杜超 1赵爽 1宋桦可 2王秋雨 1[ ... ]邓霄 2,*
作者单位
摘要
1 太原理工大学 电子信息与光学工程学院, 山西 太原 030024
2 太原理工大学 物理学院, 山西 太原 030024
3 齐鲁工业大学(山东省科学院) 海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266061
为研制高灵敏海水盐度传感器,本文基于CO2激光技术成功制备出一种工作在色散转折点(DTP)附近的长周期光纤光栅(LPFG)。首先,利用CO2激光器在80 μm细单模光纤上制备出工作在DTP附近的LPFG,证明了采用CO2激光微加工技术制备较短周期LPFG的可能性。其次,通过调控CO2激光器的制备周期,使高阶包层模式LP1,9工作在DTP附近,从而显著提高了LPFG的折射率灵敏度。在双峰谐振增敏效应的作用下,当海水盐度从5.001‰变化到39.996‰时,光栅周期为115.4 μm的双峰谐振LPFG平均灵敏度高达0.279 nm/‰。研究结果表明,本文制备的LPFG海水盐度传感器具有谐振损耗大和灵敏度高的优点,其在海水盐度监测领域具有较好的应用前景。
光纤光学 长周期光纤光栅 色散转折点 海水盐度 CO2激光技术 fiber optics long period fiber grating dispersion turning point seawater salinity CO2 laser technology 
中国光学
2024, 17(2): 291
Author Affiliations
Abstract
1 Center for High Pressure Science Technology Advanced Research, 1690 Cailun Road, Shanghai 201203, China
2 Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge, 27 Charles Babbage Road, Cambridge CB3 0FS, United Kingdom
3 Cavendish Laboratory, University of Cambridge, J. J. Thomson Avenue, Cambridge CB3 0HE, United Kingdom
4 Istituto Nazionale di Ottica, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-INO), 50125 Florence, Italy
5 Shanghai Advanced Research in Physical Sciences (SHARPS), Shanghai, China
Evidence for metallization in dense oxygen has been reported for over 30 years [Desgreniers et al., J. Phys. Chem. 94, 1117 (1990)] at a now routinely accessible 95 GPa [Shimizu et al., Nature 393, 767 (1998)]. However, despite the longevity of this result and the technological advances since, the nature of the metallic phase remains poorly constrained [Akahama et al., Phys. Rev. Lett. 74, 4690 (1995); Goncharov et al., Phys. Rev. B 68, 224108 (2003); Ma, Phys. Rev. B 76, 064101 (2007); and Weck et al., Phys. Rev. Lett. 102, 255503 (2009)]. In this work, through Raman spectroscopy, we report the distinct vibrational characteristics of metallic ζ-O2 from 85 to 225 GPa. In comparison with numerical simulations, we find reasonable agreement with the C2/m candidate structure up to about 150 GPa. At higher pressures, the C2/m structure is found to be unstable and incompatible with experimental observations. Alternative candidate structures, C2/c and Ci, with only two molecules in the primitive unit cell, are found to be stable and more compatible with measurements above 175 GPa, indicative of the dissociation of (O2)4 units. Further, we report and discuss a strong hysteresis and metastability with the precursory phase ϵ-O2. These findings will reinvigorate experimental and theoretical work into the dense oxygen system, which will have importance for oxygen-bearing chemistry, prevalent in the deep Earth, as well as fundamental physics.
Matter and Radiation at Extremes
2024, 9(2): 028401
作者单位
摘要
四川大学华西医院 呼吸健康研究所,成都 610041
科研试剂耗材采购、使用和报销是科学研究中不可或缺的一环,但是由于科研试剂耗材的特殊性,往往都是采用以课题组为单位自主选择、随买随用、实时报销的管理模式。课题组作为科研中的基本单元,可以通过做好试剂耗材管理和经费报销为科研工作和经费管理打下良好基础。本课题组在实际工作中,依靠在线表单系统——简道云搭建了一整套耗材试剂管理系统,覆盖了从采购、入库、领用、出库到报账的全流程,实现了耗材试剂管理的无纸化高效管理,并实现了经费管理中的使用追踪。
科研 试剂 耗材 管理 简道云 scientific research reagent consumables management Jiandaoyun 
实验科学与技术
2024, 22(1): 155
作者单位
摘要
Guangdong-Hong Kong-Macao Joint Laboratory for Intelligent Micro-Nano Optoelectronic Technology, Foshan University, Foshan 528225, Guangdong , China
The use of light-induced micro-motors or micro-propellers, showcasing non-contact and non-damaging characteristics, is garnering increased attention in biomedical, micro-machine, and environmental fields. The High-order Poincaré (HOP) beam, as a vector beam, provides a controllable driving force with adjustable orbital angular momentum and spin angular momentum. In this study, we present the spin of a self-assembled micro-propeller structure propelled by the HOP beam, enabling flexible control over rotation velocity and direction. Our findings reveal that modifications to the total angular momentum of the driving beam field or alterations in the micro-propeller blade structure can influence rotation velocity. This research offers an efficient and versatile approach for applications in optical micromanipulation and micromachinery.
high-order Poincaré beam self-assemble propeller micro-propeller 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0536002
赵爽 1杜超 1,3,*王秋雨 1贾斌 1[ ... ]邓霄 1,2,**
作者单位
摘要
1 太原理工大学物理与光电工程学院,山西 太原 030024
2 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室,山西 太原 030024
3 山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
为了探索一种高灵敏折射率传感器,基于CO2激光技术制备出双峰谐振长周期光纤光栅(LPFG)。首先,利用CO2激光器在腐蚀包层后的传统单模光纤和80 μm弯曲不敏感光纤上制备出周期分别为196 μm和73 μm的双峰谐振LPFG,证明了采用CO2激光微加工技术在单模光纤上制备短周期LPFG的可能性。其次,利用CO2激光器直接在2种80 μm单模光纤上制备出周期分别为110 μm和115 μm的双峰谐振LPFG。实验结果表明:在2种80 μm单模光纤上制备的LPFG具有谐振损耗大,插入损耗小和折射率灵敏度高等优点。基于以上优点,采用CO2激光技术制备的双峰谐振LPFG在生物、化学及环境参数检测等重要领域的应用具有较大潜力。同时,也提供了一种操作简单、低成本制备双峰谐振LPFG的方法。
光纤光学 长周期光纤光栅 双峰谐振 CO2激光技术 折射率 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506009
作者单位
摘要
1 国防科技大学空天科学学院,湖南 长沙 410072
2 酒泉卫星发射中心,甘肃 酒泉 735000
基于多项式拟合的标定方法可在缺乏相机曝光时间的条件下,获取相机响应函数(CRF)曲线和图像曝光比,具备广泛的适用性。然而该方法存在迭代发散和标定精度不高问题,影响其实际应用。本文通过分析传统多项式拟合标定方法流程,发现在全局误差函数条件下,标定数据集合中存在大量无效项,既减少了有效标定数据,又降低了图像曝光比迭代计算精度。针对这一问题,提出了一种改进的联合局部误差函数标定方法,可在两幅曝光相近的图像间选取标定数据,避免引入无效项,使得计算多项式系数和曝光比的数据一致。在公开数据集和某工业相机拍摄数据集上的标定结果表明,改进方法具有较好的收敛性,相比于传统方法,颜色三通道CRF曲线分布更加紧凑,通道间曝光比平均偏差分别减少了49.83%和42.25%。
成像系统 相机响应函数 多曝光图像 拟合多项式 
光学学报
2024, 44(4): 0411001
金睿蛟 1,2†王堃 1,2†刘敏豪 1,2腾锡超 1,2[ ... ]于起峰 1,2
作者单位
摘要
1 国防科技大学空天科学学院,湖南 长沙 410000
2 图像测量与视觉导航湖南省重点实验室,湖南 长沙 410000
旋转目标检测是遥感图像解译的重要任务之一,存在目标方向任意、小目标密集排列、目标表示引起的角度周期性等典型问题。针对上述问题,提出一种基于DEtection Transformer(DETR)目标检测器和改进去噪训练的旋转目标检测方法,即arbitrary-oriented object detection Transformer with improved deNoising anchor boxes(AO2DINO)。首先,该方法引入一种多尺度旋转可变形注意力模块,将角度信息以旋转矩阵的形式引入注意力权重的计算,提高了模型对旋转目标的适应能力。其次,针对小目标密集排列问题,提出一种自适应的样本分配器,引入旋转交并比和自适应阈值,实现对密集目标更加精确的采样,提升了模型对小目标的检测能力。最后,在模型中引入基于卡尔曼滤波的交并比(KFIoU)作为回归损失,以解决旋转目标表示引起的角度周期性问题。AO2DINO在DOTAv1.0和DIOR-R两个公开数据集上与典型的旋转目标检测方法进行了比较,在DETR系列旋转目标检测方法中检测精度最高,且训练时收敛速度更快,在训练12个epochs时就几乎达到了其他旋转目标检测方法训练36个epochs时的检测效果。
旋转目标检测 DETR目标检测器 多尺度旋转可变形注意力 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211023
刘德军 1,2†黄梓毅 1,2†李卓荣 1,2台亚龙 1,2[ ... ]王义平 1,2
作者单位
摘要
1 深圳大学物理与光电工程学院,光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室,深圳市超快激光微纳制造重点实验室,广东 深圳 518060
2 深圳大学射频异质异构集成全国重点实验室,广东省光纤传感技术粤港联合研究中心,深圳物联网光子器件与传感系统重点实验室,广东 深圳 518060
3 南方科技大学医院泌尿外科,广东 深圳 518055
4 香港中文大学机械与自动化工程学系,香港 新界沙田999077
光学相干层析成像(OCT)是一种无创或微创的、可提供组织深度信息的高分辨率可视化实时成像技术,广泛应用于生物医学成像与临床诊断领域。光纤OCT显微内窥成像技术是基于光纤传输和光纤显微内窥成像的OCT技术,除了具有OCT的一般成像优点外,还具有体积小、质量轻、耐腐蚀、电绝缘、抗电磁干扰等特点,尤其适用于对现有其他成像技术无法到达的狭小腔道内的组织病变进行高分辨率检测和早期诊断。随着激光器、探测器和光纤器件制备技术的发展,光纤OCT系统、光纤探头设计和制备都取得了巨大进步,应用场景也得到不断扩展。具体地:光纤OCT系统从时域OCT发展到频域OCT,成像速度和分辨率获得显著提升;光纤OCT内窥成像探头先后历经了光纤-棱镜型、全光纤型及光纤复合型探头三个发展阶段,目前正朝着多功能集成、小型化、一体化的方向发展;光纤内窥OCT的临床应用从呼吸系统和消化系统逐渐拓展到心血管系统。从光纤OCT系统设计、探头设计与制备、内窥成像应用三方面综述近年来光纤OCT显微内窥成像技术的发展现状,重点总结光纤内窥探头的技术发展及其在医学诊断中的应用,最后结合现有前沿技术报道总结展望了未来光纤内窥OCT的发展方向。
光学相干层析成像 生物医学成像 光纤内窥成像 心血管疾病 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211025
作者单位
摘要
1 中国航空工业集团有限公司北京长城计量测试技术研究所,北京 100095
2 中国计量大学计量测试工程学院,浙江 杭州 310018
针对飞秒激光逐点法制备的光纤布拉格光栅(FBG)损耗较大的问题,提出了一种基于小孔径光阑整形的低损耗飞秒光纤光栅制备方法。首先分析了孔径光阑限制下聚焦高斯光束焦场的能量分布,利用小孔径光阑整形获得了丝状焦场的孔径条件。利用小孔径光阑整形的飞秒激光刻写装置制备FBG,在光阑孔径由10 mm逐步降低至1 mm的过程中,光栅条纹形态由圆形过渡到丝状,丝状光栅条纹对入射光的散射更弱、耦合效率更高,使插入损耗由0.90 dB降低至0.11 dB,短波损耗由4.01 dB降低至0.35 dB。受包层模与纤芯模耦合的影响,短波损耗以振荡形式存在,实验验证了涂覆层和低反射率对振荡的抑制作用。
光栅 光纤布拉格光栅 飞秒激光 小孔径光阑 插入损耗 短波损耗 
中国激光
2024, 51(2): 0206003
刘敏豪 1,2王堃 1,2金睿蛟 1,2卢天 2李璋 1,2,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 空天科学学院,湖南 长沙 410000
2 国防科技大学 图像测量与视觉导航湖南省重点实验室,湖南 长沙 410000
旋转目标检测是遥感图像处理领域中的重要任务,其存在的目标尺度变化大和目标方向任意等问题给自动目标检测带来了挑战。针对上述问题,提出了一种改进的RoI Transformer旋转目标检测框架:首先,利用RoI Transformer检测框架获取旋转的感兴趣区域特征(rotated region of interest, RRoI)用于鲁棒的几何特征提取;其次,在检测器中引入高分辨率网络(high-resolution network, HRNet)提取多分辨率特征图,在保持高分辨率特征同时适应目标的多尺度变化;最后,引入KLD(Kullback-Leibler divergence)损失,解决旋转目标表示的角度周期性的问题,提高检测方法对任意方向目标的适应性,并通过旋转目标边界框参数的联合优化提升目标定位精度。本文提出的旋转目标检测方法,即HRD-ROI Transformer (HRNet + KLD ROI Transformer),在DOTAv1.0和DIOR-R两个公开数据集上与典型的旋转目标检测方法进行了比较。结果显示:相比于传统的RoI Transformer检测框架,本文方法在DOTAv1.0和DIOR-R数据集上检测结果的mAP(mean-average-precision)分别提高了3.7%和4%。
旋转目标检测 RoI Transformer 高分辨率网络 遥感图像目标检测 oriented object detection RoI Transformer high-resolution network object detection of remote sensing image 
应用光学
2023, 44(5): 1010

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