强激光与粒子束
2023, 35(3): 031001
1 空军工程大学 航空工程学院 机场建筑工程教研室, 西安 710038
2 空军装备部直属工作局, 北京 100843
3 空军后勤部工程代建办公室,北京 100843
为了解决伪装效能评估手段单一、量化分析手段不足的问题, 引入了余弦相似度原理开展模拟评估, 对可见光伪装效能评估理论分析进行了优化。基于颜色光学数据特征, 利用颜色直方图展现了目标与背景颜色频率分布, 研究了样本目标与背景的颜色融合差异性; 采用亮度空间分布图展现了亮度空间特征, 探索了样本目标与背景的亮度差异性; 并对目标和背景图像的像素数据进行采集和计算, 量化研究了目标和背景的融合效果; 以典型验证实例为依托, 正反对比分析验证了评估方法的正确性。结果表明, 用文中的评估方法对图像进行计算评估, 目标与背景的图像特征向量之间的夹角余弦值达到了0.9982; 正反对比得到目标与背景之间的余弦相似度0.9821和0.7324的融合效果。定性分析与定量计算表明余弦相似度理论能为伪装效能判定提供相关的算法支撑, 具有一定的实用价值和使用价值。
图像处理 伪装效能 余弦相似度 颜色直方图 图像亮度 image processing camouflage effectiveness cosine similarity color histogram image brightness
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011012
Author Affiliations
Abstract
1 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
2 Microsystem & Terahertz Research Center, China Academy of Engineering Physics, Chengdu 610200, China
3 e-mail: lzy.robin@foxmail.com
We demonstrate high-resolution and high-quality terahertz (THz) in-line digital holography based on the synthetic aperture method. The setup is built on a self-developed THz quantum cascade laser, and a lateral resolution better than 70 μm () is achieved at 4.3 THz. To correct intensity differences between sub-holograms before aperture stitching, a practical algorithm with global optimization is proposed. To address the twin-image problem for in-line holography, a sparsity-based phase retrieval algorithm is applied to perform the high-quality reconstruction. Furthermore, a new autofocusing criterion termed “reconstruction objective function” is introduced to obtain the best in-focus reconstruction distance, so the autofocusing procedure and the reconstruction are unified within the same framework. Both simulation and experiment prove its accuracy and robustness. Note that all the methods proposed here can be applied to other wavebands as well. We demonstrate the success of this THz synthetic aperture in-line holography on biological and semiconductor samples, showing its potential applications in bioimaging and materials analysis.
Photonics Research
2019, 7(12): 12001391
1 重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆 400065
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,成都 610041
设计无人机自组网(UANET)媒体接入控制(MAC)协议时,需要考虑其控制开销和数据传输时延,结合现有无线自组网时分多址接入(TDMA)协议和UANET特点,提出一种高效低时延的UANET多跳TDMA协议。采用基于拓扑信息的时隙分配信息高效广播机制降低网络控制开销,同时采用一跳节点二次分配数据时隙以及多维度调度节点时隙分配顺序机制,降低网络平均时延,提高数据传输成功率。仿真结果表明,该协议在无人机节点移动速度较快、拓扑变化频繁时,在消息平均时延、成功率和控制开销等方面的性能优于现有无人机MAC协议。
无人机自组网 时分多址接入协议 拓扑信息 二次分配 多维度调度 UANET TDMA protocol topology information secondary allocation multidimensional scheduling
设计了一款320×256元抗辐射日盲紫外焦平面阵列探测器, 重点针对探测器的读出电路版图、积分开关偏置点、探测器芯片外延结构及器件工艺开展了抗辐射加固设计。对加固样品开展了γ总剂量和中子辐照试验和测试, 试验结果表明样品的抗电离辐照总剂量达到150krad(Si), 抗中子辐照注量达到1×1013n/cm2(等效1MeV中子), 验证了抗辐射加固措施的有效性。
紫外焦平面探测器 读出电路 抗辐射加固 总剂量效应 UVFPA readout circuit radiation hardening TID effects
设计并制作了一种硅雪崩光电二极管(APD)四象限探测器芯片, 基于该芯片研制了一款新型高灵敏度制冷型APD四象限探测器组件; 创新性地将探测器芯片、热电制冷器、前置放大电路和增益控制模块集成在带光窗的金属外壳中; 该组件制冷加热速度快, 在-45~70℃环境温度内可使器件恒定工作在10±2℃。测试结果表明, 相对于传统的PIN四象限探测器组件, 由于APD探测器本身能产生雪崩增益, 该组件的灵敏度提高了近两个数量级, 作用距离更远。
热电制冷器 增益控制模块 APD四象限探测器组件 PIN四象限探测器组件 thermoelectric cooler gain control module quadrant APD PIN quadrant photodetector
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
孔径光阑耦合技术是大功率光泵气体太赫兹激光器的一种常用谐振腔设计方法。在不考虑波导对腔内模式形成的影响下, 采用传输矩阵的特征向量法, 针对孔径光阑耦合太赫兹谐振腔的腔内本征模式以及输出光束特性进行了数值模拟, 得到了该种谐振腔在不同g参数下损耗最低的几种本征模式及其相应的衍射损耗; 采用衍射积分与矩阵光学结合的方法计算了孔径光阑输出太赫兹激光的光束特性, 得到不同本征模式的远场衍射光斑及发散角。研究工作为孔径光阑耦合的气体太赫兹激光器设计提供了理论参考。
气体太赫兹激光器 孔径光阑耦合 谐振腔模式 输出光束特性 THz gas laser hole-coupling resonator modes output beam characteristics 强激光与粒子束
2018, 30(12): 123101
结合外延材料工艺、芯片工艺及互连集成工艺具体情况, 分析了AlGaN外延材料、探测器阵列芯片及倒焊芯片的均匀性特点, 讨论了影响外延材料Al组分分布均匀性、芯片电阻和电容分布均匀性的各种因素。在此基础上, 提出了改进器件均匀性的技术途径。利用MOCVD外延材料生长技术, 生长了背照式AlGaN-pin异质结构外延材料, 并利用所生长的外延材料制作了320×256元AlGaN日盲紫外焦平面阵列器件。测试所制作的器件, 结果显示, 其光谱响应范围为255~280nm, 位于日盲波段, 0V偏置时272nm峰值波长响应度大于0.16A/W(外量子效率大于72.9%), 有效像元数大于99.2%, 响应非均匀性小于3.36%。
响应均匀性 日盲探测器 混合集成结构 焦平面阵列 response uniformity solar-blind detector hybrid structure focal plane arrays
1 广东工贸职业技术学院, 广东 广州 510510
2 广东工业大学物理与光电工程学院, 广东 广州 510006
采用传输矩阵法对一维光子晶体的带隙结构进行了研究。当介质层的宽度发生改变时,带隙也随之相应地发生变化。数值分析结果表明:通过对介质层不同厚度的组合 可获得连续且更大的带隙, 运用此方法可在不改变光子晶体材料总体介质厚度的情况下获得理想的滤波效果。
量子光学 介质宽度组合 传输矩阵法 光子晶体 带隙 quantum optics combination of medium widths transfer matrix method photonic crystals band gaps