西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西 西安 710048
提出一种新型的侧向纯转动拉曼散射激光雷达探测技术，其采用双基地的收发系统结构，利用侧向接收系统的俯仰扫描功能实现对与温度具有相反依存关系的高低量子数的侧向纯转动拉曼散射光谱的探测，该技术为从地表到特定高度大气温度的无盲区探测提供了技术支持。侧向纯转动拉曼散射激光雷达的初步观测实验采用整段等距离分辨率和分段等距离分辨率两种云台转动方案，反演结果表明侧向纯转动拉曼散射激光雷达可实现1400 m高度范围内大气温度的精细探测，且分段等距离分辨率云台转动方案在近地表312 m高度范围内能够获得更为精细的大气温度空间分布特征。
大气光学 激光雷达 近地表大气温度 侧向纯转动拉曼散射 无盲区探测 俯仰扫描
通过分析电荷耦合器件(CCD)图像传感器光电转换、电荷转移、电荷输出的工作原理, 提出了一种通用高效的电荷转换因子(CVF)测试方法。该方法采用在CCD感光区域施加直流偏压, 水平区施加连续转移的驱动时序的方式, 使CCD光敏区以电荷溢出方式往水平区转移电荷, 水平区以固定频率不间断转移输出电荷包, 从而让CCD输出强度恒定的响应信号; 然后通过复位漏电流与输出信号强度的对应关系计算出CCD器件的CVF值。根据该方法的原理设计了一种适应各种CCD器件的通用测试装置, 并对多款CCD进行测试验证。结果表明, 该方法有效提高了CCD电荷转换因子的测试效率、测试精度和稳定性。
电荷转换因子 测试方法 测试装置 CCD CCD charge to voltage factor testing scheme testing device
1 深圳大学土木与交通工程学院,深圳 518060
2 中国葛洲坝集团股份有限公司, 武汉 430030
3 中铁隧道局集团有限公司, 佛山 528200
新疆大石峡水利枢纽混凝土选用的骨料存在碱活性, 可能导致工程产生碱骨料破坏问题, 本文研究了当地粉煤灰和矿粉对碱-硅酸反应(ASR)的影响, 并采用XRD和SEM-EDS测试分析了水化产物和界面过渡区的形态。结果表明: 粉煤灰掺量≥20%(质量分数)或矿粉掺量≥40%(质量分数)都能显著抑制碱-硅酸反应; 在纯水泥样品界面过渡区可以观察到无定形相, 在含有粉煤灰或矿粉的样品中未观察到无定形相, 这意味着碱-硅酸反应发生在纯水泥样品中; 添加粉煤灰或矿粉降低了界面过渡区物相的Ca/Si摩尔比, 抑制了碱-硅酸反应。
大坝混凝土 粉煤灰 矿粉 碱-硅酸反应 界面过渡区 水化产物 膨胀 dam concrete fly ash ground granulated blast furnace slag alkali-silica reaction interface transition zone hydration product expansion
为了进一步增大光纤应力传感的测量范围, 设计了一种基于涡旋光束与平面波光束干涉的光纤马赫-曾德尔干涉型(MZI)应力传感器, 提出一种新型应力解调模型。利用主成分分析法提取了叉状干涉图样集的主要特征, 得到两光束间相位差与其对应干涉图样对于主要特征的相关系数之间的关系, 并根据应力-相位差关系, 进而得出了应力与相关系数之间的关系; 搭建了基于涡旋光束与平面波光束干涉的应力传感实验系统, 研究了系统的应力传感响应特性。实验结果表明: 该传感器的应力响应灵敏度为0.25694 rad/MPa, 最大应力测量量程为3392 με。
涡旋光束 平面波光束 叉形图 主成分分析法 马赫-曾德尔干涉 vortex beam, plane wave beam, fork graph, principa
北京师范大学珠海校区认知神经科学与学习国家重点实验室认知神经工效研究中心，珠海 广东 519085
近年来，聚合物光纤因其体积小、质量小、柔软、成本低等诸多优点，以及不同于石英光纤的生物相容性等优良特性，在传感及通信等领域逐渐受到了重视。系统介绍了包括聚甲基丙烯酸甲酯、环烯烃共聚物、环烯烃均聚物以及聚碳酸酯等的聚合物光纤组成材料，基于不同波段的刻写激光源如248 nm、266 nm、325 nm等的光栅制备技术，以及包括相位掩模板刻写、飞秒激光直写技术以及飞秒激光双光子聚合刻写技术等的光栅刻写技术。最后，回顾了近些年聚合物光纤光栅在传感及通信领域的研究进展，并进行了总结和展望。
激光与光电子学进展
2021, 58(13): 1306020
强激光与粒子束
2020, 32(11): 112009
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Laser Plasma, China Academy of Engineering Physics, Shanghai 201899, China
2 State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
3 School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, 800 Dongchuan Road, Shanghai 200240, China
The use of low-coherence light is expected to be one of the effective ways to suppress or even eliminate the laser–plasma instabilities that arise in attempts to achieve inertial confinement fusion. In this paper, a review of low-coherence high-power laser drivers and related key techniques is first presented. Work at typical low-coherence laser facilities, including Gekko XII, PHEBUS, Pharos III, and Kanal-2 is described. The many key techniques that are used in the research and development of low-coherence laser drivers are described and analyzed, including low-coherence source generation, amplification, harmonic conversion, and beam smoothing of low-coherence light. Then, recent progress achieved by our group in research on a broadband low-coherence laser driver is presented. During the development of our low-coherence high-power laser facility, we have proposed and implemented many key techniques for working with low-coherence light, including source generation, efficient amplification and propagation, harmonic conversion, beam smoothing, and precise beam control. Based on a series of technological breakthroughs, a kilojoule low-coherence laser driver named Kunwu with a coherence time of only 300 fs has been built, and the first round of physical experiments has been completed. This high-power laser facility provides not only a demonstration and verification platform for key techniques and system integration of a low-coherence laser driver, but also a new type of experimental platform for research into, for example, high-energy-density physics and, in particular, laser–plasma interactions.
Matter and Radiation at Extremes
2020, 5(6): 065201
相比传统目标跟踪算法,基于相关滤波的目标跟踪算法跟踪精度更高、实时性更好,但当目标被遮挡或超出视野时,难以提取目标特征、正确定位检测窗口,容易导致目标跟踪失败或漂移。因此,提出了一种基于置信度的并行相关滤波跟踪算法。首先,使用一种新的置信度评价方法判断目标是否被遮挡或存在异常情况。其次,在置信度的基础上,用组合权重融合两种不同的跟踪器,构建并行相关滤波跟踪算法,以提高算法的跟踪精度和鲁棒性。最后,为了防止模型污染,对两种滤波器模型采取自适应权重更新策略。在OTB-2013和OTB-2015数据集上进行实验,结果表明,相比传统算法,本算法在跟踪精度和成功率上均有显著提升。
图像处理 相关滤波 目标跟踪 置信度 自适应学习率 并行跟踪 激光与光电子学进展
2020, 57(20): 201017
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011004
1 贵州理工学院理学院, 贵州 贵阳 550003
2 中南大学物理与电子学院, 湖南 长沙 410083
引入一类新的部分相干光束,其谱相干度或关联结构函数具有余弦-洛伦兹的非传统相关函数形式(即非高斯函数形式),这类部分相干光束满足Gori确定的充分条件,是物理上可实现的光束。基于广义惠更斯-菲涅耳衍射的Collins积分公式,获得了余弦-洛伦兹关联结构函数部分相干高斯光束通过近轴ABCD光学系统传输时其交叉谱密度函数的一般解析表达式,并探讨了光束经过薄透镜聚焦时光强分布的演化特性。结果表明:该类光束在合适的参数条件下能呈现自分裂和自整形等奇异传输特性,且这些传输特性与关联结构函数的性质密切相关; 这类光束的自分裂和束斑形状变化是由关联结构函数中的不同因子产生的。因此,调控这类部分相干光束的关联结构函数分布可以有效调制其相干长度和非均匀性,从而可操控光束传输行为。该研究结果为实现4个正方形光束提供了可能方案,在工程技术领域具有重要的应用前景。
物理光学 部分相干光束 关联结构函数 自分裂 自整形 光学学报
2017, 37(11): 1126001
