Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
2 Quantum Sensing Center, Zhejiang Lab, Hangzhou 310000, China
Sensing sensitivity is the key performance of optical tweezers. By adjusting the frequency and magnitude of an applied Coulomb force as an input of optical tweezers, we directly measured the sensitivity and signal-to-noise ratio (SNR) of a system and indirectly calculated the actual noise magnitude. Combined with an output filter, the relationship between the SNR and bandwidths was studied. We established the simulation model of a system using Simulink and simulated the relationship between the SNR and magnitude of the input forces and filter bandwidths. In addition, we built an experimental system to determine the relationship between the SNR and the magnitude of the input forces and filter bandwidths. The actual minimum detectable force was measured as 1.827 5×10-17 N at a 1 Hz bandwidth. The experimental results were correlated with the simulation and theoretical results, confirming the effectiveness of the proposed method and demonstrating the high sensitivity of vacuum optical tweezers as mechanical sensors. We proposed a novel method of calibration and measurement of system sensing parameters by applying an actual force that was more direct and precise than the theoretical calculation method that requires accurate fitting parameters, such as the particle radius and density. This method can be employed to analyze the system noise and phase characteristics to confirm and improve the real performance of the system.
Optical tweezers sensitivity Coulomb force SNR Simulink system noise characteristic 
Photonic Sensors
2023, 13(1): 230124
王姣姣 1,2王欣 1,2,*高彦泽 1,2李卓 1,2[ ... ]张金英 1,2
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
基于三维场景构建和激光散射原理的激光雷达回波场景生成,可被用于模拟真实场景的激光回波特性,是激光阵列探测器性能测试的重要手段。为了高效地生成具有高仿真精度的动态场景,构建了由激光回波场景仿真相似度和场景计算耗时组成的采纳度并将其作为评价函数,实现了对激光回波场景空间网格划分数的优化。针对阵列单元为128×128的面阵探测器,利用所提方法对材质不同、距离不同的两种实验场景的激光回波的空间网格划分数进行了优化。当探测器单像元细分数为3×3,空间网格总划分数为384×384×L(L为距离精度决定的细分数)时,采纳度达到最大值。每帧场景的平均生成耗时均小于8 ms,实现了帧频为125 Hz的高帧频、高逼真度的动态场景生成。理论及实验结果均表明,在计算资源有限的情况下,所提方法可实现生成回波场景相似度和计算资源消耗间的平衡,是一种实用的三维激光回波场景生成优化方法。
遥感 激光雷达回波场景生成 相似度评估 层次分析法 空间划分 
光学学报
2021, 41(20): 2028001
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
An ultra-compact hybrid-integration receiver optical subassembly (ROSA) with four channels is demonstrated in our laboratory with the size of 23.3 mm × 6.0 mm × 6.5 mm. The ROSA is comprised of a planar lightwave circuit (PLC) arrayed waveguide grating (AWG) chip, a top-illuminated positive-intrinsic-negative photodetector array chip, and a three-dimensional microwave circuit that is specially designed for compact packaging. For each transmission lane, the 3 dB bandwidth of the ROSA is up to 20 GHz, and the maximum responsivity is up to 0.53 A/W. The proposed package structure can be used for smaller package sizes and would be an easy assembling solution for 100 GbE optical communication devices.
040.1240 Arrays 060.4230 Multiplexing 230.5160 Photodetectors 
Chinese Optics Letters
2019, 17(3): 030401
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室, 北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
3 中国科学院大学电子电气与通信工程学院, 北京 100049
平衡相干检测技术能够大幅度提高光通信系统的灵敏度, 在相干光通信和微波光子系统中得到广泛应用。作为相干检测的核心器件, 平衡探测器近年来已成为研究热点。阐述了平衡探测器的工作原理、器件结构和性能参数, 概述了平衡探测器的最新研究进展, 并对平衡探测器发展过程中存在的问题和发展趋势进行了分析。随着光通信技术的发展, 平衡探测器将在高速率、高射频功率、高响应度和高共模抑制比等方面不断优化, 封装模块将朝着高集成度、低成本和低功耗方向发展。
光通信 相干光通信 平衡探测器 波导集成 单片集成 混合集成 
激光与光电子学进展
2018, 55(10): 100001
作者单位
摘要
中国海洋大学 信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
为了有效地提高鱼苗尺寸测量的效率及精度, 搭建了平行式双目立体视觉系统。根据双目视觉原理, 首先基于改进后的由多组同心圆构成的标定板对双目视觉测量系统进行定标;然后利用Harris角点提取算法获取鱼苗图像的关键特征点, 并基于归一化互相关(Normalized Cross Correlation ,NCC)立体匹配算法对关键特征点进行匹配, 提取坐标数据;最后根据坐标数据进行计算, 得到鱼苗的空间坐标, 实现对鱼苗尺寸的精确测量。结果表明, 由所搭建的平行式双目立体视觉系统测量的相对误差在8%以内, 为双目视觉应用于鱼类养殖业的可行性提供了依据。
光学测量 双目立体视觉 特征点提取 鱼苗尺寸测量 optical measurement Binocular stereo vision characteristic points extraction measuring the size of fish 
光学技术
2017, 43(2): 153
作者单位
摘要
1 首都医科大学附属北京友谊医院口腔科, 北京 100050
2 火箭军总医院, 北京 100086
脉冲Nd:YAG激光现常用于口腔疾病的治疗中,其操作方便,使用安全,术后反应轻微,患者舒适度高。就脉冲Nd:YAG激光用于各种口腔疾病治疗的作用机制以及参数的选择做一综述。
脉冲Nd:YAG激光 应用原理 参数 pulsed Nd:YAG laser application principle parameter 
应用激光
2016, 36(5): 631
作者单位
摘要
中国海洋大学信息科学与工程学院, 山东 青岛 266100
提出了一种新型的傅里叶变换彩色编码彩虹合成全息图的自动化制作方法。根据数字合成全息原理和角度分区假颜色编码技术,三维模型经过图像处理得到拍摄图像并由空间光调制器显示。利用傅里叶变换全息光路和大数值孔径的物镜,在谱面上形成点元。借助计算机设定程序和运动控制系统,自动逐点干涉打印,实现大幅面大视角的彩色编码彩虹全息图的制作。
全息 合成全息 傅里叶变换 图像处理 干涉直写 
中国激光
2016, 43(2): 0209001
作者单位
摘要
1 辽宁医学院第二炮兵总医院培养基地, 北京 10086
2 北京市第二炮兵总医院, 北京 10088
目的: 探讨Nd∶YAG激光和传统根尖外科手术治疗窦道型根尖周炎的疗效差异。方法: 将54例窦道型根尖周炎的患牙随机分成Nd∶YAG激光治疗组和传统根尖外科手术治疗组, 在Nd∶YAG激光治疗组中, 将Nd∶YAG激光光纤头沿瘘管插入根尖, 然后缓慢旋转后退照射瘘管避, 重复照射3次, 并配合生理盐水冲洗。传统根尖外科手术组采用手术治疗患牙。分别对两组患牙进行术后48h反应情况、术后10天情况和术后3个月情况进行复查。结果: 术后48 h Nd∶YAG激光处理组的术后反应明显较常规手术组轻(P=0.000)。两组数据有显著差异性。术后10天Nd∶YAG激光处理组和常规手术组在术后10天的疗效相同(P=0.655)。术后3个月Nd∶YAG激光处理组和常规手术组的疗效相同(P=0.541)。结论: Nd∶YAG激光在治疗窦道型根尖周炎方面与传统根尖外科手术相比在治疗效果方面没有明显差异, 且Nd∶YAG激光治疗后, 患牙的术后不适反应更轻, 因Nd∶YAG激光在治疗过程中的创伤更小, 更加安全, 所以其临床适用范围较传统根尖外科手术更广, 值得推广。
Nd∶YAG激光 窦道型根尖周炎 根尖外科手术 Nd: YAG laser sinus apical periodontitis apical surgery 
应用激光
2015, 35(1): 133

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