西安应用光学研究所 智能感知实验室，陕西 西安 710065
DETR（detection transformer）算法是一个基于Transformer的目标检测算法，具有检测速度快、检测效果好的优势。介绍了一种利用DETR算法及双目视觉原理对道路环境下的人、车、自行车、信号灯等目标进行构建的测量系统。分析了双目测距、相机标定、目标检测以及目标匹配的原理，并以此为基础构建了测量系统。采用目标检测算法检测视野中的目标，利用双目视觉原理对检测到的目标进行测距，同时分析了测量系统中测量误差的来源，并计算其对结果的影响。该算法在KITTI数据集及现实环境中进行测试，测量系统基线为45 cm，对15 m～80 m的指定目标检出率高于90.6%，测距误差小于5.8%，在RTX 2080Ti平台上能够实时运行。
双目视觉 目标检测 测量系统 测量误差 binocular vision target detection measurement system measurement error
1 电子科技大学 资源与环境学院，四川 成都 610054
2 上海空间推进研究所 上海空间发动机工程技术研究中心，上海 201112
目前，电弧激励器的仿真研究仅局限于得到激励器产生的等离子体的电势、压力、温度和速度等工作特性，而其有关的等离子体状态参数仅限于用光谱诊断其电子温度和电子密度等，二者是分立的，本文试图将其二者统一起来。本文设计了电弧射流等离子体激励器，采用有限元法求解非线性多物理场方程，对此电弧射流等离子体激励器的工作特性进行了数值模拟，得到了激励器内部的电势、压力、温度和速度分布，并在此基础上计算了电子密度，由激励器工况得到了激励器等离子体状态参数（电子温度和电子密度）的仿真计算模型。然后采用发射光谱诊断方法对射流等离子体进行了光谱诊断，利用分立谱线的强度比例法对等离子体电子密度进行计算。结果表明：电弧等离子体激励器诊断实验得到的最高电子温度为10505.8 K，最大电子密度为5.75×1022 m−3。对于不同工况下的等离子体电子温度和等离子体密度，实验和仿真结果数值均随入口气体流量增大及放电电流的增大而增大。表明对于所设计的小型化、高射流速度的电弧射流激励器等离子体状态参数的仿真计算模型是合理且适用的。说明将激励器工作特性仿真与光谱诊断的电子温度、密度统一考虑是基本成功的，同时还有值得进一步改进的地方。
发射光谱 光谱学 电子密度 电弧激励器 emission spectrum spectroscopy electron density arc actuator
1 电子科技大学 资源与环境学院，成都 611731
2 上海空间推进研究所上海空间发动机工程技术研究中心，上海 201112
为了在高超声速飞行器减阻中达到更好的减阻效果，设计了一种电弧射流等离子体激励器。采用有限元法求解非线性多物理方程，对此电弧射流等离子体激励器的工作特性进行了数值模拟，得到了激励器内部的电势、压力、温度和速度分布，综合分析了进气口气体速度、放电电流、激励器管道半径对电势、压力、温度和速度分布的影响。获得了全面的影响规律，通过仿真结果还得到：电弧射流等离子体激励器可产生最高温度为8638 K、最高速度为655 m/s的等离子体射流。当电流20 A，进气速度0.5 m/s，管道半径2.5 mm时，所需功率最小；当电流20 A，入口气体流速5 m/s，管道半径2.5 mm时，出口处平均温度最高；当电流20 A，进口气体速度10 m/s，管道半径2.5 mm时，出口处平均速度最大。并对仿真得到的放电电压进行了实验验证，在等离子体参数相似的情况下，实验结果与仿真结果吻合较好。
减阻激励器 等离子体 电弧放电 数值模拟 等离子体炬 drag reduction actuator plasma arc discharge numerical simulation plasma torch 强激光与粒子束
2022, 34(6): 065003
Author Affiliations
Abstract
1 School of Resources and Environment, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
2 Shanghai Institute of Space Propulsion, Shanghai Engineering Research Center of Space Engine, Shanghai 201112, China
In this paper, a new optical analysis method for plasma characterization is proposed. Plasma characteristics are obtained directly by measuring the plasma luminous color, rather than the complex spectral diagnosis method, which is difficult to obtain at high speed. By using the light transmittance curve of the human cornea, the RGB coordinates are calculated from the measured plasma spectrum data. Plasma characteristics are diagnosed using the Boltzmann plot method and the Stark broadening method. The corresponding relationship of the electron temperature, electron density data points, and luminous color is established and analyzed. Our research results indicate that this optical analysis method is feasible and promising for fast plasma characterization.
optical analysis method plasma characteristics spectral diagnosis high-speed miniaturized actuator Chinese Optics Letters
2022, 20(7): 073001
1 西安交通大学 信息与通信工程学院，陕西 西安 710049
2 中国电子科技集团 第十三研究所，河北 石家庄 050051
提出了一种基于片上集成电容工艺和带阻滤波结构的高功率三倍频器设计方法。在倍频器输入端，首先对倍频器二极管的直流偏置馈电部分进行改进，在梁式引线结构基础上结合二氧化硅（SiO2）工艺实现了片上集成电容，同时解决了三倍频器的直流馈电和射频接地问题，实现电路功能集成的同时也提高了模型仿真精度。此外，在二极管的输入端采用带阻滤波器结构替代传统的低通滤波结构，在保证倍频器性能的同时进一步简化倍频器结构复杂度和尺寸。为进行验证，设计并加工测试了两款中心频率分别为110 GHz和220 GHz的双路功率合成三倍频器。实际测试结果表明，在输入功率500 mW条件下，110 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了140 mW，峰值效率接近30%，带宽超过15 GHz；在输入功率300 mW条件下，220 GHz三倍频器的输出峰值功率达到了45 mW，峰值效率达到15%，带宽为15 GHz。两款倍频的测试结果均有优秀表现，验证了设计方法的有效性。
倍频器 片上集成电容 带阻滤波器 波导匹配网络 tripler on-chip integrated capacitors bandstop filter waveguide matching network
哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
叠层扫描成像和傅里叶叠层扫描成像可增大视场和提高分辨率。基于多距离/多高度轴向扫描和薄柱透镜旋转扫描的计算成像技术采用相位恢复算法,可以高精度重建目标的复数光场。这些成像技术在扩大视场和提高分辨率方面具有显著优势。介绍了含变参数的光学相干衍射系统在计算成像方面的研究进展。作为间接成像形式,多参数成像技术是一类将衍射成像与算法相结合的计算成像技术,实现了复值光场的精确多维表征。
图像处理 相位恢复 计算成像 衍射 变换 激光与光电子学进展
2020, 57(16): 160001
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
2 烽火藤仓光纤有限公司, 湖北 武汉 430074
模分复用技术是突破单模光纤通信系统容量极限的潜在途径。在未来可能存在的模分复用与波分复用相结合的系统中,不同空间模式和波长的增益差将制约系统容量和速率。为实现模式增益均衡和波长增益平坦,利用1480 nm LP11模式抽运光抽运44.5 km超低损少模光纤,进行分布式少模光纤拉曼放大。利用残余抽运光抽运少模掺铒光纤,进行集中式少模掺铒光纤放大,实验演示远程遥泵少模光纤放大器。实验表明,在1560~1600 nm增益平坦带宽范围内,LP01和LP11两个模式等效开关增益大于15 dB,模间增益差约为2 dB。
光纤光学 模分复用 波分复用 远程遥泵少模光纤放大器 增益均衡 光学学报
2019, 39(10): 1006004
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Opto-electronic Information Technical Science of Ministry of Education, College of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Fiberhome & Fujikura Optics Co., Ltd., Wuhan 430074, China
Using the few-mode erbium-doped fiber (FM-EDF) with a simple two-layer erbium-doped structure, we demonstrate an all-fiber FM-EDF amplifier. The gain equalization among the six spatial modes supported by the FM-EDF is achieved when only the pump in the fundamental mode (LP01) is applied. When the signals in six spatial modes are simultaneously amplified, the average modal gain is about 15 dB, and differential modal gain is about 2.5 dB for the signal at 1550 nm.
060.2330 Fiber optics communications 060.4230 Multiplexing 060.2410 Fibers, erbium 140.4480 Optical amplifiers Chinese Optics Letters
2019, 17(10): 100604
哈尔滨工业大学 自动化测试与控制系, 黑龙江 哈尔滨 150001
迭代相位恢复是一种将算法优越性与成像系统相结合的计算成像技术, 它将有助于显微镜的小型化与低成本化。基于多距离相位恢复的无透镜成像技术因其高分辨、大视场以及无相差等特性成为计算成像领域的一个研究热点。多距离相位恢复可通过不同衍射距离下的多幅强度图样迭代重建出样品的完整波前信息。目前, 无透镜多距离成像系统存在倾斜照明、收敛迟滞、初始距离无法直接测量、真彩色成像疵病、分辨率受限等问题。文中系统地综述了国内外研究团队针对这些问题的解决措施以及最新研究进展, 并给出了相对应的实验验证。
相位恢复 衍射 计算成像 phase retrieval diffraction computational imaging 红外与激光工程
2018, 47(10): 1002002
提出一种在室内进行的侦察车校零方法。该方法采用专用校零仪, 不需要基准点。该专用校零仪将高精度寻北仪、水准仪以及校炮镜或校枪镜相结合, 其校零精度可达到0.15 mil。该校零方法可以有效解决场地或气象条件不满足情况下侦察车的校零问题。
侦察车 校零 基准点 reconnaissance vehicle calibrating zero datum point
