1 中国科学院空天信息创新研究院, 中国科学院定量遥感信息技术重点实验室, 北京100094
2 中国科学院大学, 北京100049
面向高效、高精度光学遥感图像目标检测应用,重点针对提升SSD(single shot multibox detector)模型对图像中聚集分布的小尺寸目标检测精度的难点,提出一种FFC-SSD(multi-scale feature fusion & clustering SSD)改进模型;设计目标框分组聚类(BGC)模块,采用分组聚类的方法获得更符合目标样本尺寸分布的默认目标框参数并给予小尺寸目标更多关注,以有效提升网络对目标位置信息的提取能力;设计反池化高效多尺度特征融合(MSFF)模块,以在增强模型目标特征提取能力的同时有效减小模型效率损耗。实验结果显示了所提模型对光学遥感图像目标检测的有效性与适用性,较好地实现了精度与效率的平衡,对小尺寸目标具有较高的检测精度。
图像处理 目标检测 光学遥感图像 多尺度特征融合 聚类 光学学报
2022, 42(12): 1210002
Author Affiliations
Abstract
College of Electronic Science and Technology of Shenzhen University, THz Technical Research Center of Shenzhen University, Key Laboratory of Optoelectronics Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
A narrowband tunable antireflection optical filter is proposed and numerically studied. The structure is a metasurface based on plasmonic nanoparticles on an electro-optic film in a three-layer configuration of metal-dielectric-metal (MDM) in the visible near-infrared range. By tuning the voltage and thus tuning the refractive index of the dielectric LiNbO3, one can shift the wavelength of minimum reflection as desired. The parameters of gold nanoparticles and other elements used for the filter design and refractive index of the dielectric are obtained by the finite-element method (FEM). An analytical theory is presented to explain the FEM simulation results, and they agree well with each other. It is found that the frequency of the plasmonic resonance wave on the metasurface should be equal to that of the Fabry–Perot resonator formed by the MDM to have a good filtering property. Theoretical spectra obtained by FEM simulation show that the structure has extensive potential for the design of tunable narrow-band filters for modulators, displayers, and color extraction for imaging.
(120.2440) Filters (230.2090) Electro-optical devices (240.6680) Surface plasmons (160.3918) Metamaterials. Photonics Research
2017, 5(5): 05000500
1 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
2 深圳市微纳光子信息技术重点实验室, 广东 深圳 518060
提出了基于二维光子晶体的具有偏振选择功能的横电(TE)和横磁(TM)波三等分功率分配器, 功分器结构构建于正方晶格的十字形光子晶体波导中。利用有限元法计算结构的性质, 利用Nelder-Mead算法进行了参数优化。结果表明, 在输入通道引入不同的偏振选择缺陷, 可使功分器具有偏振选择功能。对于TE功分器, TE波能够进入并在其中传输, TM波则不能进入; 对于TM功分器, 情况则刚好相反。在波导的十字交叉区域引入功率控制缺陷, 可使各输出端功率相等。合理选择参数, TE和TM功分器的总传输效率分别可达99.48%和95.53%。波长扫描发现两种功分器都可工作在相对较大的波长范围内。
光学器件 功率分配器 二维光子晶体 光子晶体波导 偏振选择 光学学报
2016, 36(12): 1223001
深圳大学 电子科学与技术学院 深圳市微纳光子信息技术重点实验室 太赫兹技术研究中心,广东 深圳 518060
提出了一种基于圆环杆与平板连杆的二维正方晶格光子晶体结构, 讨论了绝对禁带的计算过程和各参数对绝对禁带宽度的影响.通过平面波展开法结合逐次逼近方法发现其最大绝对禁带相对值达到19.026%, 比采用圆柱杆和平板连杆结构的二维正方晶格光子晶体以及采用圆环杆但无连杆的二维正方晶格光子晶体的最大绝对禁带相对值分别提高10.181%和712.035 9%; 圆环杆的外径、圆环的相对厚度以及连杆的宽度都存在一个最佳值, 且连杆宽度对绝对禁带相对值的影响比较敏感.
光子晶体 光子禁带材料 集成光学材料 Photonic crystal Photonic bandgap materials Integrated optics materials
Author Affiliations
Abstract
THz Technical Research Center, Shenzhen Key Laboratory of Micro-Nano Photonic Information Technology, College of Electronic Science and Technology, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
We propose a Y-type polarization beam splitter based on internal polarization-selective defects within crystal waveguides in a two-dimensional square-lattice photonic crystal with solid rods. When the nonpolarized light launches from the input port, different polarizations will be separated and can only transmit through their own channel. It is demonstrated by finite element method that the proposed structure can achieve good performance for both the transverse electric and transverse magnetic polarizations in a wide range of wavelength, with the polarization extinction ratio more than 25 dB, the degree of polarization nearly 1, and the insert loss less than 0.5 dB, respectively.
130.3120 Integrated optics devices 130.5296 Photonic crystal waveguides 230.5440 Polarization-selective devices 230.1360 Beam splitters Chinese Optics Letters
2015, 13(s1): S11301
1 深圳大学电子科学与技术学院, 广东 深圳 518060
2 深圳市微纳光子信息技术重点实验室, 广东 深圳 518060
系统研究了基于周期性极化铌酸锂(PPLN)的Solc型平顶滤波器的温度与电场调谐特性，并给出两种调谐方式的调谐率与优缺点。研究了占空比为0.5的PPLN Solc型平顶滤波器的透射谱对温度的依赖关系，发现透射谱的平顶状并没有因为温度改变而破坏，同时最大透射率也没有衰减，当温度从268 K~328 K变化时，中心透过波长从1570~1528 nm连续变化。进一步研究基于占空比为0.75的PPLN滤波器的电场调谐特性，发现Solc型滤波器透射谱在外加电场作用下依然保持平顶状，且中心波长随外电场变化成线性关系。由于电场调谐源于电光效应，其响应速度可达亚纳秒，拥有温度调谐方式无法比拟的快速响应速度，但受限于击穿电压的限制，其调谐范围比温度调谐要小。
光学器件 Solc型滤波器 线性电光效应 温度调谐 电场调谐 光学学报
2014, 34(s2): s223006
西北工业大学 理学院, 陕西省光信息技术重点实验室, 教育部空间应用物理与化学重点实验室, 西安 710072
设计了一种基于焦耳热的新型光纤布喇格光栅电压传感器以用于小电压的精确监测.实验中通过真空蒸镀法在光栅周围镀上一层金属镍, 并将光栅密闭封装在充满气凝胶的铜管中.电压传感通过所镀金属镍层在通电过程中产生的焦耳热引起栅区温度升高, 导致光纤光栅反射谱中心波长漂移, 从而实现电压与光纤光栅中心波长漂移量的变换.实验表明, 封装后的直流电压灵敏度达到520 pm/V2, 并可用于较低频率的交流传感, 且系统结构简单、精度高、易于实现.
电压传感 布喇格光纤光栅 焦耳热 金属封装 波长漂移 Voltage sensor Fiber Bragg grating Joule heat Metallic packaging Wavelength drift
北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
研究了偏振切换正交相移键控(PS-QPSK)和双偏振正交相移键控(DP-QPSK)信号的产生原理，理论分析了PS-QPSK信号的性能优势。针对偏振切换归零正交相移键控(PS-RZ-QPSK)信号，提出了一种新的调制方案，方案在保持PS-RZ-QPSK信号优势的同时减少了发送端使用的马赫曾德尔调制器(MZM)的数量，大大降低了发射机成本。通过仿真结果分析得出在相同比特率(84 Gb/s)和相同波特率(28 GBd)条件下，PS-RZ-QPSK比双偏振归零正交相移键控(DP-RZ-QPSK)信号具有更好的传输性能，验证了该方案的可行性。
光通信 高速光传输系统 偏振切换正交相移键控 新型调制方式 相干接收 双偏振正交相移键控 中国激光
2012, 39(s2): s205007
北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室, 北京 100876
主要研究在波长间隔50 GHz的密集波分复用系统中，112 Gbit/s偏分复用差分四相移键控信号在不同速率的相邻信道影响下经过长距离传输后的非线性容忍度。实验结果表明，112 Gbit/s信号结合43 Gbit/s信号或者10 Gbit/s信号传输时系统得到较好的非线性容忍度，验证了在严重的非线性效应存在的情况下同步传输系统的可行性。
光通信 非线性效应 交叉相位调制 偏分复用差分四相移键控 相干接收 密集波分复用
北京邮电大学信息光子学与光通信教育部重点实验室, 北京 100876
主要研究了利用接收机侧的电域均衡进行色散补偿的问题。相比其他均衡技术，最大似然序列估计(MLSE)均衡能够更好地减少由群速度色散、偏振模色散、光纤非线性等引起的功率代价。在40 Gb/s偏分复用归零差分四相移相键控(RZ-DQPSK)系统中，研究了基于传统MLSE均衡结合前馈式均衡(FFE)的新型均衡技术。实验结果表明，结合FFE的MLSE均衡有更高的色散容忍度，在没有任何光域补偿的条件下传输超过280 km依然可以保证误码率低于10-3。
光通信 电色散补偿 电均衡 前馈式均衡器 最大似然估计均衡 光学学报
2010, 30(s1): s100201
