东南大学 先进光子学中心，江苏 南京 210096
具有偏振结构分布的强激光与非线性光学材料相互作用导致了多种新颖的非线性光学效应，反映了材料的非线性光学特性，调制了光场的传播行为。笔者概述了矢量光场激发三阶非线性光学效应的研究进展。首先简要介绍了任意偏振光激发三阶非线性光学效应的理论，如非线性薛定谔方程、光束传播方程、各向同性和各向异性三阶非线性光学系数。也简要介绍了表征三阶非线性光学系数的 Z-扫描技术。在弱聚焦条件下，给出了诸如径向偏振光、杂化偏振光和柠檬型庞加莱光束这三种类型矢量光场的焦场表达式。其次，重点回顾了多种矢量光场激发的各向同性/各向异性三阶非线性光学效应，包括径向偏振光激发的各向异性非线性光学效应、杂化偏振光激发的各向同性和各向异性非线性光学效应、柠檬型庞加莱光束激发的各向同性/各向异性非线性光学效应。最后，简要讨论了矢量光场在非线性偏振旋转、光束整形、可控光场塌缩与成丝和光限幅方面的应用。
矢量光场 非线性折射 双光子吸收 各向同性 各向异性 vectorial light field nonlinear refraction two-photon absorption isotropy anisotropy 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201050
1 北京理工大学光电学院， 北京 100081
2 北京理工大学珠海学院信息学院， 广东 珠海 518088
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。
图像处理 运动检测 卡尔曼滤波 背景差分 分块分类 动态背景 激光与光电子学进展
2018, 55(8): 081003
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, School of Science, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
2 Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
3 Beijing Computational Science Research Center, Beijing 100193, China
4 School of Physics and Nuclear Energy Engineering, Beihang University, Beijing 100083, China
5 e-mail: mlei@bupt.edu.cn
6 e-mail: limin.liu@csrc.ac.cn
Two-dimensional (2D) materials with potential applications in photonic and optoelectronic devices have attracted increasing attention due to their unique structures and captivating properties. However, generation of stable high-energy ultrashort pulses requires further boosting of these materials’ optical properties, such as higher damage threshold and larger modulation depth. Here we investigate a new type of heterostructure material with uniformity by employing the magnetron sputtering technique. Heterostructure materials are synthesized with van der Waals heterostructures consisting of and . The bandgap, carrier mobility, and carrier concentration of the heterostructure materials are calculated theoretically. By using these materials as saturable absorbers (SAs), applications in fiber lasers with -switching and mode-locking states are demonstrated experimentally. The modulation depth and damage threshold of SAs are measured to be 64.17% and , respectively. Both theoretical and experimental results indicate that heterostructure materials have large modulation depth, and can resist high power during the generation of ultrashort pulses. The heterostructure materials have the advantages of low cost, high reliability, and suitability for mass production, and provide a promising solution for the development of 2D-material-based devices with desirable electronic and optoelectronic properties.
Nonlinear optical materials Mode-locked lasers Lasers, fiber Photonics Research
2018, 6(3): 03000220
采用龙格库塔法和特征线法对光纤中受激布里渊散射耦合方程组进行数值求解, 研究斯托克斯脉冲的增益、能量和半高全宽对时延和脉冲展宽的影响.结果表明: 三角脉冲的增益、能量和宽度对时延和脉冲展宽都有影响, 最大时延随着脉冲能量的减小而增加.脉冲宽度越窄, 时延会越大.优化三角斯托克斯脉冲的增益、能量和宽度, 可以获得最大时延和小的脉冲形变.该研究可为光通信和传感器件设计提供参考.
光纤 受激布里渊散射 慢光 脉冲展宽 斯托克斯波 Optical fiber Stimulated Brillouin scattering Slow light Pulse broadening Stokes wave
1 中国科学院 光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院 研究生院, 北京 100039
提出了一种基于自解卷积和增量Wiener滤波的迭代盲图像复原算法(SDIWF-IBD)。将自解卷积点扩散函数估计法应用于迭代盲目反卷积, 准确估计了点扩散函数频域; 在图像估计时使用增量Wiener滤波, 确保算法稳定收敛。为进一步控制算法收敛速度, 引入内迭代加速方法, 有效减少了算法的外部迭代次数。实验结果表明, 复原后图像细节明显增加且失真小, 算法快速收敛于较小误差。该算法复原效果良好, 收敛快速可控, 有利于实时应用。
迭代盲目反卷积 自解卷积 增量Wiener滤波 内迭代加速 算法收敛性 Iterative Blind Deconvolution(IBD) self-deconvolution incremental Wiener filter in-iterative acceleration algorithm convergency 光学 精密工程
2011, 19(12): 3049
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学部， 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院， 北京 100039
光学系统是分光光度计的核心部分，以光谱仪基本原理和光学设计理论为基础，以便携化、低成本、且满足设计要求的光谱范围和分辨率为具体设计目标，对李特洛系统、艾伯特-法斯梯系统、切尔尼-特纳系统、交叉式切尔尼-特纳系统这4种可行的设计方案进行了比较与分析，提出以平面衍射光栅作为色散元件的非对称交叉式Czerny-Turner结构作为该设计的系统结构。用光学软件对该系统进行模拟和优化，设计结果表明: 设计的系统光谱范围为360nm～740nm，光谱分辨率为10nm、F数为5.25、光谱展开为44.1mm、系统体积约80mm×69mm×62mm，满足精度高、体积小及成本低等设计要求。
色度计 分光光度计 交叉式Czerny-Turner结构 平面衍射光栅 硅光电二极管阵列 colorimeter spectrophotometer crossed Czerny-Turner structure plane diffracting grating Si photodiode array
