作者单位
摘要
1 Department of Physics, College of physics and Electronic Engineering, Northeast Petroleum University, Daqing 163318, Heilongjiang , China
2 Department of Physics, College of Electrical Engineering, Suihua University, Suihua 152000, Heilongjiang , China
We present a theoretical study of the one-dimensional modulational instability of a broad optical beam propagating in a biased photorefractive crystal with both linear and quadratic electro-optic effects (Kerr effect) under steady-state conditions. One-dimensional modulational instability growth rates are obtained by treating the space-charge field equation globally and locally. Both theoretical reasoning and numerical simulation show that both the global and local modulational instability gains are governed simultaneously by the strength and the polarity of external bias field and by the ratio of the intensity of the broad beam to that of the dark irradiance. Under a strong bias field, the results obtained using these two methods are in good agreement in the low spatial frequency regime. Moreover, the instability growth rate increases with the bias field, and the maximum instability growth occurs when ratio of light intensity to dark irradiance is 0.88.
nonlinear optics photorefractive effects spatial soliton modulational instability 
激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0519001
杨奇 1,4,*†王宜州 1†王元祥 2范峰 3[ ... ]戴潇潇 1
作者单位
摘要
1 华中科技大学光学与电子信息学院,武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
2 华中科技大学网络空间安全学院,湖北 武汉 430074
3 北京遥测技术研究所,北京 100094
4 湖北光谷实验室,湖北 武汉 430074
针对低轨卫星激光通信实时化、低功耗的应用场景,为了解决独立时钟源及传输信道复杂等问题,对时钟恢复算法和前向纠错码进行了改进与优化,实现了资源占用低、时延低且功耗为0.129 W和1.199 W的实时化全数字时钟恢复算法和低密度奇偶校验(LDPC)编译码。搭建了桌面演示系统,成功演示了二进制相移键控(BPSK)调制/相干探测、通信速率为1.024 Gbit/s的实时空间光传输,其中时钟误差约为1.50×10-4
低轨卫星 相干光通信 实时 低功耗 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0106003
作者单位
摘要
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 电力科学研究院 国网山西省电力有限公司,山西 太原 030001
针对远场激光光斑分布不均匀、形状不规则的特性,提出一种基于改进的Zernike矩的远场激光高精度中心测量方法。在传统Zernike矩亚像素边缘检测基础上,使用新型的logistic边缘检测模型和阶跃阈值自适应提取方法,在减少人工对阶跃阈值误判的同时,提高对实际边缘的识别精度,最后使用最小二乘法椭圆拟合得到高精度激光光斑中心。该方法在远场激光中心检测中,单帧误差在0.5 pixel左右,连续多帧中心偏差波动在1 pixel以内,拥有较高的精度和可靠的稳定性。
Zernike矩 远场激光 光斑中心 亚像素边缘 Zernike moments far field laser spot center subpixel edge 
应用光学
2023, 44(6): 1244
作者单位
摘要
1 贵州中医药大学基础医学院贵阳 550025
2 药学院, 贵阳 550025
基于 Nrf2/HO-1/NLRP3通路探究雪莲果提取物治疗四氯化碳( CCl4)致急性肝损伤( ALI)大鼠的保护作用及机制。选取 48只健康雄性 SD大鼠, 随机分为 6组, 分别为对照组、模型组、雪莲果低中高剂量组和水飞蓟素阳性组。利用 CCl4构建急性肝损伤模型后处死大鼠取材, 检测大鼠血清和肝脏生化指标, 利用 HE染色观察各组肝脏组织病理学改变情况;利用 ELISA检测大鼠血清中炎症因子 IL-6、TNF-α、IL-1β的表达水平;采用蛋白免疫印迹法测定大鼠肝组织中 Nrf2/HO-1/NLRP3通路关键基因蛋白含量表达情况。结果表明: 与正常对照组比较, 模型组大鼠血清中 AST、ALT、ALP、γ-GT、MDA、IL-6和 TNF-α的表达水平均显著升高( P<0.05或 P<0.01);肝脏组织中 SOD和 GSH的表达水平均显著降低( P<0.05), 大鼠肝组织细胞出现明显的病理性损伤( P<0.05);与模型组比较, 雪莲果提取物能够呈剂量依赖性降低大鼠血清中 AST、ALT、ALP、γ-GT、IL-6和 TNF-α的表达水平( P<0.05或 P<0.01), 以及提高肝脏组织中 SOD、CAT、GSH和降低 MDA的表达水平( P<0.05), 大鼠肝组织病变程度明显改善, 肝脏内细胞坏死和肿胀程度明显减轻, 炎症细胞浸润得到显著改善。水飞蓟素阳性组能够显著改善大鼠肝损伤( P<0.05或 P<0.01)。雪莲果提取物组与模型组比较, Nrf2、GCLC、NQO1和 HO-1蛋白表达水平呈剂量依赖性升高( P<0.05或 P<0.01);NLRP3炎症小体相关蛋白( NLRP3、Caspase1、GSDMD和 IL-18)表达水平呈剂量依赖性降低( P<0.05或 P<0.01)。雪莲果提取物对 CCl4所致的大鼠急性肝损伤具有保护作用, 该作用可能与调节 Nrf2/ HO-1通路改善氧化应激, 降低脂质过氧化, 清除大鼠体内自由基, 抑制 NLRP3炎症小体的功能, 减少炎症因子的合成与释放以及降低炎症反应有关。
雪莲果提取物 急性肝损伤 Nrf2/HO-1通路 NLRP3炎症小体 氧化应激 
激光生物学报
2023, 32(3): 0272
作者单位
摘要
国防科技大学电子科学学院, 湖南长沙 410073
基于逆合成孔径雷达(ISAR)图像序列的卫星目标姿态估计是一项具有重大意义且富有挑战性的任务。现有的估计方法通常是基于图像中关键角点或线性部件的提取, 较难满足实时需求, 且都未能充分利用目标成像特性先验。本文提出一种基于成像特性与回归网络的卫星目标姿态估计方法: 提前确定各种姿态下的卫星目标成像特性, 并作为后续数据集标注的理论基础; 区别于传统的分类问题, 建立一种适用于姿态估计的回归网络与估计框架。采用毫米波频段的电测仿真计算数据对所提方法进行验证, 结果表明, 单张图像中估计的平均姿态误差可以控制在3.5 °以内。
逆合成孔径雷达 成像特性 回归网络 姿态估计 实时预估 Inverse Synthetic Aperture Radar(ISAR) imaging characteristics regression network attitude estimation real-time prediction 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 572
作者单位
摘要
1 华中科技大学 光电信息学院,武汉 430074
2 湖北光谷实验室,武汉 430074
为了简化实时相干自由空间光(FSO)/无线传输系统结构并降低成本,文章基于带通Delta-Sigma调制(DSM)技术,实现了一个低成本的FSO系统。带宽为400 MHz、速率为1.6 Gbit/s的256进制正交振幅调制(256-QAM)信号经DSM后,生成10 Gbit/s偏振复用-正交相移键控(PDM-QPSK)信号,在50 m的FSO链路中实现实时传输,且该系统的灵敏度达到-46.2 dBm。从而证明,相干检测和带通DSM的结合将是未来光无线场景的一种有前途的技术。
Delta-sigma调制 相干检测 实时 自由空间光传输 DSM coherent detection real-time FSO transmission 
光通信研究
2023, 49(5): 1
作者单位
摘要
西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西 西安 710055
Overview: In many scenes in real life, collecting high-quality images is one of the key factors to achieve high accuracy in object detection, image segmentation, automatic driving, medical surgery, and other works. However, images and videos collected by electronic devices are very vulnerable to various environmental factors, such as poor lighting, resulting in low image brightness, color distortion, more noise, effective details, and texture information loss, which brings many difficulties to subsequent tasks and works. The enhancement of low-illumination images generally restores image clarity by increasing brightness, removing noise, and restoring image color. In recent years, the depth neural network has had a strong nonlinear fitting ability, which has achieved good results in low illumination enhancement, image deblurring, and other fields. However, the existing low illumination image enhancement algorithms will lead to color imbalance when improving image brightness and contrast, and easily ignore the impact of some noises. Based on the above questions, this paper proposes an image enhancement method with parallel mixed attention step-by-step fusion. With the aid of the limited correlation between local features extracted by weighting different multi-scale branches, the local image details under multiple receptive fields can complement each other, and use parallel mixed attention to focus on color information and lighting features at the same time, which effectively improves the detail representation of the network and reduces noises. Finally, shallow feature information is fused in multiple stages. In order to alleviate the model confusion caused by the weakening of color information expression and single-stage feature superposition caused by the increase of network depth. The ablation experiment, module multi-stage experiment, and multiple evaluation indexes are compared with the existing advanced methods on four commonly used datasets, which fully proves that the method proposed in this paper is superior to the comparison methods on multiple evaluation parameters, and can effectively improve the overall brightness of the image, adjust the image color imbalance and remove noises. Combining the follow-up research task of the subject and analyzing the shortcomings of the network, a way to simplify the model and improve the operation speed will be the key direction of the follow-up research task.
图像增强 多尺度加权聚合 并行混合注意力 渐进融合 信息冗余 image enhancement multiscale weighted aggregation parallel hybrid attention progressive integration information redundancy 
光电工程
2023, 50(4): 220231
作者单位
摘要
1 重庆理工大学光纤传感与光电检测重庆市重点实验室,重庆 400054
2 重庆理工大学药物化学与分子药理学重庆市重点实验室,重庆 400054
提出一种基于氧化石墨烯(GO)微纳光纤的生物传感器,将其用于狂犬病毒(RV)的免疫检测研究。首先,将标准单模光纤通过熔接机放电形成双锥形光纤,再对双锥形光纤进行熔融拉锥制作出高灵敏度的微纳光纤。然后,在微纳光纤表面修饰GO,并将RV抗原固定于该传感器表面,用于对RV抗体的特异性检测实验。实验结果表明:该生物传感器对RV抗体的检测范围为200 fg/mL~1 ng/mL,检测极限(LOD)约为225.56 fg/mL,其检测灵敏度约为1.099 nm/log(mg·mL-1),解离系数约为2.92×10-11 M;当用于不同的抗体溶液样本和RV阳性血清的对照检测及临床检测时,该免疫传感器对前者的响应非常微弱,而对后者有明显的响应,说明其对RV抗体具有良好的特异性。基于GO修饰微纳光纤的免疫传感器具有制作简单、微纳尺寸、灵敏度高、成本低等优点。
遥感与传感器 光纤光学 微纳光纤 氧化石墨烯 狂犬病毒 生物传感器 
激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0728004
作者单位
摘要
1 华中科技大学 光学与电子信息学院,武汉 430074
2 华中科技大学 网络空间安全学院,武汉 430074
为了维持发射机的稳定,以保证输出信号的质量,文章提出了一种新型的基于导频的自动偏压控制方案,可用于高阶调制格式。文章所提方案要求向调制器加载正交导频,并将经过移频的本振光与调制器输出的信号光相拍以实现相干探测。通过相关运算并监测相关系数值的方式,实现对偏置电压的控制。此方案将相干探测和相关检测技术结合,可有效提高系统的灵敏度,并通过仿真对此方案在高阶调制系统中的可行性以及对灵敏度的提升进行了充分验证。
同相正交调制器 偏压控制 高阶调制 相关检测 相干探测 in-phase quadrature modulator bias control high-order modulation correlation detection coherent detection 
光通信研究
2022, 48(6): 22
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学 计算机与软件学院
2 电子与信息工程学院, 南京 210000
针对裂缝图像获取困难导致的样本少、传统数据扩充方法提升样本特征空间能力不足等问题, 提出了一种基于改进深度卷积生成对抗网络(MDCGAN)的裂缝样本扩充方法。首先对数据集进行预处理, 利用滑窗法进行数据降维和清洗; 其次优化激活函数, 提高生成特征的多样性, 同时引入谱归一化进行权重标准化提升网络结构的稳定性, 以生成高质量的裂缝数据集; 最后, 利用改进的Alexnet网络对扩充后的混合样本集进行特征提取并分类识别。结果表明, MDCGAN网络数据增强性能与传统扩充方法相比均有明显提高, 适用于扩充裂缝图像。
深度卷积生成对抗网络 数据增强 裂缝图像 谱归一化 激活函数 deep convolution generative adversarial network data argumentation crack image spectral normalization activation function 
半导体光电
2022, 43(5): 955

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