作者单位
摘要
1 山西大学 光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原 030006
2 山西大学 激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室,太原 030006
3 山西大学 极端光学协同创新中心,太原 030006
4 中国空间技术研究院西安分院,西安 710000
通过选定低噪声电压基准芯片作为光电二极管的稳定偏压,采用低暗电流光电二极管,设计外围跨阻放大电路,利用低温漂系数元件,温控及电磁屏蔽等,研发低噪声光电探测器,并通过低频段强度噪声评估系统对其噪声进行测试评估。实验结果表明:所研发的低噪声探测器在空间引力波频段的电子学噪声谱密度在1.649×10-5 V/Hz1/2以下,在0.1 mHz处为1.649×10-5 V/Hz1/2,在1 mHz处为6.95×10-6 V/Hz1/2,在1 Hz处为7.07×10-8 V/Hz1/2;在8 mW激光入射光电二极管时,探测器抬高为40 dB。该探测器噪声性能均小于相应引力波探测中对激光强度噪声的要求,可为引力波探测中激光强度噪声抑制等方面提供关键器件支撑。
激光放大器 空间引力波探测 光电探测 电压噪声表征 对数轴谱密度算法 Laser amplifier Space-based gravitational wave detection Photoelectric detection Voltage noise characterization Logarithmic spectral density algorithm 
光子学报
2023, 52(5): 0552220
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays, Institute of Advanced Materials, School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
The lateral geometry and material property of plasmonic nanostructures are critical parameters for tailoring their optical resonance for sensing applications. While lateral geometry can be easily observed by a scanning electron microscope or an atomic force microscope, characterizing materials properties of plasmonic devices is not straightforward and requires delicate examination of material composition, cross-sectional thickness, and refractive index. In this study, a deep neural network is adopted to characterize these parameters of unknown plasmonic nanostructures through simple transmission spectra. The network architecture is established based on simulated data to achieve accurate identification of both geometric and material parameters. We then demonstrate that the network training by a mixture of simulated and experimental data can result in correct material property recognition. Our work may indicate a simple and intelligent characterization approach to plasmonic nanostructures by spectroscopic techniques.
plasmonics soft nanoimprint lithography deep neural network nanostructure characterization 
Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 010004
作者单位
摘要
1 国网江苏省电力有限公司,扬州供电分公司,江苏 扬州 225100
2 苏州大学 电子信息学院,江苏 苏州 215006
光纤网络是电力通信的主要承载网络,为保证其高可靠运行,运维人员需要定期进入变电站站点对网络中的光缆纤芯进行检测。然而,变电站数量众多且位置分散,这对光缆纤芯检测带来了巨大挑战。为此,文章针对电力通信光纤网络的多周期光缆检测问题展开了研究,以最小化总入站站点数量为目标,构建了一个整数线性规划模型,并提出了相应的启发式算法。研究结果表明,提出的启发式算法能有效降低运维人员进入变电站的次数。
电力通信 光纤网络 光缆检测 整数线性规划模型 启发式算法 power communication optical network cable detection ILP model heuristic algorithm 
光通信研究
2022, 48(5): 49
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学电子信息工程学院,江苏南京 210016
2 陆军工程大学通信工程学院,江苏南京 210007
在复杂电磁环境背景下,针对非合作无线网络的频谱态势预测问题展开研究。借助机器学习理论,提取已侦测到频谱态势数据的时、空、频三维特性,并充分挖掘其三维特征内在的相关性,构建有针对性的频谱预测框架,从而有效预判非合作方通信节点的频率调整行为。相关研究结果表明,当非合作无线网络通信过程中存在频率调整行为时,只要能够截获足够的频谱数据,利用开发的频谱预测框架对未来时刻的频率调整行为有效地进行单步或多步预测,就可实现对目标系统未来可能使用的工作频率的精准锁定。精确地瞄准锁定目标系统未来可能使用的工作频率,可为后续通信跟踪及干扰等任务提供关键的技术支持。
非合作无线网络 频率调整 频谱态势预测 长短期记忆 non-cooperative wireless networks frequency adjustment spectrum situation prediction Long Short-Term Memory 
太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 53
高理 1程为彬 1,2,*李铭钧 1张璐璐 1[ ... ]张楠 1
作者单位
摘要
1 西安石油大学 陕西省油气井测控技术重点实验室,陕西 西安 710065
2 长江大学 油气资源与勘探技术教育部重点实验室,湖北 武汉 430100
井下短距离声波通信技术是将近钻头传感器测量的井眼信息传输到随钻测量仪(MWD)的关键。为了探究声波载波信号在短距离钻杆中的传输特性,采用有限元法建立1.28?m长的钻杆模型,对钻杆施加频率为20?Hz,占空比为50%的激振载荷,模拟计算钻杆径向接收点响应和钻杆结构的特征频率,并分析声波在短距离钻杆中的传输特性。结果表明,当钻杆在初始条件下受到激振载荷作用时,钻杆接收点的声波信号整体具有一条呈指数形式衰减的包络曲线,其内部为幅值逐渐衰减的余弦周期信号,并最终稳定在新的平衡位置;当钻杆继续受载荷作用后,声波信号会在之前稳态的基础上继续衰减,最终逐渐衰减并稳定在初始状态,仿真结果及理论分析与实验结果吻合良好,为声波在多钻杆中传输的仿真提供基础模型。
声波传输 短距离钻杆 有限元分析 特征频率 acoustic transmission short distance drill pipe finite element analysis characteristic frequency 
太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1086
Li Gao 1,5,*Yang Chai 2,6,*Darko Zibar 3,7,*Zongfu Yu 4,8,*
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Materials (IAM), and School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210046, China
2 Department of Applied Physics, The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China
3 Department of Photonics Engineering, Technical University of Denmark, 2800 Kgs. Lyngby, Denmark
4 Department of Electrical and Computer Engineering, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
5 e-mail: iamlgao@njupt.edu.cn
6 e-mail: ychai@polyu.edu.hk
7 e-mail: dazi@fotonik.dtu.dk
8 e-mail: zyu54@wisc.edu

The connection between Maxwell’s equations and neural networks opens unprecedented opportunities at the interface between photonics and deep learning. This feature issue highlights recent research progress at the interdisciplinary field of photonics and deep learning and provides an opportunity for different communities to exchange their ideas from different perspectives.

Photonics Research
2021, 9(8): 0800DLP1
作者单位
摘要
1 山西大学 光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 北京华航无线电测量研究所,北京 102401
3 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
传统激光雷达探测灵敏度不断提高,但仍然受激光光源的量子噪声以及探测端引入的额外噪声等因素限制。为了进一步提高激光雷达的探测性能,提出利用量子压缩态光场作为激光雷达的本振信号提高激光雷达探测精度的新方案,分析了所提出方案提高激光雷达探测精度的关键因素。制备了集成化低噪声压缩态光场并进行了激光雷达多普勒信息测量实验。实验结果表明,相较于传统相干多普勒激光雷达探测方案,所提方案实现了多普勒信息探测灵敏度3 dB的提升,为量子激光雷达中多普勒信息等微弱信号的探测提供研究途径。
压缩态 量子增强 激光雷达 量子雷达 squeezed state quantum enhancement LiDAR quantum radar 
红外与激光工程
2021, 50(3): 20210031
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electrical and Systems Engineering, Washington University, St Louis, Missouri 63130, USA
2 Department of Electrical and Computer Engineering, University of Wisconsin, Madison, Wisconsin 53706, USA
3 Key Laboratory for Organic Electronics & Information Displays (KLOEID), Institute of Advanced Materials (IAM), and School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts & Telecommunications, Nanjing 210046, China

The connection between Maxwell’s equations and artificial neural networks has revolutionized the capability and efficiency of nanophotonic design. Such a machine learning tool can help designers avoid iterative, time-consuming electromagnetic simulations and even allows long-desired inverse design. However, when we move from conventional design methods to machine-learning-based tools, there is a steep learning curve that is not as user-friendly as commercial simulation software. Here, we introduce a real-time, web-based design tool that uses a trained deep neural network (DNN) for accurate far-field radiation prediction, which shows great potential and convenience for antenna and metasurface designs. We believe our approach provides a user-friendly, readily accessible deep learning design tool, with significantly reduced difficulty and greatly enhanced efficiency. The web-based tool paves the way to present complicated machine learning results in an intuitive way. It also can be extended to other nanophotonic designs based on DNNs and replace conventional full-wave simulations with a much simpler interface.

Photonics Research
2021, 9(4): 0400B104
作者单位
摘要
1 山西大学 光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006;山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
2 山西大学 光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
激光精密测量的测量精度主要受限于光场噪声和各种技术噪声,在去耦合技术噪声后,光场量子噪声成为限制其测量精度的主要因素。文中针对全固态单频激光器强度噪声特性,阐述强度噪声的主要来源及其对功率噪声谱的影响,回顾了传统直流反馈控制、光学交流耦合反馈控制和量子压缩器三种强度噪声抑制技术。通过回顾相关技术的发展历程,总结了强度噪声抑制技术的当前发展水平和未来发展趋势——三种技术相结合的抑噪方案是解决高灵敏度探测的重要途径。
单频激光器 强度噪声 精密测量 噪声抑制 single frequency laser intensity noise precision measurement noise suppression 
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201073
方勇 1,2曹彬才 1,2,*高力 1,2胡海彦 1,2江振治 1,2
作者单位
摘要
1 地理信息工程国家重点实验室,陕西 西安 710054
2 西安测绘研究所,陕西 西安 710054
星载激光测绘技术的迅猛发展对传统卫星对地观测领域带来了新的突破,高精度对地观测数据有利于提升整体几何精度、高效率数据处理特性有利于实现快速应用,因此激光测绘卫星数据获取、处理和应用成为研究热点。首先介绍了激光测绘卫星原理特点和发展现状,然后以目前在轨激光雷达卫星ICESat-2为例,分析了载荷配置特点、数据处理方法以及在影像联合精确定位、多源地形融合、全球植被测量、浅海水深测绘等多个领域的测绘应用情况,最后就我国下一步发展激光测绘卫星谈一些思考。
激光测绘卫星 数据处理 测绘应用 laser altimetry satellite ICESat-2 ICESat-2 data ?processing surveying and mapping application 
红外与激光工程
2020, 49(11): 20201044

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