1 北京理工大学 光电学院 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
2 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
3 湖南师范大学 工程与设计学院, 长沙 410082
基于互信息的视觉伺服使用图像全局信息来实现伺服控制, 避免了对传统几何特征的提取、匹配和跟踪, 并且对光照变化、部分遮挡具有鲁棒性, 但由于其任务函数的高非线性, 该方法具有收敛域较小的缺点。提出了基于主成分分析(PCA)重建图像的互信息视觉伺服方法, 有效降低了任务函数的非线性。通过实验比较了基于PCA重建图像的互信息视觉伺服和基于原始图像的互信息视觉伺服收敛域大小及收敛速度, 并考虑了PCA中主成分个数的影响, 结果表明基于PCA重建图像的互信息视觉伺服有效地扩大了互信息视觉伺服的收敛域, 且具有更快的收敛速度。
主成分分析 互信息 视觉伺服 收敛域 principal component analysis mutual information visual servo convergence region
中国科学院上海硅酸盐研究所人工晶体研究中心，上海 201899
低维有机-无机杂化铜卤化物由于拥有高荧光量子效率、高稳定性和可低成本溶液法制备等优点，近年来在光电和辐射探测等领域展现出巨大应用潜力。本工作通过溶液蒸发法成功制备了零维结构(TPA)CuI2 (TPA=四丙基铵，C12H28N+)闪烁体单晶，并对其光学和X射线闪烁探测性能进行了研究。(TPA)CuI2晶体具有高热稳定性和空气稳定性，在紫外激发下，晶体展现出具有291 nm半高全宽的超宽带白光发射，荧光量子效率为62%；在X射线激发下表现出强辐照发光、低余辉、低检测限，是一种新型高性能X射线探测闪烁体。
X射线闪烁体 有机-无机杂化 卤化亚铜 溶液法 X-ray scintillators organic-inorganic hybrid copper(I) halides solution method
1 1.上海师范大学 化学与材料科学学院, 上海 200234
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海200050
3 3.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
4 4.上海理工大学 材料与化学学院, 上海 200082
近年来, 拥有高发光量子效率的低维钙钛矿/类钙钛矿结构金属卤化物在辐射探测领域展现出潜在的应用前景。本工作利用反溶剂扩散法生长了高光学质量的厘米级尺寸零维结构Cs3Cu2I5单晶, 并系统研究了其光学吸收、透过、光致激发和发射、时间分辨光致发光、X射线辐照发光、余辉、热释光以及伽马射线探测性能。溶液法制备的Cs3Cu2I5晶体的光学带隙为3.68 eV。在X射线激发下, Cs3Cu2I5单晶的蓝光发射峰位于448 nm, 来源于自陷激子发光。闪烁衰减时间主分量为947 ns (96%)。Cs3Cu2I5单晶的余辉水平与商用BGO晶体相当。此外, 该晶体作为伽马射线闪烁体也表现出29000 photons/MeV的高光产额, 与熔体法制备的Cs3Cu2I5晶体闪烁性能相当。本研究证实了低成本制备高性能Cs3Cu2I5闪烁晶体的可行性。
零维钙钛矿 闪烁体 Cs3Cu2I5单晶 反溶剂扩散法 布里奇曼法 zero-dimensional perovskites scintillators Cs3Cu2I5 single crystal anti-solvent diffusion method Bridgman method
1 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心, 广东 湛江 524088
2 哈尔滨理工大学测控技术与通信工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
提出并制备了一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜封装空芯光纤的级联双腔温度传感器。该传感器由空气腔(FP1)和PDMS腔(FP2)级联而成,且PDMS腔长度远小于空气腔长度,从而使该传感器满足游标效应产生条件[FP1腔与复合腔FP3(由FP1和FP2组成)的光程接近]。当外界温度变化时,PDMS膜向两侧膨胀,导致FP1腔和FP3腔的干涉谱向相反的方向移动。实验结果表明,FP1腔和FP3腔干涉谱产生了游标效应,干涉谱包络明显;在50~60 ℃范围内,温度灵敏度达到1.32 nm/℃,该结果与理论分析结果相符。该传感器具有体积小、结构轻、灵敏度高、制备简单等优点,在化学、生物、医疗等领域具有潜在的应用价值。
光纤传感器 游标效应 法布里-珀罗干涉仪 高灵敏温度检测
岳炜 1,2,3杨秀彬 1,3,*徐婷婷 1,2,3韩金良 1,2,3王绍恩 1,2,3
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100039
3 中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室, 吉林 长春 130033
为合理选择不同材质的角膜接触镜,基于几何光学成像的原理,建立了基于角膜接触镜的角膜成像模型,分析了不同折射率的角膜接触镜对角膜成像质量的影响;利用逆光学成像思维,设计了一种用于检测成像质量变化的近轴光学系统,分别将不同材料和厚度的角膜接触镜加入该光学系统,定量分析不同材质的角膜接触镜对成像质量的影响。该光学系统的有效焦距为18.36 mm,筒长为36.49 mm,像高为2.48 mm,调制传递函数值接近极限衍射,全视场的畸变量小于0.1%。ZEMAX仿真结果表明:材料为硬性角膜接触镜PMMA、厚度为0.05 mm的角膜接触镜可同时满足增强现实技术中接触式设备的成像和佩戴需求。
光学设计 几何光学成像 角膜曲率 光学材料 畸变 中国激光
2020, 47(12): 1207005
王绍恩 1,2,3杨秀彬 1,3,*徐婷婷 1,2,3韩金良 1,2,3[ ... ]岳炜 1,2,3
1 中国科学院天基动态快速光学成像技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为定量分析动态漂移时的像旋对成像质量影响的程度,基于动态环扫成像理论,建立一种静态影像与动态漂移间的融合模型。然后结合面阵CMOS相机成像特点与动态运动特性,提出对像旋矢量进行分解处理再融合的仿真模拟方法,设计了一种动态环扫画幅影像像旋仿真分析方法,获取了不同动态成像参数下的模拟影像。最后利用成像幅宽、地面分辨率、成像系统信噪比、峰值信噪比及结构相似性等指标对模拟影像进行定量评估分析。仿真结果表明,相机曝光时间越长,成像系统信噪比越高,像旋越大,成像质量越差,结构相似性越小。研究结果可为未来多种动态成像模式设计中减小像旋影响、提高相机成像质量提供有效的参考。
成像系统 空间光学 动态成像 像旋 峰值信噪比 结构相似性 曝光时间 光学学报
2020, 40(21): 2111003
1 中国电子科技集团公司第五十五研究所，南京 210016
2 国家平板显示工程技术研究中心，南京 210016
为改善传统模拟驱动方式在调亮时会改变OLED灰阶特性的现象，提出了一种可用于硅基OLED驱动芯片的脉宽调制电路（Pulse Width Modulation，PWM）电路。该电路对加在OLED阵列上的共阴极电压进行PWM调制，从而达到在调节亮度时灰阶特性不变的目的。电路采用0.18 μm 1P6M混合信号工艺完成了电路设计和流片验证。仿真和测试结果表明，当亮度从100 cd/m2调节到500 cd/m2时，灰阶特征得到了明显的改善。
硅基有机发光二极管 微显示 脉宽调制电路(PWM) OLEDoS microdisplay Pulse Width Modulation(PWM)
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间新技术部, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为解决高空间分辨率和微小卫星空间紧张之间的矛盾,基于像差理论和同轴四反光学系统,设计了一种同轴超紧凑型主三镜一体化光学系统。在焦距为1750 mm、F数为7、全视场角为1.4°的条件下对光学系统进行验证,并分析了其公差和信噪比。结果表明:光学系统的整体长度小于200 mm,仅为焦距的1/8.75,实现了光学系统的超紧凑化和小遮拦比设计。增加遮拦后,在奈奎斯特频率为78 lp/mm处,全视场传递函数优于0.26,全视场波像差优于λ/50;在太阳高度角为30°、地表反射率为0.05时,信噪比优于24.9。系统结构简单、紧凑,且成像质量良好,对微小卫星高分辨光学系统的设计有一定的借鉴作用。
光学系统设计 同轴四反光学系统 像差理论 一体化设计 激光与光电子学进展
2020, 57(7): 072202
