Yifan Zhao 1,2,3Jun Liu 1,2,3Shuhui Li 1,2,3Andong Wang 1,2,3[ ... ]Jian Wang 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 Huazhong University of Science and Technology, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Wuhan, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan, China
3 Shenzhen Institute of Huazhong University of Science and Technology, Shenzhen, China
Orbital angular momentum (OAM), described by an azimuthal phase term exp ( jlθ ) , has unbound orthogonal states with different topological charges l. Therefore, with the explosive growth of global communication capacity, especially for short-distance optical interconnects, light-carrying OAM has proved its great potential to improve transmission capacity and spectral efficiency in the space-division multiplexing system due to its orthogonality, security, and compatibility with other techniques. Meanwhile, 100-m free-space optical interconnects become an alternative solution for the “last mile” problem and provide interbuilding communication. We experimentally demonstrate a 260-m secure optical interconnect using OAM multiplexing and 16-ary quadrature amplitude modulation (16-QAM) signals. We study the beam wandering, power fluctuation, channel cross talk, bit-error-rate performance, and link security. Additionally, we also investigate the link performance for 1-to-9 multicasting at the range of 260 m. Considering that the power distribution may be affected by atmospheric turbulence, we introduce an offline feedback process to make it flexibly controllable.
orbital angular momentum free-space optical interconnects security space-division multiplexing multicasting Advanced Photonics Nexus
2024, 3(1): 016004
安徽大学电气工程与自动化学院，安徽 合肥 230601
为解决直线电机动子位置测量中多帧图像位移叠加而产生的误差累积问题，提出一种加阈值变换基准图（TTBM）的机器视觉累积误差消减算法。首先，根据直线电机动子的一维刚体平动特点，生成并优选灰度变化更加平滑的一维散斑图像作为目标拍摄图。其次，采用相位相关算法（PCA）改进灰度梯度方法，对配准图像进行整像素平移后再计算亚像素位移，以增大基准图像与配准图像之间的位移测量范围。最后，提出自调整基准图方法，根据图像位移的测量范围设定基准图像变换阈值，降低位移叠加次数，减小累积误差，实现直线电机长行程精密位移测量。同时，研究了基准图像变换阈值对测量精度的影响，给出了基准图变换的最佳阈值选取范围。仿真和实验表明，所提方法可以有效地减小直线电机动子测量中叠加而产生的累积误差。
直线电机 精密位移测量 阈值设置 变基准图 光学学报
2023, 43(11): 1112006
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, School of Optical and Electronic Information, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2019, 12(1): 0152–68
1 西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国空气动力研究与发展中心, 四川 绵阳 621000
在摄影测量和机器视觉领域，为了提高测量精度，必须对相机进行畸变校正。根据三维空间中的直线投影到图像平面也是直线的原理，提出了一种基于直线特征的摄像机非线性畸变校正方法。实验表明：随着直线条数的增加，当直线在CCD 上的分布均匀后，解得的非线性畸变参数稳定、正确。此方法既不需要成本较高的标定板，也不需要摄像机的外参数，仅需利用照片上若干直线，即可求得摄像机的畸变参数，进而对图像进行畸变校正，校正效果显著，具有一定的实用价值。
机器视觉 摄影测量 摄像机标定 直线特征 畸变校正 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 021502
1 中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000
2 西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳 621010
5点相对定向是摄影测量与机器视觉的经典问题，传统的5 点相对定向方法采用多项式求解技术，导致了解的多样性。为此，研究了基于前方交会约束的5 点相对定向方法，建立包含前方交会约束的同名像点共面条件方程，推导求解5点相对定向问题的最优化目标函数，并采用最小二乘广义逆法求解。非量测相机Nikon D80的8组5点相对定向实验结果表明，该方法仅利用5个同名像点即可获得两张像片的相对位置（相对定向）立体模型，在测量长度为0.92 m 的标尺三维(3D)长度时，其误差的标准不确定度为0.28±0.24 mm，与现有的5点算法相比，该方法无需排解即可确保5对同名射线对对相交，并且求解精度高，稳健性好，有实用价值。
机器视觉 五点算法 共面方程 相对定向 视频测量
1 西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国空气动力研究与发展中心, 四川 绵阳 621000
各类高速飞行器所装备的光电成像探测与侦察系统、光电跟踪瞄准系统、定向能攻击**和光通讯系统，都需要开展气动光学波前畸变场测量与校正技术研究。为此，提出大幅面气动光学波前畸变场测量与重构方法，将光束偏折位移场测量值转化为光束从摄影中心出发穿过扰流区到人工点的光程差，并研究了Zernike多项式阶数与波前畸变重构精度的关系。2 m超声速风洞中某跨大气层飞行器模型实验结果表明：该方法可以定量测量波前畸变场，测得机头与机翼的斜激波所致的波前畸变结构正确。该方法光路简单、无需使用价格昂贵的相干光源，为气动光学效应的测试及校正技术的研究提供了新途径。
测量 气动光学 波前畸变 波前重构 Zernike多项式 光学学报
2013, 33(10): 1012003
特种光纤与光接入网省部共建重点实验室 上海大学，上海 200072
对光纤到户(FTTH)网络来说，一个低成本高效的灵活接入方案是非常重要的。在波分复用-无源光网络(WDM-PON)中，用户端的收发器件以及波长分配方案是系统的关键。单纤双向单波长方案可以大大简化网络结构，降低用户的接入成本，但这种结构存在很严重的瑞利反向散射的串扰。文章分析了各种不同ONU端光源的实现方式，并分析了若干种抑制瑞利反向散射串扰影响的技术。
光纤到户 接入网 ONU无色化 瑞利反向散射 FTTH access network colorless ONU Rayleigh backscatter
