作者单位
摘要
1 西安工业大学光电工程学院,陕西 西安 710021
2 惠州市华阳多媒体电子有限公司,广东 惠州 516005
车载平视显示(HUD)系统是一种汽车辅助驾驶技术,它可以将车辆信息以可视化方式投影到驾驶员的前方视野。为了使驾驶员在行驶过程中在远、中、近不同的距离下都能通过HUD获取信息,采用双自由曲面离轴三反射系统,设计了一款虚像距离为10 m、7.5 m、3.5 m,对应的视场角为15°×5°、12°×3°、6°×1°的AR-HUD光路。该光路中,在虚像距离为3.5 m处的像面仅显示车速、油量等基本驾驶信息,为固定像面;在虚像距离为7.5 m和10 m处的像面显示辅助驾驶虚拟信息,其中10 m处的像面可以和实景相融合,且这两个像面会根据当前车辆与前方障碍物的距离切换,有效缓解驾驶员的视觉疲劳。三个距离中心眼点处的光斑均落于艾里斑之内,调制传递函数均接近衍射极限,网格畸变值均小于5%,动态畸变值均小于5′。
车载平视显示 自由曲面 三像面 光学设计 虚像距离 
激光与光电子学进展
2024, 61(10): 1011012
Author Affiliations
Abstract
1 School of Biomedical Engineering, McMaster University, 1280 Main Street West, Hamilton, ON L8S 4L8, Canada
2 Department of Chemistry and Waterloo Institute for Nanotechnology (WIN), University of Waterloo, 200 University Ave West, Waterloo ON, Canada
3 Centre for Eye and Vision Research (CEVR), 17W Hong Kong Science Park, Shatin Hong Kong, People’s Republic of China
4 Chair of Functional Materials, Department of Materials Science and Engineering, Saarland University Saarbrücken, Germany
5 W Booth School of Engineering Practice and Technology, McMaster University, 1280 Main Street West, Hamilton, ON L8S 4L7, Canada
6 Department for Chemical Engineering, Biotechnology and Materials, University of Chile Santiago, Chile
Flexible sensors based on MXene-polymer composites are highly prospective for next-generation wearable electronics used in human–machine interfaces. One of the motivating factors behind the progress of flexible sensors is the steady arrival of new conductive materials. MXenes, a new family of 2D nanomaterials, have been drawing attention since the last decade due to their high electronic conductivity, processability, mechanical robustness and chemical tunability. In this review, we encompass the fabrication of MXene-based polymeric nanocomposites, their structure–property relationship, and applications in the flexible sensor domain. Moreover, our discussion is not only limited to sensor design, their mechanism, and various modes of sensing platform, but also their future perspective and market throughout the world. With our article, we intend to fortify the bond between flexible matrices and MXenes thus promoting the swift advancement of flexible MXene-sensors for wearable technologies.
Nano-Micro Letters
2024, 16(1): 135
作者单位
摘要
1 西安工业大学光电工程学院,陕西 西安 710021
2 惠州市华阳多媒体电子有限公司,广东 惠州 516006
设计了一种基于离轴反射式光学结构、投影距离可以改变的增强现实型平视显示(AR-HUD)系统,以降低驾驶员的视觉疲劳。其中,眼盒的大小为130 mm×50 mm,虚像投影距离为3~10 m,可以通过改变图像生成单元(PGU)到一级镜的距离和像源尺寸的方式实现投影距离连续可调。通过随机取样的方式,在投影距离变化范围内随机选取一个投影距离对系统进行像质分析,证明投影距离连续可变。视场角(FOV)在投影距离的可调范围内恒为15°×5°,畸变小于5%,动态畸变小于5′,MTF在5 lp/mm处优于0.5。结果表明,当车辆与前方物体距离较近时,AR-HUD系统可以根据需要改变虚像的投影距离,且能保证像质始终符合规格。
光学设计 平视显示器 光学变倍 投影距离 离轴三反系统 
光学学报
2024, 44(8): 0822001
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学机电学院,江苏 南京 210000
2 中航西安飞机工业集团股份有限公司复合材料厂,陕西 西安 710089
针对数字剪切散斑干涉技术在检测过程中得到的包裹相位图中存在噪声干扰的问题,本文提出了一种基于同态滤波的正余弦全变分融合降噪的激光散斑图像噪声抑制方法。首先对同态滤波后的包裹相位图进行正余弦分解,然后在分解的基础上通过全变分滤波来抑制噪声,最终通过散斑抑制指数的变化自适应地判断滤波是否完成。通过仿真与实验对所提方法的有效性进行了验证。首先向仿真包裹相位图中添加噪声并采用所提方法进行噪声抑制,根据散斑抑制指数验证所提方法的可行性;然后对预制缺陷的复合材料试件进行检测,并采用所提方法进行噪声抑制;最后通过散斑抑制指数和相位展开结果对所提方法的滤波效果进行验证。结果表明:采用所提方法得到的散斑抑制指数相较于传统的正余弦全变分滤波方法约降低了10.7%,同时有效地保护了相位信息不被破坏。
测量 融合滤波 数字剪切散斑干涉术 散斑图像 噪声抑制 
中国激光
2024, 51(5): 0504003
Shan Long 1,2Yibing Zhao 3Yuanyuan Xu 2Bo Wang 4[ ... ]Ying Gu 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 School of Medicine, Nankai University, Tianjin, 300072, P. R. China
2 Department of Laser Medicine. The First Medical Center of Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853, P. R. China
3 Department of Oncology, The Seventh Medical Center of Chinese PLA General Hospital, Beijing 100039, P. R. China
4 School of Basic Medicine, Guizhou Medical University, Guiyang 550025, Guizhou, P. R. China
5 College of Medical Technology, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, P. R. China
6 Medical School of Chinese PLA, Beijing 100853, P. R. China
Photodynamic therapy (PDT) has limited effects in treating metastatic breast cancer. Immune checkpoints can deplete the function of immune cells; however, the expression of immune checkpoints after PDT is unclear. This study investigates whether the limited efficacy of PDT is due to upregulated immune checkpoints and tries to combine the PDT and immune checkpoint inhibitor to observe the efficacy. A metastatic breast cancer model was treated by PDT mediated by hematoporphyrin derivatives (HpD-PDT). The anti-tumor effect of HpD-PDT was observed, as well as CD4+T, CD8+T and calreticulin (CRT) by immunohistochemistry and immunofluorescence. Immune checkpoints on T cells were analyzed by flow cytometry after HpD-PDT. When combining PDT with immune checkpoint inhibitors, the antitumor effect and immune effect were assessed. For HpD-PDT at 100mW/cm2 and 40, 60 and 80J/cm2, primary tumors were suppressed and CD4+T, CD8+T and CRT were elevated; however, distant tumors couldn’t be inhibited and survival could not be prolonged. Immune checkpoints on T cells, especially PD1 and LAG-3 after HpD-PDT, were upregulated, which may explain the reason for the limited HpD-PDT effect. After PDT combined with anti-PD1 antibody, but not with anti-LAG-3 antibody, both the primary and distant tumors were significantly inhibited and the survival time was prolonged, additionally, CD4+T, CD8+T, IFN-γ+CD4+T and TNF-α+CD4+T cells were significantly increased compared with HpD-PDT. HpD-PDT could not combat metastatic breast cancer. PD1 and LAG-3 were upregulated after HpD-PDT. Anti-PD1 antibody, but not anti-LAG-3 antibody, could augment the antitumor effect of HpD-PDT for treating metastatic breast cancer.
Photodynamic therapy anti-PD1 antibody anti-LAG-3 antibody anti-tumor immune effects metastatic breast cancer 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2024, 17(1): 2350020
作者单位
摘要
1 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 西安理工大学陕西省智能协同网络军民共建重点实验室, 陕西 西安 710000
3 齐鲁工业大学海洋仪器仪表研究所, 山东 青岛 266001
作为一种新型的激光探测雷达, 布里渊激光雷达可以用于海水参数的监测。针对现有的布里渊激光雷达反演模型存在反演精度和参数范围较小的缺点, 将频移和线宽作为自变量, 采用最小二乘法对温度与盐度进行了拟合, 提出了新的温度与盐度的反演模型。该模型提高了海水温度和盐度的反演精度与范围, 并从灵敏度、误差、不确定度三个方面对反演模型进行了分析。结果表明, 利用布里渊频移和线宽可以实现海洋温度和盐度的同步监测。在温度反演模型中, 布里渊线宽对温度的影响要大于频移对温度的影响, 新的模型温度反演范围从15 ℃≤T≤30 ℃扩大为10 ℃≤T≤30 ℃, 最大误差为0.17 ℃, 平均误差为0.07 ℃, 平均相对误差为0.27%, 比现有模型的精度提高了63.16%; 在盐度反演模型中, 布里渊频移对盐度的影响要大于线宽对盐度的影响, 该模型的反演范围也从30‰≤S≤35‰扩大为15‰≤S≤35‰, 最大误差为0.20‰, 平均误差为0.09‰, 平均相对误差为0.29%, 比现有模型的精度提高了77.50%。研究结果对布里渊激光雷达探测海水温度和盐度具有指导意义。
布里渊频移 布里渊线宽 温度 盐度 拟合模型 Brillouin frequency shift Brillouin linewidth temperature salinity inversion model 
光学与光电技术
2023, 21(6): 0080
作者单位
摘要
1 徐州工程学院物理与新能源学院, 江苏 徐州 221018
2 海南大学理学院物理系, 海南 海口 570228电子科技大学基础与前沿研究院, 四川 成都 610054
3 贵州师范学院物理与电子科学学院, 贵州 贵阳 550018
4 东北电力大学理学院, 吉林 长春 132012
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan Red Ⅲ)分子因染色后可使食品鲜艳、 不褪色, 常被放入食品添加剂中, 食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用, 严重影响人类身体健康。 苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关, 对其结构、 电子激发等研究具有重要的指导意义。 采用密度泛函理论(DFT)方法结合def2-TZVP基组对苏丹红Ⅲ分子结构、 红外与拉曼光谱和紫外光谱进行系统研究, 结果表明PBE0和B3LYP杂化泛函方法计算的红外和拉曼光谱与实验值吻合; 采用含时的B3LYP杂化泛函计算得到的苏丹红Ⅲ分子的紫外-可见吸收峰为228、 353和490 nm, 与实验符合较好, 它们是基态电子向第2激发态、 第6激发态、 第30激发态跃迁所致。 采用空穴—电子分析法考察电子激发可知, S0→S2激发类型是氧、 氮原子到萘环和苯环上的n—π*电荷转移激发, 同时伴随着萘环、 苯环环内间的π—π*局域激发。 S0→S6激发类型是氮、 氧原子到萘环, 氮原子到苯环上的n—π*和萘环环内间π—π*电荷转移激发的叠加。 S0→S2和S0→S6激发类型属于电荷转移激发为主的混合激发。 S0→S30激发类型属于萘环环内的π—π*局域激发, 同时也伴随着氧、 氮原子到萘环上的n—π*和苯环到萘环上的π—π*电荷转移激发, S0→S30激发类型是以局域激发为主。 通过分子片段对空穴、 电子的贡献热图分析, 进一步证实了上述电子激发转移过程。 系统研究苏丹红Ⅲ分子的光谱及电子激发, 为实验检测食品苏丹红Ⅲ分子提供理论参考。
密度泛函理论 苏丹红Ⅲ分子 空穴-电子分析法 红外与拉曼光谱 紫外-可见光谱 电子激发 Density functional theory Sudan Red Ⅲ Hole-electron analysis Infrared and Raman spectra UV-visible spectra Electron excitation 
光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2426
作者单位
摘要
1 华北光电技术研究所 固体激光技术重点实验室,北京 100015
2 上海羽宸光电技术有限公司,上海 200333
在激光雷达远程测距中,雷达接收机需要在接收信号信噪比较低的背景下,对其中的有用信号进行识别、提取和判决。因此,为保证雷达系统的探测距离和精度,在激光发射功率一定的前提下,需在信号接收处理的各环节中设法提高信号的信噪比。当前外差式激光雷达接收机在变频时将本振光和信号光直接混频,导致镜像频率噪声与有用信号叠加,致使解调信噪比恶化。针对激光雷达接收机提高信号信噪比的需求,提出了一种在信号解调过程中对镜频干扰进行抑制,从而提高解调信噪比的方法。采用光电联合I/Q下变频,首先参考Hartley结构,在光信号的解调过程中对镜频处的噪声进行抵消,随后采用I/Q支路不平衡补偿算法对潜在的双支路不平衡量进行矫正,最后使用数字正交下变频将中频信号解调至基带。仿真和实验表明,该方法能够有效消除调频信号变频过程中引入的镜像频率噪声,相较于传统激光相干雷达接收机方案,该方案解调得到的基带信号信噪比提升了约3 dB。
相干激光雷达 镜频抑制 正交解调 雷达接收机 coherent laser radar mirror frequency suppression quadrature demodulation radar receiver 
红外与激光工程
2023, 52(11): 20230172
作者单位
摘要
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 惠州市华阳多媒体电子有限公司, 广东 惠州 516005
设计完成了一款具有特定结构的光阑, 光阑孔径深度设计为15mm, 光阑孔径张角设计为左右张角各为10°, 上方张角设计为6.5°, 下方张角设计为3°, 光阑安装在一级反射镜后, 光阑中心线与对应主光线重合, 同时采用双光电传感器与多温度传感器作为信号探测器接收信号幅值。通过特定孔径深度、张角等结构设计的光阑使得边界内、外幅值区分明显且幅值成正态分布, 结合传感器的使用将光照强度及像源面温度以数值显示, 便于检测标定。这检测设计光阑体积小、检测效果明显、成本低, 通过光阑与传感器的逻辑配合使用, 可以用于车载抬头显示器阳光倒灌的检测, 对车载抬头显示器行业起到一定借鉴作用。
应用光学 抬头显示器 阳光倒灌 光阑 传感器 applied optics head-up display sunlight backflow diaphragm sensor 
光学技术
2023, 49(4): 418
刘敏俊 1石睿 1,*杨广 2王博 1[ ... ]闫成杰 1
作者单位
摘要
1 四川轻化工大学 计算机科学与工程学院,四川 宜宾 644005
2 成都理工大学 核技术与自动化工程学院,成都 610059
为进一步发展基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术,利用PyQt5设计一款调用蒙特卡罗模拟程序包Geant4进行α粒子能谱模拟研究的软件。一方面,建立了测量α粒子的钝化离子注入平面硅探测器(Passivated Implanted Planar Silicon)物理模型,根据实际α粒子测量条件对模拟的物理过程、模型材料及粒子源几何形状、成分等参数进行校正,结合PyQt5界面开发平台将粒子源参数、探测器参数修改等功能可视化。在多个探源距和不同真空压强条件下进行模拟实验,得到该模型的探测效率,并将获取的能量沉积成谱后,通过EMG-Landau响应函数模型展宽。另一方面,为验证该探测器模型的准确性,将模拟结果与实测结果的探测效率进行对比,实验结果表明,两者探测效率误差均在5%之内,且EMG-Landau响应函数模型展宽效果良好。本文研究结果验证了该Geant4模拟软件在α粒子能谱研究方面的可靠性,该软件可直观修改α粒子能谱测量条件,简化了模拟步骤,提高了模拟效率,为基于蒙特卡罗模拟方法的α粒子能谱探测参数优化技术提供了有力工具。
PyQt5 Geant4 钝化离子注入平面硅探测器 响应函数 探测效率 PyQt5 Geant4 Passivated Implanted Planar Silicon response function detection efficiency 
强激光与粒子束
2023, 35(12): 126003

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