Yuncheng Liu 1†Ke Xu 1†Xuhao Fan 1Xinger Wang 1[ ... ]Hui Gao 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan 430074, China
Interactive holography offers unmatched levels of immersion and user engagement in the field of future display. Despite of the substantial progress has been made in dynamic meta-holography, the realization of real-time, highly smooth interactive holography remains a significant challenge due to the computational and display frame rate limitations. In this study, we introduced a dynamic interactive bitwise meta-holography with ultra-high computational and display frame rates. To our knowledge, this is the first reported practical dynamic interactive metasurface holographic system. We spatially divided the metasurface device into multiple distinct channels, each projecting a reconstructed sub-pattern. The switching states of these channels were mapped to bitwise operations on a set of bit values, which avoids complex hologram computations, enabling an ultra-high computational frame rate. Our approach achieves a computational frame rate of 800 kHz and a display frame rate of 23 kHz on a low-power Raspberry Pi computational platform. According to this methodology, we demonstrated an interactive dynamic holographic Tetris game system that allows interactive gameplay, color display, and on-the-fly hologram creation. Our technology presents an inspiration for advanced dynamic meta-holography, which is promising for a broad range of applications including advanced human-computer interaction, real-time 3D visualization, and next-generation virtual and augmented reality systems.
interactive display meta-holography bitwise operation ultra-high frame rate 
Opto-Electronic Advances
2024, 7(1): 230108
作者单位
摘要
1 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室,山西 太原 030024
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室,吉林 长春 130033
3 广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
4 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
提出了一种基于多模光纤模间色散的无时延特征混沌产生方案。在多模光纤长度为4.4 km、芯径为62.5 μm、反馈强度为0.1的条件下,实验获得了无时延特征的混沌信号。进一步理论分析了多模光纤的纤芯直径、相对偏移、长度对混沌光模场的影响,结果显示:随着纤芯直径和相对偏移的增大,模式数量逐渐增多,模场分布变复杂;随着光纤长度的增加,模式分离程度(即模间色散)增大。最终探明了多模光纤相对偏移、反馈强度、长度对时延特征的抑制规律。结果表明,在与实验相同的纤芯直径和反馈强度下,消除时延特征的多模光纤的临界长度为1 km。
光纤光学 半导体激光器 混沌激光 时延特征 多模光纤 
中国激光
2024, 51(6): 0606002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Optoelectronics and Hunan Institute of Advanced Sensing and Information Technology, Xiangtan University, Xiangtan 411105, China
2 College of Physics and Technology & Guangxi Key Laboratory of Nuclear Physics and Technology, Guangxi Normal University, Guilin 541004, China
3 Department of Electronic and Electrical Engineering, University of Sheffield, Sheffield S10 2TN, UK
4 National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Palladium (Pd)-based sulfides have triggered extensive interest due to their unique properties and potential applications in the fields of electronics and optoelectronics. However, the synthesis of large-scale uniform PdS and PdS2 nanofilms (NFs) remains an enormous challenge. In this work, 2-inch wafer-scale PdS and PdS2 NFs with excellent stability can be controllably prepared via chemical vapor deposition combined with electron beam evaporation technique. The thickness of the pre-deposited Pd film and the sulfurization temperature are critical for the precise synthesis of PdS and PdS2 NFs. A corresponding growth mechanism has been proposed based on our experimental results and Gibbs free energy calculations. The electrical transport properties of PdS and PdS2 NFs were explored by conductive atomic force microscopy. Our findings have achieved the controllable growth of PdS and PdS2 NFs, which may provide a pathway to facilitate PdS and PdS2 based applications for next-generation high performance optoelectronic devices.
PdS PdS2 nanofilms controllable growth chemical vapor deposition electron beam evaporation 
Journal of Semiconductors
2023, 44(12): 122001
作者单位
摘要
1 西安工业大学 光电工程学院,西安 710021
2 西安工业大学 电子信息工程学院,西安 710021
针对红外目标跟踪中红外图像模糊、存在噪声、目标特征少的问题,提出了自适应信息选择的变尺度相关滤波红外目标跟踪算法。首先,在提取的灰度特征中重新提取了梯度信息,用于增强特征感受野大小,丰富目标特征信息;其次,稀疏滤波器系数,减少滤波器信息冗余,并将其结合至滤波器训练过程中,不同通道下的空间信息保留程度不同,有效提高滤波器表达能力;最后,在原有保留尺度更新的基础上,加入变尺度滤波器,构建边界框比例不同的尺度池,有效应对边界框比例变化的情况。在LSOTB-TIR数据集和PTB-TIR数据集上做了对比和消融实验以验证算法的有效性,结果表明该算法在LSOTB-TIR数据集上精确度和成功率分别达到71.3%和59.4%,在使用手工特征的算法中获得了更好的表现。
红外与夜视技术 目标跟踪 相关滤波 红外图像处理 变尺度滤波器 稀疏化表示 Infrared night vision technology Target tracking Correlation filter Infrared image processing Variable scale filter Sparse representation 
光子学报
2023, 52(12): 1210003
张聘 3乔亚庆 1,*苏晓慧 1高辉 1,2[ ... ]邓磊敏 1,2
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 湖北光谷实验室,湖北 武汉 430074
3 航空工业济南特种结构研究所高性能电磁窗航空科技重点实验室,山东 济南 250023
为改善玻璃纤维复合材料制孔的精度和质量,本文提出了一种双振镜激光扫描加工方法。双振镜激光扫描加工系统共包括4片可偏转反射镜,4片反射镜协同运动可以实现对扫描激光的四轴(xyαβ)控制,其中xy为激光焦点在二维平面的位置,αβ为扫描激光的入射角度。基于双振镜激光扫描加工系统开展了玻璃纤维复合材料的制孔实验,通过调节激光入射角度和激光扫描策略,在厚度为3.6 mm的玻璃纤维复合材料板上加工了侧壁完全垂直的孔,孔直径可达10 mm,热影响区宽度小于10 μm,侧壁表面粗糙度小于2 μm,没有发现材料分层和纤维拔出等缺陷。
激光技术 激光钻孔 四轴激光扫描 玻璃纤维复合材料 飞秒激光 
中国激光
2023, 50(24): 2402403
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 湖北光谷实验室,湖北 武汉 430074
采用五轴激光扫描技术研究了FR4覆铜板的深盲孔制造技术。通过实验研究了激光参数和扫描图形的填充间距对盲孔侧壁锥度和底部材料去除均匀性的影响,通过调节激光扫描策略,实现了盲孔锥度和孔径的连续调节。盲孔深度为925 μm,最大深径比可达4.9∶1,孔侧壁平直,孔底玻璃纤维复合材料被完全去除,铜层的损伤深度小于1 μm。实验结果表明,五轴激光扫描技术可以有效提升激光的盲孔制造能力。
激光技术 激光钻盲孔 五轴激光扫描 侧壁锥度 飞秒激光 
中国激光
2023, 50(24): 2402401
王星儿 1,2许可 1范旭浩 1刘耘呈 1[ ... ]熊伟 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
3 湖北光谷实验室,湖北 武汉 430074
光谱分离成像是一种可同时获取光谱信息、空间位置信息的探测技术,被广泛应用于地理、环境、生物、光学等领域,集成化是该技术的重要发展方向之一。提出了一种基于超透镜的光谱分离技术,采用选择性光谱响应单元结构对红、绿、蓝(RGB)三个波段的聚焦相位进行编码,基于单片器件即可收集不同位置的光谱信息,简化了获取光学信息的过程,推动了小型化光谱分离成像器件的进一步发展。
探测器 光谱分离成像 超表面 多焦点超透镜 几何相位 
中国激光
2023, 50(18): 1813014
作者单位
摘要
1 西安工业大学电子信息工程学院,陕西 西安 710021
2 西安工业大学本科生院,陕西 西安 710021
3 北京微电子技术研究所,北京 100000
针对现有利用可见光与红外模态融合的行人目标检测算法在全天候环境下漏检率高的问题,提出一种基于光照感知权重融合的多模态行人目标检测算法。首先,使用引入高效通道注意力(ECA)机制模块的ResNet50作为特征提取网络,分别提取两个模态的特征;其次,对现有光照加权感知融合策略进行改进,通过设计一种新的光照感知加权融合机制获取可见光与红外模态的对应权重,并进行加权融合得到融合特征,从而降低算法的检测漏检率;最后,将从特征网络最后一层提取的多模态特征和生成的融合特征共同送入到检测网络,完成行人目标检测。实验结果表明,所提算法在KAIST数据集下具有良好的检测性能,在全天候下对行人目标的检测漏检率为11.16%。
多模态图像融合 注意力机制 光照感知权重融合 行人检测 
激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1610008
Hui Gao 1,2,*†Xuhao Fan 1†Yuxi Wang 1†Yuncheng Liu 1[ ... ]Wei Xiong 1,2,***
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan 430074, China
Multispectral and polarized focusing and imaging are key functions that are vitally important for a broad range of optical applications. Conventional techniques generally require multiple shots to unveil desired optical information and are implemented via bulky multi-pass systems or mechanically moving parts that are difficult to integrate into compact and integrated optical systems. Here, a design of ultra-compact transversely dispersive metalens capable of both spectrum and polarization ellipticity recognition and reconstruction in just a single shot is demonstrated with both coherent and incoherent light. Our design is well suited for integrated and high-speed optical information analysis and can significantly reduce the size and weight of conventional devices while simplifying the process of collecting optical information, thereby promising for various applications, including machine vision, minimized spectrometers, material characterization, remote sensing, and other areas which require comprehensive optical analysis.
metalens multispectral imaging polarized imaging spectra and polarization reconstruction 
Opto-Electronic Science
2023, 2(3): 220026
作者单位
摘要
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230026
快校正磁铁电源能够对束流轨道的偏离进行快速校正,提升同步辐射光源运行的可靠性。随着第四代衍射极限储存环(DLSR)光源品质的进一步提高,为了保证束流轨道的稳定性,快速轨道反馈(FOFB)系统对校正磁铁电源的性能也提出了更高的要求。针对先进同步辐射光源FOFB系统对快校正磁铁电源的需求,将目前国内外第四代同步辐射光源束流轨道快速校正磁铁电源的研究成果分为线性电源和开关电源两类,对各方案的拓扑结构、控制策略以及性能参数的特点等进行了简要对比分析,可以看出目前国内外正在研制的快校正磁铁电源响应带宽基本可以达到5 kHz甚至10 kHz水平,线性电源的低纹波噪声特性具备应用优势但需要关注效率低的问题;开关电源方案具有高效、模块化等特点,如果可以有效解决纹波噪声问题,将会更广泛地应用在快校正磁铁电源的设计中。
衍射极限同步辐射光源 轨道反馈 快校正电源 线性电源 开关电源 diffraction-limited synchrotron radiation light source orbit feedback fast corrector power supply linear power supply switching power supply 
强激光与粒子束
2023, 35(2): 024001

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