Author Affiliations
Abstract
1 University of Shanghai for Science and Technology, School of Optical-Electrical and Computer Engineering, Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education and Shanghai Key Laboratory of Modern Optics System, Shanghai, China
2 Beihang University, School of Instrumentation and Optoelectronic Engineering, Beijing, China
Holographic display stands as a prominent approach for achieving lifelike three-dimensional (3D) reproductions with continuous depth sensation. However, the generation of a computer-generated hologram (CGH) always relies on the repetitive computation of diffraction propagation from point-cloud or multiple depth-sliced planar images, which inevitably leads to an increase in computational complexity, making real-time CGH generation impractical. Here, we report a new CGH generation algorithm capable of rapidly synthesizing a 3D hologram in only one-step backward propagation calculation in a novel split Lohmann lens-based diffraction model. By introducing an extra predesigned virtual digital phase modulation of multifocal split Lohmann lens in such a diffraction model, the generated CGH appears to reconstruct 3D scenes with accurate accommodation abilities across the display contents. Compared with the conventional layer-based method, the computation speed of the proposed method is independent of the quantized layer numbers, and therefore can achieve real-time computation speed with a very dense of depth sampling. Both simulation and experimental results validate the proposed method.
computer holography holographic display diffraction calculation 
Advanced Photonics Nexus
2024, 3(3): 036001
作者单位
摘要
1 东南大学生物科学与医学工程学院,江苏 南京 210096
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
提出一种基于X射线吸收光谱(XAS)的全能谱拟合方法,先通过样品元素的衰减系数曲线和射线源的本底能谱曲线获得样品的理论吸收能谱,再将理论吸收能谱与实际穿过样品的吸收能谱进行拟合,由退火算法计算得到薄膜样品的元素面密度值。该方案有效降低了噪声与探测器响应函数引入的误差。实验结果表明,系统在单元素下的测量结果重复测量标准偏差较小,测量不确定度在10-4 g/cm2量级,且能进行多元素薄膜面密度的测量,满足惯性约束聚变实验中对金属薄膜无损与高稳定的测量需求。
X射线吸收光谱 金属薄膜 面密度 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0512003
作者单位
摘要
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 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 电子科技大学资源与环境学院,四川 成都 611731
提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析。结果表明:本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8。本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景。
成像系统 观测矩阵 采样比例 分布类型 信道容量 性能评价 
光学学报
2024, 44(2): 0211002
Author Affiliations
Abstract
1 Research Center for Humanoid Sensing, Zhejiang Lab, Hangzhou 311100, China
2 State Key Laboratory of Modern Optical Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
Friction plays a critical role in dexterous robotic manipulation. However, realizing friction sensing remains a challenge due to the difficulty in designing sensing structures to decouple multi-axial forces. Inspired by the topological mechanics of knots, we construct optical fiber knot (OFN) sensors for slip detection and friction measurement. By introducing localized self-contacts along the fiber, the knot structure enables anisotropic responses to normal and frictional forces. By employing OFNs and a change point detection algorithm, we demonstrate adaptive robotic grasping of slipping cups. We further develop a robotic finger that can measure tri-axial forces via a centrosymmetric architecture composed of five OFNs. Such a tactile finger allows a robotic hand to manipulate human tools dexterously. This work could provide a straightforward and cost-effective strategy for promoting adaptive grasping, dexterous manipulation, and human-robot interaction with tactile sensing.
robotic perception adaptive grasping slip detection force decoupling polymer optical fiber 
Opto-Electronic Advances
2023, 6(10): 230076
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春130033
针对实时高效处理经纬仪交会数据的问题,提出了一种基于改进分布式处理平台的实时测角数据对齐及异步计算方法。分析了交会算法的耗时原理。根据交会数据实时性高、对时间复杂度过高的算法应用困难的特点,利用分布式平台对实时测角数据进行异步处理,并改进了传统同步交会数据处理流程。试验结果表明,改进分布式平台处理数据效率高,性能稳定,能够满足高时间复杂度算法的嵌入和实时处理需求。
分布式处理 交会 实时处理 异步计算 distributed processing rendezvous real-time processing asynchronous computing 
红外
2023, 44(11): 0036
周勇 1王琦 2高翔 1高俊腱 3[ ... ]郝明明 3,*
作者单位
摘要
1 广东工业大学 材料与能源学院,广东广州50006
2 北京大学 东莞光电研究院,广东东莞538
3 广东工业大学 信息与工程学院,广东广州510006
为实现高功率的蓝光半导体激光输出,对蓝光巴条的封装技术进行了研究。利用金锡硬焊料封装了高功率氮化镓(GaN)蓝光半导体激光巴条,应用铜钨过渡热沉作为缓冲层抑制了铜热沉和GaN激光芯片之间封装残余应力,采用高精度贴片机将芯片共晶键合在铜钨过渡热沉上。贴片质量的好坏直接影响了器件的输出特性,所以重点分析了贴片机的焊接温度焊接压力、焊接时间对器件的影响。实验结果表明:当贴片机的焊接温度为320 ℃、焊接压力为0.5 N、焊接时间为40 s时,焊料层界面空洞最少,热阻最低为0.565 ℃/W,阈值电流最低为4.9 A,在注入电流30 A时,输出光功率最高为32.21 W,最高光电转换效率达到了23.3%。因此,在优化焊接温度、焊接压力、焊接时间后,利用金锡硬焊料将蓝光半导体激光芯片共晶键合在铜钨过渡热沉的技术方案是实现蓝光半导体激光巴条高功率工作的有效途径。
高功率激光器 半导体激光器 氮化镓 蓝光 巴条 铜钨过渡热沉 high-power laser semiconductor laser gallium nitride blue light Ba Tiao copper tungsten transition heat sink 
光学 精密工程
2023, 31(22): 3237
作者单位
摘要
华龙国际核电技术有限公司,广东 深圳 518172
在压水堆正常运行期间,氚贡献了压水堆液相流出物总活度的95%以上,是反应堆设计和运行中的关键放射性核素之一。通过对美国在运的8台堆芯设计非常相似的机组2000至2019年期间氚排放数据进行较为深度的数据清洗和分析研究,得出采用不锈钢包壳的Sb-Be次级中子源的氚释放是压水堆机组氚源项的重要来源之一,统计机组中次级中子源产氚贡献平均为7.5 TBq·a−1,结合理论计算,符合当前包壳材料发展和运行管理水平下的渗透比例10%~20%。取消次级中子源约可以降低20%的因氚排放造成的公众剂量,还可以降低氚源项对厂址规划机组数量的制约。此外,研究还发现,氚排放量的显著波动受到液态集中排放的显著影响,特别是在美国压水堆大修之前或期间,这将有助于优化未来机组放射性排放管理。
 次级中子源 不锈钢包壳 压水堆 tritium secondary neutron source stainless steel cladding pressurized water reactor 
强激光与粒子束
2023, 35(11): 116004
Zhigang Han 1,2,*Junbo Li 1,2Siliang Liu 1,2Fangxin Li 1,2[ ... ]Rihong Zhu 1,2
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering and Optoelectronic Technology, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 MIIT Key Laboratory of Advanced Solid Laser, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
Four-channel off-axis holography is proposed to simultaneously understand the polarization states and the mode coefficients of linearly polarized (LP) modes in few-mode fiber. Far-field off-axis holograms in the four polarization directions of the fiber laser were acquired at the same moment through a four-channel holographic device. The weights, the relative phase differences, and the polarization parameters of the vector fiber laser mode can be solved simultaneously. The simulated and experimental mode analysis of the laser output by 1060-XP fiber with 6 LP modes at 632.8 nm is conducted, which shows that the similarity of the total intensity distribution of the laser before and after mode analysis is above 0.97. The mode polarization states, the mode weights, and the relative phase differences of the few-mode laser can be determined simultaneously in a single shot by four-channel off-axis holography.
vectorial fiber laser few-mode fiber off-axis holography mode decomposition 
Chinese Optics Letters
2023, 21(12): 120601
作者单位
摘要
南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 211106
本文以氧化镁(MgO)和磷酸二氢钾(KH2PO4)作为磷酸镁骨水泥的固相成分,并引入不同含量的植酸改性羟基磷灰石(IP6-HA)粉末,制备多种不同镁磷比的磷酸镁基复合骨水泥。通过调整磷酸镁粉末中MgO和KH2PO4的比例和IP6-HA含量,改善了骨水泥的力学性能和固化时间,并研究了骨水泥的固化机理。结果表明,当镁磷比为4且固相中的IP6-HA含量为5%(质量分数)时,鸟粪石晶体(MgKPO4·6H2O)的生长效果最好,固化时间为7.5 min,抗压强度可达49 MPa,固化四周后强度可达69.3 MPa。试验所得的IP6-HA改性磷酸镁基复合骨水泥力学性能较好且固化时间适宜,具有潜在的生物医学应用前景。
骨水泥 磷酸盐 氧化镁 羟基磷灰石 固化时间 力学性能 bone cement phosphate magnesium oxide hydroxyapatite curing time mechanical property 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2888
王麒 1杨波波 1,*李威晨 1邹军 1,2,**[ ... ]李杨 7
作者单位
摘要
1 上海应用技术大学 理学院,上海 201418
2 浙江安贝新材料股份有限公司,浙江 湖州 313000
3 宁波朗格照明电器有限公司,浙江 宁波 315000
4 广东皇智照明科技有限公司,广东 中山 528400
5 惠创科技(台州)有限公司,浙江 台州 318000
6 浙江绿龙新材料有限公司,浙江 海宁314419
7 西双版纳承启科技有限公司,云南 西双版纳 666100
氮化镓作为第三代照明器件材料相较于第一代硅与第二代砷化镓在性能上有了很大提高,基于氮化镓的Micro-LED器件也愈发被人们所关注。然而由于在传统c面上生长的LED其自身所固有的一些缺陷往往在实际应用中发射效率不高,如存在量子限制斯塔克效应、绿色间隙、载流子传输等问题。基于非极性或半极性的LED没有极化电场,具有较强的内量子效率,电子和空穴复合机率大等优点,对非极性和半极性Micro-LED器件的研究与应用引起了人们很大的兴趣。本文对非极性和半极性Micro-LED器件研究现状进行综述。首先从量子限制斯托克效应、绿色间隙、载流子传输、效率下降4个方面介绍了非极性和半极性氮化镓基材料的优势。接着针对缺陷位错、增加光提取效率与在不同电流密度下实现全彩显示等问题,介绍了芯片成形、图案刻蚀与阵列这3种技术,最后对Micro-LED作为下一代显示引领者进行了展望。希望对Micro-LED今后的研究有所帮助。
氮化镓 Micro-LED 非极性 半极性 gallium nitride Micro-LED nonpolar semipolar 
液晶与显示
2023, 38(10): 1347

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