作者单位
摘要
1 清华大学工程物理系,北京 100084
2 危爆物品探测技术国家工程研究中心,北京 100084
柔性光电探测器具有体积小、重量轻、可弯曲等特点,可以直接安装在不规则物体的表面,实现对空间信息的连续测量,目前已被广泛应用于小型化能源设备、可穿戴电子产品、虚拟现实交互装备、植入式医疗器械的开发和制备,在新能源、微电子、人工智能、医疗保健等领域展现出了巨大的应用前景。基于光热电效应的新型光电探测器具有大带宽、零偏压、高速、室温工作等优势,并且随着新型热电材料和纳米光子学的发展,其在响应度和响应速度方面均取得了令人瞩目的进展。若选取适当的光敏材料和衬底材料,光热电效应亦可应用于柔性光电探测器,尤其是可在传统光子学探测技术难以企及的长波红外至太赫兹波段实现应用。本文综述了近年来可见光至太赫兹波段柔性光热电探测器的研究进展,介绍了具有柔性特性的碳材料、无机和有机化合物在光热电探测领域的探索、应用与优化机理,并简要讨论了该类探测器的发展前景和面临的挑战。
探测器 柔性材料 可穿戴设备 红外 太赫兹 
中国激光
2023, 50(23): 2300001
作者单位
摘要
1 武汉理工大学材料科学与工程学院, 武汉 430070
2 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室, 武汉 430070
为了研究循环流化床(CFB)飞灰对泡沫混凝土性能的影响,选择两种不同的CFB飞灰以及普通粉煤灰(FA),通过测量泡沫混凝土的抗压强度、流动度、孔结构和吸水率,研究飞灰掺量和种类对泡沫混凝土性能的影响,并通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪对泡沫混凝土的微观形貌和物相组成进行表征。结果表明,CFB飞灰较高的硫钙含量和不规则的颗粒形貌会对泡沫混凝土的工作性造成不良影响。掺入低硫钙型CFB飞灰时,泡沫混凝土的强度随着CFB飞灰掺量增加而提高,50%(质量分数,下同)掺量时,7和28 d抗压强度均达到最大值,分别为130和225 MPa;掺入高硫钙型CFB飞灰时,泡沫混凝土的强度随着CFB飞灰掺量增加呈先增加后降低的趋势,7和28 d抗压强度分别在CFB飞灰掺量20%和10%时达到最大值,分别为1.42和2.00 MPa。CFB飞灰水化过程中生成的钙钒石和C-S-H凝胶能够填充孔隙,增加小孔占比,降低孔隙率,有利于泡沫混凝土抗压强度的提高和吸水率的降低。
泡沫混凝土 CFB飞灰 钙钒石 抗压强度 微观形貌 foam concrete CFB fly ash ettringite compressive strength micromorphology 
硅酸盐通报
2023, 42(7): 2447
作者单位
摘要
1 危爆物品探测技术国家工程研究中心,北京 100084
2 清华大学工程物理系,北京 100084
为了提升太赫兹光谱分析的瞬时性和系统集成度,提出一种超表面光谱编码与计算重建相结合的太赫兹光谱测量方法。利用多种超表面结构的光谱编码器件对入射太赫兹波进行高随机光谱编码,并提出基于字典学习的稀疏恢复算法以实现光谱重建。理论计算和数值仿真表明,在4%噪声水平下,所提方法对乳糖透射光谱的重建误差小于3%,可为片上集成化太赫兹光谱仪的发展提供新途径。
太赫兹光谱 超表面 光谱编码 计算重建 
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811015
蔡家轩 1解研 2,3,*于洋 2王迎新 2,3[ ... ]楚卫东 1,***
作者单位
摘要
1 北京应用物理与计算数学研究所,北京 100088
2 清华大学工程物理系,北京 100084
3 危爆物品探测技术国家工程研究中心,北京 100084
太赫兹波在生物学和危爆物检测等领域有广泛的应用前景,但其在成像上会受到探测器灵敏度的限制。搭建一套基于太赫兹量子级联激光器的自混合相干成像系统,将全息成像技术与自混合干涉测量相结合,实现太赫兹波段的大景深成像。利用自混合收发一体的特性,在不同偏焦程度下,对分辨率板上每毫米2个线对的区域进行二维成像,在偏焦56倍波长条件下得到与焦平面处相同的图像对比度。
自混合探测 太赫兹成像 全息技术 量子级联激光器 景深扩展 
激光与光电子学进展
2023, 60(18): 1811013
高珊 1,2孟晨 1,2崔省伟 1,2,*姚晓天 1,2[ ... ]吴胜保 1,2
作者单位
摘要
1 河北大学物理科学与技术学院光信息技术创新中心,河北 保定 071002
2 河北省光学感知技术创新中心,河北 保定 071002
非偏振分光棱镜在干涉仪中引入的非线性误差将对仪器的测量精度产生不可忽视的影响,所以测量非偏振分光棱镜所引入的相移特性并探究其补偿方法是非常有意义的。基于琼斯矩阵描述偏振态的方法,设计、搭建了非偏振分光棱镜透射及反射相移的测量系统,并对反射相移进行了有效补偿,此外,还对相移的温度特性进行了实验探究。系统采用双光电探测器平衡探测的方法可以消除光源功率抖动的影响,具有探测精度高、稳定性好、抗干扰能力强等优点。研究结果表明:非偏振分光棱镜的反射相移明显大于透射相移,将2个反射相移接近的非偏振分光棱镜进行组合后整体相移明显降低。此外,随着温度的变化,相移也会发生变化,相移的温度特性曲线中存在相移量最小的拐点,该方法有助于寻找非偏振分光棱镜的最佳工作温度。
分光棱镜 相位延迟量 相移补偿 温度特性 
激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1712002
孟晨 1,2高珊 1,2姚晓天 1,2崔省伟 1,2,**郝鹏 1,2,*
作者单位
摘要
1 河北大学物理科学与技术学院光信息技术创新中心,河北 保定 071002
2 河北省光学感知技术创新中心,河北 保定 071002
非偏振分光棱镜(NPBS)的偏振相关性会对外差干涉仪、偏振干涉仪和激光干涉仪等干涉系统的非线性误差、偏振误差和测量精度等带来不可忽视的影响。首先对NPBS偏振敏感度的4个特征参数的测量原理进行介绍,接着基于NPBS偏振敏感度测量系统进行一系列实验并对实验结果进行分析。NPBS的s光与p光分量的透射比和反射比基于圆偏振光入射并同步测量透/反射光中s、p偏振方向的强度来实现,以抑制光源抖动及光电探测器响应不一致性对测量结果的影响。在相位偏振敏感度测量方面,基于偏振测量系统对透/反射光的斯托克斯分量S2S3进行测量,获得NPBS的s光与p光的透/反射相位差。3个NPBS样品的重复性测试实验结果表明:上述非偏振分光棱镜的偏振敏感度测量方法对NPBS透射比和反射比的测量精度(最大偏差与测量平均值之比)为-0.08%~+0.08%,重复性优于0.1%,对NPBS透射相位差和反射相位差的测量精度为-0.84%~+0.84%,测量重复性优于1%。对NPBS样品在不同入射波长和入射角度下的偏振敏感度进行了测量,结果显示:在1540~1560 nm范围内,被测NPBS样品的透/反射比变化小于0.02,s光与p光的透/反射相位差随着波长增加而减小;随着入射角度从-5°增大到+5°,s光与p光之间的透/反射相位差减小。NPBS反射相位差的变化大于透射相位差的变化,对波长和入射角度的变化更敏感。
测量 非偏振分光棱镜 干涉仪系统 偏振敏感度 相位差 
中国激光
2023, 50(5): 0504004
作者单位
摘要
1 中国科学院上海天文台, 上海
2 中国科学院卫星与碎片观测重点实验室, 南京
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室, 上海
4 北京工业大学激光工程研究院, 北京
空间碎片严重威胁在轨运行航天器的安全, 并且对有限的轨道资源造成严重浪费。利用皮秒激光探测是高精度空间碎片激光测距的发展趋势。但是单脉冲运转的皮秒激光器峰值功率较高, 易损坏光学器件, 其能量与功率进一步提升难度较大。当皮秒激光以脉冲串方式运转时, 可将脉冲能量分散到每个脉冲上时, 不仅可以降低各单脉冲能量、避免器件损坏, 也使得进一步提高皮秒激光输出功率成为可能。因此, 脉冲串皮秒激光器对空间碎片的探测起到了重要推动作用, 近几年得到了广泛关注。对脉冲串产生方法及激光进行概述, 为从事超快皮秒激光研究人员及超快皮秒激光的应用提供技术参考。
脉冲串 皮秒激光 空间碎片 激光测距 pulse burst picosecond laser space debris laser ranging 
光电技术应用
2022, 28(6): 45
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 上海宇航系统工程研究所,上海 201109
动作识别是计算机视觉基础任务之一,骨架序列包含了大部分的动作信息,因此基于骨架的动作识别算法受到很多学者关注。人体骨架在数学上是一个天然的图,所以图卷积被广泛应用于动作识别。但普通的图卷积只聚合两两节点间的低阶信息,不能建模多节点间的高阶复杂关系。针对此问题,本文提出一种多尺度超图卷积网络,在空间和时间两个维度聚合更丰富的信息,提高动作识别准确度。多尺度超图卷积网络采用编解码结构,编码器使用超图卷积模块聚合超边中多个节点间的相关信息,解码器使用超图融合模块恢复原始骨架结构,另外基于空洞卷积设计了多尺度时间图卷积模块以更好地聚合时间维度运动信息。NTU-RGB+D和Kinetics数据集上的实验结果验证了算法的有效性。
动作识别 图卷积 超图卷积 空洞卷积 action recognition graph convolution hypergraph convolution dilated convolution 
光学仪器
2022, 44(4): 39
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 上海宇航系统工程研究所,上海 201109
动作识别是计算机视觉领域的一项重要任务,主要有基于RGB视频和人体骨架两种数据模态的领域,主流方法分别是3D卷积神经网络和图卷积神经网络。针对视频和人体骨架两种数据模态的不同特点,设计了双分支网络分别对两种数据模态进行建模。对于人体骨架数据,基于自注意力机制设计了图卷积神经网络,该算法能在基于骨架的动作识别任务中达到先进的性能。对于视频数据,采用3D卷积网络进行特征提取。同时,利用深监督方法对两种数据模态的中间特征进行监督,提高两种数据特征的耦合度,进一步提高网络效率。这种算法的网络结构简单,在NTU-RGBD60(CS)数据集上仅用3.37×107的参数量可达到95.6%的精度。
基于人体骨架的动作识别 图卷积神经网络 自注意力机制 3D卷积神经网络 skeleton-based action recognition graph convolutional neural network self-attention mechanism 3D convolution neural network 
光学仪器
2022, 44(4): 16
作者单位
摘要
1 北京建筑大学机电与车辆工程学院,城市轨道交通车辆服役性能保障北京市重点实验室,北京 100044
2 中国科学院力学研究所微重力重点实验室,北京 100190
凹角结构具有优良的减振降噪特性,可以有效衰减结构振动响应,蜂窝结构具有优良的力学特性并已经较为普遍地被应用到工程之中,因此凹角蜂窝的复合结构引起了学者们的关注。本文通过对内凹蜂窝结构分形设计,构建了一种新型声子晶体模型。基于有限元方法对分形凹角蜂窝结构进行分析,计算能带结构以及振动传输特性,分析结构的负泊松比特性以及结构分形对振动带隙的影响。通过改变壁厚和内凹角度等参数,以及在分形结构顶点处填充钢材,可以更好地对某些频段振动产生抑制。结果表明:分形结构仍具有负泊松比特性,分形结构在二阶结构产生的带隙更宽,壁厚和凹角角度的增加会导致结构振动带隙向高频区域转移,填充钢材会使带隙变宽。
分形 凹角结构 蜂窝结构 带隙 声子晶体 负泊松比 减振降噪 fractal concave angle structure honeycomb structure band gap phononic crystal negative Poisson ratio noise and vibration reduction 
人工晶体学报
2022, 51(8): 1343

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