1 南京大学固体微结构物理国家重点实验室，江苏 南京 210093
2 南京大学现代工程与应用科学学院，江苏 南京 210023
3 南京大学物理学院，江苏 南京 210093
4 南京大学人工微结构科学与技术协同创新中心，江苏 南京 210093
5 南京信息工程大学大气物理学院，江苏 南京 210044
为了实现远程气体探测，基于由超晶格材料构成的光参量振荡器，研制了一台双波长输出的中红外激光器。该光参量振荡器通过种子注入的方式，实现了纳秒级窄线宽的中红外脉冲激光输出，重复频率为500 Hz，单脉冲能量超过1 mJ，并能够对准2.6~4.0 μm波长范围内的NO、NO2和SO2的吸收峰。通过气体动态排放实验，在远程气体探测实验中对该激光器进行了验证。
光参量 窄线宽 光谱 中红外激光器 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114001
光子学报
2022, 51(12): 1214001
1 山东理工大学物理与光电工程学院, 淄博 255000
2 滕州市羊庄中心卫生院, 枣庄 277526
光声成像和激光诱导击穿光谱技术(LIBS)是近些年在成像领域发展非常迅速的两种技术, 在医学影像学方面有着巨大的潜力。当激光照射到组织时, 组织表面会同时产生光声信号和等离子体, 光声信号携带着生物组织内光吸收的特征信息, 等离子体特征光谱也可以示踪组织内的元素信息。本文总结了两种技术的研究背景和成像原理, 然后, 通过对光声成像和LIBS成像模式进行分析, 进一步展现了两种技术结合的可能性, 并介绍了它们在病理切片成像和组织金属元素示踪等领域的应用。最后, 我们对两种技术结合的双模态成像系统进行了深入的探讨和展望, 以期其在医学诊断和图像领域发挥重要作用。
光声成像 激光诱导击穿光谱技术 病理切片 元素示踪 双模态成像 photoacoustic imaging laser-induced breakdown spectroscopy pathological section element tracer bimodal imaging
系统可靠性建模分析是开展可靠性分配、预计、故障树分析及可靠性优化设计的基础。介绍了一种光电系统可靠性建模分析方法，针对光电系统中部分分系统具有多种失效模式且各失效模式均服从指数分布的特点，依据齐次马尔科夫理论，采用马尔科夫状态转移图方法建立了产品的可靠性模型，并给出解析表达式、数值计算方法和Monte Carlo仿真方法。最后，将其应用于某机载光电系统供电回路的实例分析中。采用两种计算方法及Monte Carlo仿真方法分别进行计算，并将结果进行对比分析，证明了该方法的正确性及可行性。
1 北京市门头沟区气象局, 北京 102300
2 江苏省南通市气象局, 江苏 南通 226000
为详细了解京西生态涵养区日照情况, 利用北京市门头沟、斋堂两个国家气象站 1975-2019 年逐日总云量、低云量、降水日数、相对湿度、日照时数等资料, 采用气候倾向率、Mann-Kendall 检验等方法分析了京西生态涵养区日照时数时空变化特征及其与各气象要素之间的相关性。结果表明: 在 1975-2019 年间, 京西生态涵养区年、月、日日照时数均呈西部山区多、东南平原少的特征, 且两站日日照时数呈显著相关性, 约 80% 的差值在-2～2 h 范围。其中月均日照时数峰值出现在 4-5 月, 谷值出现在 11-12月, 6 月、9-10 月减少趋势最明显; 四季日照时数分布较均匀, 但呈春季多、冬季少的特征; 2002-2010 年年日照时数连续低于均值, 东南平原区减少趋势[-51.6 h·(10a)-1] 大于西部山区[-39.5 h·(10a)-1]。年、四季日照时数异常偏少情况主要出现在 2000 年以后, 接近异常偏多年份在 20 世纪 80-90 年代较集中。1982-1990 年日照时数明显增加, 1991 年发生明显减少突变, 1991-2019 年日照时数明显减少。综合分析表明该地区的日照时数与总云量、低云量、日平均湿度、日降水量呈负相关, 与日分钟风速、能见度呈正相关, 该结论对首都京西生态涵养区建设和气候评价具有重要参考价值。
京西生态涵养区 日照时数 时空分布特征 相关关系 ecological conservation area of West Beijing sunshine duration spatial and temporal variation correlations 大气与环境光学学报
2022, 17(2): 195
1 海军装备部, 成都 610100
2 西南技术物理研究所, 成都 610041
为了提高多模复合导引头跟踪模式复杂逻辑决策的适应性, 采用随机森林构建模式决策网络、结合误差补偿的方法, 对传统的人工条件判读流程进行了优化, 提高了模型的分类准确率, 并将该方法应用到复合导引头中进行理论分析和仿真验证。结果表明, 得到的跟踪模式的分类正确率达100%, 运行速度提升16%, 代码量减少3倍;基于随机森林和误差补偿的跟踪模式决策方法对导引头跟踪模式决策具有较好的适应性, 可以高效实现跟踪模式的自主决策。此研究算法为高效率地实现导引头跟踪模式决策提供了参考。
传感器技术 跟踪模式决策 随机森林 导引头 复合制导 sensor technique tracking mode decision random forest seeker composite guidance
为解决导引头稳态跟踪精度与快速目标跟踪能力难以兼容的问题，建立了导引头伺服系统模型，通过分析传统PID控制策略的优势和缺陷，提出了改进自适应控制算法的研究思路。首先，利用自适应方程调节控制器参数以满足对不同速度目标的跟踪能力，并且通过非连续性观测投影对自适应参数进行控制，保证自适应参数始终处于和当前状态匹配的范围内。此外，利用状态识别控制提高响应速度并抑制快速跟踪时带来的噪声放大问题，同时通过线性反馈保证系统对随机扰动的鲁棒性。最后，利用自抗扰控制的过渡函数解决跟踪环带给速度环的超调问题。通过某型号导引头的实验测试，跟踪12 （º）/s的运动目标时，观测自适应控制器输出的视线角速度的动态误差为0.05 （º）/s（标准差），相比比例制导减小了53%；跟踪10 （º）/s以下的目标时，超调量控制在8%以内，动态误差小于0.046 （º）/s。结果表明，该算法可以提高光电平台的自适应性和跟踪精度。
光电导引头 伺服系统 自适应控制 跟踪精度 photoelectric seeker servo system adaptive control tracking accuracy
中国工程物理研究院 电子工程研究所, 四川 绵阳 621999
为了解决缩短里德-所罗门(RS)码的识别问题, 提出一种基于任意长度伽罗华域傅里叶变换(GFFT)的识别方法。把限定长度GFFT拓展到任意长度, 在阶数、本原多项式、码长三个维度上计算缩短RS码GFFT谱, 统计谱累积量; 再根据谱累积量的概率分布确定判决阈值, 并进行判决, 从而实现缩短RS码编码参数的识别。仿真结果表明, 当阶数不大于8, 误比特率不大于0.001时, 采用文中识别方法可实现不小于99%的正确识别率。
缩短里德-所罗门码 伽罗华域傅里叶变换 伽罗华域傅里叶变换谱 谱累计量 shortened Reed-Solomon code Galois Field Fourier Transform GFFT spectrum spectrum cumulants 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 116
Author Affiliations
Abstract
1 College of Engineering and Applied Sciences, National Laboratory of Solid State Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
2 School of Electronic Science and Engineering, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Alloying in two-dimension has been a hot spot in the development of new, versatile systems of optics and electronics. Alloys have been demonstrated to be a fascinating strategy to modulate the chemical and electronic properties of two-dimensional nanosheets. We firstly reported ultra-broadband enhanced nonlinear saturable absorption of Mo0.53W0.47Te2 alloy at 0.6, 1.0, and 2.0 μm. The nonlinear saturable absorption of Mo0.53W0.47Te2 saturable absorber (SA) was measured by the open aperture Z-scan technique. Compared to MoTe2 and WTe2 SAs, the Mo0.53W0.47Te2 SA showed five times deeper modulation depth, 8.6% lower saturable intensity, and one order larger figure of merit. Thus, our research provides a method of alloys to find novel materials with more outstanding properties for optics and optoelectronic applications.
nonlinear optics transition metal dichalcogenides saturable absorption Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 021902
桂林电子科技大学广西高校图像图形智能处理重点实验室, 广西 桂林 541004
针对传统红外与可见光图像融合算法中存在的目标不够突出、背景缺失、边缘信息保留不够充分等问题,提出了一种基于改进引导滤波和双通道脉冲发放皮层模型(DCSCM)的红外与可见光图像融合算法。首先,对源图像进行非降采样Shearlet变换(NSST),得到相应的低频和高频分量。然后,分别采用改进的引导滤波算法和DCSCM模型对低频、高频分量进行融合。最后,对融合得到的高低频分量进行NSST逆变换得到最终的融合图像。与其他几种方法进行比较,实验结果表明,本文算法的融合图像目标突出,背景信息丰富,且在图像清晰度、对比度、信息熵等方面均有优势。
图像处理 图像融合 非降采样Shearlet变换 引导滤波 双通道脉冲发放皮层模型
