DFT)技术推动了锁模激光器中瞬态现象的研究,对于揭示复杂系统中的耗散动力学过程具有重要意义。介绍了TS-DFT技术的基本原理及其在数据采集和数据处理中存在的关键问题,总结了TS-DFT技术在被动锁模光纤激光器的类噪声脉冲与怪波、孤子爆炸、孤子束缚态、锁模自启动和矢量孤子等各类超快现象研究中的应用。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508002
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          摘要

          对超快光电子显微技术的基本原理和主要应用进行了简单介绍。着重介绍了超快光电子显微镜在纳米光子学,特别是在表面等离激元光子学领域中的研究进展,主要包括近场成像、近场光谱以及时间分辨的动力学过程。这些研究有助于更直观深刻地理解表面等离激元的基本性质、不同模式之间的相互作用,以及更好地设计及拓展表面等离激元的应用。最后,对该技术的应用前景进行了展望。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508001
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          摘要

          制备出一种具有较好热稳定性和化学稳定性的氟碲酸盐玻璃光纤,并利用其作为非线性介质研制出光谱范围覆盖0.6~5.4 μm的宽带超连续谱(SC)激光光源和平均功率约为20 W、光谱范围覆盖1~4 μm的SC激光光源。主要对目前国内外高功率中红外SC激光光源的研究进展进行了总结,包括氟化物玻璃光纤和氟碲酸盐玻璃光纤的材料特点和以其作为非线性介质的SC激光光源,并对此类SC激光光源的进一步发展进行了展望。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508006
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          摘要

          A polarization-maintained coupled optoelectronic oscillator (COEO) with its performance significantly improved by a short-length unpumped erbium-doped fiber (EDF) is reported and experimentally investigated. A 10 GHz optical pulse train with a supermode suppression ratio of 61.8 dB and a 10 GHz radio frequency signal with a sidemode suppression ratio of 94 dB and a phase noise of ?121.9 dBc/Hz at 10 kHz offset are simultaneously generated. Thanks to saturable absorption of the 1 m unpumped EDF, which introduces relatively large cavity loss to the undesired modes and noise, the supermode suppression ratio and the phase noise are improved by 9.4 and 7.9 dB, respectively.

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            摘要

            自行研制出钛宝石晶体抽运的波长为532 nm的全固态高功率激光器,实现了高功率、高转换效率的可调谐钛宝石激光输出。使用3列重复频率为1 kHz的激光二极管阵列对称式抽运Nd∶YAG晶体,通过调Q及腔内倍频,获得功率为37.8 W、波长为532 nm的抽运光,每个激光二极管的抽运脉冲包络内包含5个调Q脉冲,单脉冲宽度为90 ns,重复频率为5 kHz。采用该绿光抽运钛宝石晶体,获得733.5~871.1 nm波长范围内的连续调谐激光,在771 nm处获得的输出功率最大,为8.26 W,光-光转换效率高达42%,脉冲宽度为14 ns,30 min内输出功率稳定性优于±4.4%。

            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508018
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            摘要

            不断发掘新知识和创造新技术以满足人类对自然世界认识的好奇心和对美好生活的向往是科技工作永恒的主题,而超快激光则是推动现代科技不断突破人们认识世界和改造世界能力的时间和空间尺度极限的关键力量。超快激光一般是指脉冲宽度在飞秒量级的激光。因为能量在时间尺度高度集中,超快激光既可作为超级快门,为分子、电子运动等过程"拍照",认识物质动态信息;又可产生超高光强,诱导电离、相变甚至核聚变等极端非线性过程,从分子和原子层面改变物质。

              PDF全文中国激光 | 2019,46(05):0508000
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              摘要

              综述了飞秒激光人工影响天气的相关研究结果。从飞秒激光成丝产生的光氧化副产物、热沉积效应、气溶胶形成和水凝结及沉降过程等4个方面展开,综述了飞秒激光在诱导水凝结及降水、人工引雷等领域的研究进展。提出了飞秒激光人工影响环境大气的初步物理图像,并综述了该技术未来应用于人工影响天气所面临的问题,探讨了可能的解决方案。

              PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508004
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              摘要

              建立了包含镜面反射分量的毫米波全息成像中的部分发育散斑模型。将部分发育的散斑模型与毫米波全息成像的卷积过程相结合, 推导了等效散射中心个数, 建立了散斑对比度与高斯粗糙面均方根高度、相关长度和成像分辨率的关系。基于近场物理光学法, 对随机粗糙面的毫米波全息散斑图样进行了蒙特卡罗仿真和散斑对比度分析。结果表明, 当等效散射中心个数较少时, 该模型与随机积分法及仿真所估计的散斑对比度一致, 优于传统模型的估计结果。

              PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(05):0509001
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              摘要

              A fast off-axis scanning subvoxel light-sheet microscope enables high-throughput image large-volume specimens at cellular resolution.

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                摘要

                设计了一种光控可调谐且具有多个吸收频带的太赫兹超材料吸收器,并采用CST 2014仿真软件对该吸收器的结构进行了仿真。为实现吸收器从单频带到四频带的完美吸收,在吸收器衬底上设计了4个不同长度的金属条。为深入研究该吸收器的传输特性,分别对该吸收器在4个吸收峰处的电场分布进行了仿真。为了进一步实现该吸收器的光控可调谐,利用抽运激光照射填充在两对金属条中间的光敏介质。仿真结果表明,该吸收器在4个吸收峰处的吸收率均超过了95%,共振机理为4个不同长度的金属条所对应共振频率的线性叠加。该吸收器实现了从四频带到双频带的调控。

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                摘要

                超快脉冲激光因具有超短的响应时间及较高的峰值功率而在激光加工及强场物理学等领域有重要应用。随着蓝光激光二极管及掺杂镨离子激光增益介质的发展,可见波段超快脉冲激光迅速发展,主要综述了可见波段超快脉冲激光的研究进展及现状,详细描述了克尔透镜锁模、高重复频率吉赫兹自锁模及基于可饱和吸收体的锁模等技术在可见光波段的应用,并展望了可见波段超快激光的发展方向及前景。

                PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508011
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                摘要

                建立了基于飞秒激光抽运-探测原理的时间分辨阴影成像平台,直接获取了飞秒激光烧蚀石英微孔的超快过程图像。在不同能量密度、时间延迟、脉冲数量条件下,观察到随时间延迟变化的等离子体通道衰退、冲击波膨胀和微孔伸长现象。实验结果表明,所提系统有助于飞秒激光烧蚀诱导透明介质内部微纳结构的原位观察。

                PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508020
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                摘要

                基于最小二乘法, 利用面积加权的平均运动推导出了光学元件的表面平均刚体运动方程。基于微振动进行了光学系统调制传递函数(MTF)的影响分析, 计算了相应的像移量及对应的系统光轴偏转角。利用刚体运动方程对频率响应分析数据进行了处理。根据系统光轴偏转角要求反推了光电载荷安装面的微振动量级要求。通过定频微振动实验实时测试了系统MTF。结果表明, 分析结果与测试数据的误差均在20%以内, 满足工程应用的要求, 并验证了该计算方法的正确性。

                PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(05):0520001
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                摘要

                为高通量地计算农作物株高, 克服传统测量方法低效、耗时耗力等不足, 以抗线9号、13号和富豆6号寒地大豆为研究对象, 构建了基于Kinect 2.0的大豆冠层图像同步采集平台, 并在三维重建大豆冠层结构形态的基础上, 提出了基于深度信息的个体和群体大豆株高计算方法。实验结果表明, 与实测值相比, 计算得到的个体和群体大豆株高的平均误差分别为0.14 cm和0.54 cm, 抗线9号、13号和富豆6号株高计算值与实测值之间的决定系数依次为0.9717, 0.9730, 0.9697。所提方法能够较为精确地计算大豆植株的株高特征。

                PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(05):0515003
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                摘要

                构建了一种基于多路并行探测提高光子计数关联成像质量的方案, 分析了其成像性能, 并通过数值模拟验证了其有效性。探讨了探测路数、回波信号平均光子数和辐照散斑场的稀疏度对成像质量的影响。数值模拟结果表明, 该方案下的关联成像质量与探测路数成正相关, 随着回波信号平均光子数和辐照散斑场稀疏度的增加, 成像质量先提升后降低。

                PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(05):0511001
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                摘要

                为了解决激光打标系统中聚焦透镜焦深短等原因导致的系统打标范围小等问题,提出了一种基于飞秒激光成丝效应进行大幅面激光打标的方法,系统地分析了打标范围和分辨率。实验结果表明:飞秒激光成丝可以有效地增大焦深,实现大幅面平面样品的打标以及曲面样品的打标,并在打标系统的有效工作范围内,使分辨率均匀性得到了提高。

                PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(05):0508019
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                摘要

                本文提出了一种能够与胃镜相匹配的光纤拉曼光谱系统和积分能量比相结合来快速诊断胃癌的方法。首先, 采用光纤拉曼光谱系统对来自 17例胃正常粘膜, 12例胃腺癌粘膜的活检组织进行拉曼光谱检测 (激发光波长 785 nm, 功率 50 mW, CCD温度-80 ℃, 采集时间 1 s)。然后, 采用降低基线、快速傅里叶转化 (FFT)平滑对拉曼原始光谱进行预处理。最后, 根据拉曼谱图特征, 分析了拉曼特征峰的归属, 比较了胃正常和胃腺癌粘膜的拉曼光谱差异和连续频带内(1500 cm-1~1700 cm-1)和非连续频带 (1100 cm-1~1200 cm-1)积分能量比。结果表明, 胃腺癌粘膜位于 1002 cm-1、 1073 cm-1、1450 cm-1、1655 cm-1归属于苯丙氨酸和蛋白质的拉曼峰强度比正常粘膜相对增高, 胃正常和胃腺癌粘膜在连续频带内和非连续频带积分能量差异明显(独立样本 t检验, P<0.05), 并以积分能量的比值来作为诊断指标, 获得的准确度达到 97.5%~98.5%, 敏感度达到 91.7%和特异度达到 100.0%。

                PDF全文光电工程 | 2019,46(04):180645
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                摘要

                在高精度视向速度测量系统中, 圆形光纤逐渐被多边形光纤替代, 结合多边形光纤、透镜和圆形光纤的扰模方案也被陆续提出。通过光线追迹的方法, 对圆形、八边形截面的两种光纤以及基于这两种光纤的双光纤扰模器的扰模性能进行了模拟分析。模拟结果表明:虽然圆形光纤有较好的远、近场角向扰模, 但是径向扰模效果不佳; 八边形光纤的近场径向和角向扰模性能均较优, 但远场扰模与圆形光纤没有明显差异; 双光纤扰模器能有效提高光纤扰模性能, 而使用了八边形光纤的双光纤扰模器的远、近场扰模性能均较优。

                PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(05):0506005
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                摘要

                X射线强度关联干涉测量为实现高分辨率脉冲星信息获取提供了一条可行的技术途径,但现有的X射线探测器能量分辨率有限,探测到的X射线信号有一定能谱展宽,从而导致测量精度降低。为了解决这一问题,基于不同能量相干曲线之间的缩放关系,提出了强度关联干涉测量能谱展宽校正方法,通过仿真分析了校正前后的测量误差,探讨了噪声对该校正方法的影响,并进行了可见光波段的模拟干涉测量实验,结果表明校正后的测

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):103401
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                摘要

                现有三维显微粒子图像测速系统在获取示踪粒子空间位置时需要扫描或多视角成像,导致系统复杂、无法实现微尺度流场瞬态测量等问题,为此本文提出一种基于微透镜阵列的光场显微成像粒子图像测速技术(Light Field Micro-PIV)。该技术利用单个相机一次曝光即可获取微流场中示踪粒子的瞬时光场信息,进一步结合基于波动光学理论的光场显微成像的点扩散函数模型,反卷积算法可重建出微尺度流场中的示踪粒子瞬时空间

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):101102
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                摘要

                针对传统重建算法对火焰重建精度低,重建速度慢的现状,本文提出了基于正则先验的全变分代数迭代(ARTTV)算法来提高对称与非对称火焰的重建精度,同时,为了提高重建速度,我们建立了基于“ARTTV-PSO(粒子群算法)内核”的极限学习机(ELM)神经网络,该神经网络具有与迭代算法近乎相同的重建能力,同时又具有超过迭代算法约300倍的重建速度。

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):101202
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                摘要

                针对现有高光谱图像生成式对抗网络(Generative Adversarial Network, GAN)分类算法中存在不能充分提取光谱特征和空谱联合特征而导致高光谱图像分类精度降低的问题,提出一种基于双通道GAN的高光谱图像分类算法。通过搭建改进的一维GAN分类框架和二维GAN分类框架来分别提取完整的光谱特征和空间特征,并将光谱特征和空间特征进行非线性融合形成更为全面的空谱联合特征送入到分类器中进行分类。通过对常用的高光

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):102802
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                摘要

                光学干涉实验获得的条纹图有时会出现照度不均匀的问题,改善照度不均匀现象对于条纹图的后续处理具有重要意义。针对此问题,提出了一种基于多尺度Retinex算法的光干涉条纹图像增强算法,论述了该算法的原理以及实现过程。选取了大、中、小三种不同尺度,结合了各个尺度的优点,并针对光学干涉条纹图的特点,对不同的尺度取不同的权重,得到加权结果。与两种常用的光学图像增强方法进行了对比实验,并通过主观

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                摘要

                为提高随机并行梯度下降算法波前像差优化校正的收敛速度,本文从算法原理出发,分析算法迭代中制约其收敛速度的因素,提出了一种基于波前像差梯度平方寻优的随机并行梯度下降算法。本文通过理论公式推导,分析了波前梯度平方和波前随机扰动量的线性关系,并利用远场光斑的归一化二阶矩,近似计算波前像差梯度平方,最终实现波前像差的优化校正。随后采用数值仿真方法对比分析了已有算法和本文算法的收敛速度和

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                摘要

                针对增强现实系统在复杂环境中跟踪注册鲁棒性不足以及特征搜索空间大的问题,提出了一种结合显著性检测的混合跟踪注册方法。首先,利用均值漂移迭代运算预测候选目标位置,建立峰值位于目标中心的二维高斯函数,生成融合中心先验的视觉显著图;然后,提取目标显著性特征,采用均值漂移算法进行跟踪;另外,根据相似度量系数判断是否利用形变多样相似性匹配算法重定位目标;最后,构建多尺度空间的快速定向二进

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                摘要

                针对传统匹配方法存在匹配精度低、速度慢等问题,本文提出一种基于扩展的PFH特征的点云匹配算法,该算法采用先粗配再细配的策略。首先利用ISS特征检测算法获取点云上的显著特征点集;其次对特征点进行EPFH特征描述;然后通过采样一致性算法估算刚体变换矩阵,完成待匹配点云和目标点云的初始匹配;接着使用基于树的迭代最近点算法实现两片点云的精细匹配;最后将本文算法分别应用于公共数据集和兵马俑特殊数据

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                摘要

                现有的高精度的目标检测算法大都依赖于超深的主干网络(比如ResNet和Inception),无法做到实时检测,相反采用一些轻量级的主干网络(比如VGG和MobileNet)满足实时性的要求,但导致精度的损失,对小目标的检测效果变差。SSD算法具有高精度实时检测的特点,本文以SSD算法的网络结构为基础,通过设计并添加感受野模块增强轻量级主干网络的特征提取能力,同时,设计并引入了特征融合模块,充分利用深层网络提取

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                摘要

                近年来图像语义分割任务在产业界和学术界获得了广泛关注,成为计算机视觉领域一项基础而重要的任务。随着深度学习和卷积神经网络的应用,图像语义分割的性能得到了大幅度提升,然而,当前图像语义分割算法在语义信息的利用率及不同语义类别之间的区分度上仍然存在欠缺。为了进一步提升语义分割算法的性能,本文提出多层级的上下文信息机制,使用多层级特征对长距离的依赖关系信息以及局部性较强的上下文信息进

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                摘要

                为了定量研究分析LED照明节律效应随色温变化规律,选择8种大色温范围(2678 K-7258 K)的LED照明光源,特别是超低色温LED,采集380nm-800nm可见光波段光谱分布数据。分别计算8种LED照明光源的1931CIE-XYZ标准色度系统色坐标Z值、415nm-508nm波段蓝光占比Rc、节律因子Kc;采用最小二乘法的线性拟合。研究结果表明:色温范围为2678 K-7258 K LED照明光源节律效应随色温的增大而增强;可用1931CIE-XYZ标准色度系

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                摘要

                针对多光谱图像的空谱相关特性,提出一种基于卷积神经网络的端到端多光谱图像压缩方法。编码端,将多光谱数据整体输入到多光谱图像压缩网络中,采用卷积提取多光谱图像的主要光谱特征与空间特征,使用下采样减小特征数据的尺寸,并通过率失真优化控制光谱特征与空间特征数据的熵使空谱特征数据分布更加紧凑,将量化后的中间特征数据进行无损熵编码得到压缩码流。解码端,码流经过熵解码、逆量化、上采样、反卷

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):100901
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                摘要

                本文采用标准紧凑拉伸试样对比了超低碳贝氏体钢激光电弧复合焊接接头的电弧作用区、激光作用区、热影响区和母材的疲劳裂纹扩展速率,总结了各微区疲劳裂纹扩展特征,分析了裂纹扩展路径发生偏折的原因。试验结果表明:各微区裂纹扩展速率随应力强度因子增大均提高,但是热影响区和母材的扩展速率增长率会随着应力强度因子升高而减慢。在应力强度因子较低时,疲劳裂纹扩展速率快慢排序是母材>热影响区>电弧

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):1002014
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                摘要

                对星敏感器进行地面姿态标定时,星敏感器的安装变形和自身热变形误差耦合使得星敏感器跟踪标定测得的姿态转移四元数产生误差。针对这一问题提出了一种基于误差解耦的星敏感器热漂移标定系统。根据标定原理和星等模拟要求,设计了自准直光学标定系统和误差解耦光路。根据共光路特性,由自准直仪和CCD获得星敏感器安装误差和热变形与安装变形形成的耦合误差,将安装变形误差从耦合误差中剔除后获得准确的星敏感

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):100404
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                摘要

                在光纤周界安防系统中,如何快速有效地对人为入侵信号和非人为入侵信号作出模式分类仍是一项待解决的难题。对此本文采用以单模-多模-单模(SMS)光纤结构的光路,针对施加在多模光纤上的入侵信号,提出了基于短时傅里叶变换(STFT)和卷积神经网络(CNN)相结合的模式识别分类方法。该方法首先对入侵信号做短时傅里叶变换以获得时频图,制作成训练集和测试集,然后将训练集输入到三种网络模型中进行训练,根据工程应

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):100601
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                摘要

                本文采用飞秒激光直写技术,在预涂覆廉价铜离子涂层的柔性基体上通过激光还原得到纳米铜颗粒并原位连接形成导电结构,成功得到具有优良导电性能的铜微电极。研究了不同激光功率及扫描速率对所形成电极的结构形貌及导电性能的影响。结果表明,在不损伤基体的条件下,随着辐照激光能量密度的增加,铜微电极导电性能明显提高。当激光功率为1210mW,扫描速度为1mm/s时,所制备的电极成分主要为铜,导电性能较好,

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):1002013
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                摘要

                采用激光诱导TIG电弧焊的方法进行了1.5mm厚6061-T6和5083-O异种铝合金拼焊试验,系统研究激光加入对焊接接头塌陷变化和力学性能的影响规律。研究表明,由于两种铝合金化学成分和热物理性能的差异,焊接接头出现不一致塌陷现象;与电弧焊相比,激光的加入不仅可以有效降低焊接接头的塌陷程度,而且会大幅度降低焊接接头不一致塌陷深度比;随着激光功率的增加,焊接接头不一致塌陷呈现减小趋势,引起的接头受力

                PDF全文 中国激光 | 2019,46(10):100207
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                摘要

                以超短脉冲抽运高非线性硫系玻璃光波导是产生宽带中红外超连续谱(supercontinuum, SC)的重要途径,SC的输出平均功率主要受材料激光损伤阈值的限制。为了阐明硫系玻璃激光损伤阈值(laser damage threshold, LDT)与玻璃化学组成的关系,以及不同重复频率超短脉冲辐照下对应的损伤机理,以脉冲宽度216 fs、中心波长1030 nm、重复频率1-1000 kHz的激光为辐照源,研究了Ge-Sb-S硫系玻璃的激光损伤特性。研究发

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):101601
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                摘要

                根据光子晶体提升闪烁体光输出的作用原理,向高度为h=5um的硅酸钇镥闪烁体(LYSO)的光出射面引入了四种不同结构的光子晶体(Photonic Crystal, PhC),以期提升闪烁体探测器的探测性能。四种PhC构型分别为六边晶格孔型、正方晶格孔型、正方晶格圆柱型、正方晶格长方体型。结合Rsoft和Matlab软件,通过对光子晶体的周期、比例、高度三个参量的扫描,得到了四组光子晶体最佳的结构参数。模拟结果表明,在LYSO中心波

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):103101
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                摘要

                针对传统的单幅图像去雾算法容易受到雾图先验知识制约,颜色失真等问题,本文提出了一种基于深度学习的多尺度卷积神经网络单幅图像去雾方法,即通过学习雾天图像与大气透射率之间的映射关系实现图像去雾。根据大气散射模型形成雾图机理,首先设计了一个端到端的多尺度全卷积神经网络模型,通过卷积层运算提取有雾图像的浅层特征,接着利用多尺度卷积核并行提取得到有雾图像的深层特征,然后将浅层特征和深层特

                PDF全文 光学学报 | 2019,39(10):101001
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