Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics, Beihang University, Beijing 102206, China
2 Australian Research Council Centre of Excellence for Transformative Meta-Optical Systems, Department of Electronic Materials Engineering, Research School of Physics, The Australian National University, Canberra, ACT 2600, Australia
3 Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China
4 e-mail: zhongxl@buaa.edu.cn
Ultraviolet (UV) imaging enables a diverse array of applications, such as material composition analysis, biological fluorescence imaging, and detecting defects in semiconductor manufacturing. However, scientific-grade UV cameras with high quantum efficiency are expensive and include complex thermoelectric cooling systems. Here, we demonstrate a UV computational ghost imaging (UV-CGI) method to provide a cost-effective UV imaging and detection strategy. By applying spatial–temporal illumination patterns and using a 325 nm laser source, a single-pixel detector is enough to reconstruct the images of objects. We use UV-CGI to distinguish four UV-sensitive sunscreen areas with different densities on a sample. Furthermore, we demonstrate dark-field UV-CGI in both transmission and reflection schemes. By only collecting the scattered light from objects, we can detect the edges of pure phase objects and small scratches on a compact disc. Our results showcase a feasible low-cost solution for nondestructive UV imaging and detection. By combining it with other imaging techniques, such as hyperspectral imaging or time-resolved imaging, a compact and versatile UV computational imaging platform may be realized for future applications.
Photonics Research
2024, 12(2): 226
唐立平 1,2王窈 3储根柏 4李奉笑 1,2[ ... ]何碧 3,**
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室ICT研究中心,重庆 400044
2 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心,重庆 400044
3 中国工程物理研究院化工材料研究所,四川 绵阳 621900
4 中国工程物理研究院激光聚变研究中心高温高密度等离子体物理实验室,四川 绵阳 621900
超快激光X射线单发照相技术具有高时空分辨能力,是观测高速运动物体形态参数如内部结构、平面性等的重要手段。但由于激光X射线脉宽在皮秒或飞秒量级、X射线能谱宽、成像环境复杂等原因,导致X射线图像背景干扰噪声大、对比度低,物体形态结构准确识别和测量难度大。在传统对比度限制直方图均衡化(CLAHE)图像增强算法的基础上,提出了一种多尺度融合的改进直方图均衡化(IHEMF)算法。该算法增加自适应裁剪阈值以适应每个区域特征,并利用亮度和梯度幅值信息将增强后图像与原始图像全局融合,最后对融合后图像去噪得到最终图像。该算法既能提高感兴趣区域的对比度噪声比(CNR),又具有很好的保边界特征的能力。对高速飞片的静态、动态、终态等典型状态下X射线图像进行处理,CNR分别提升50.97%、90.43%和96.84%。实验结果表明所提算法在噪声抑制和结构保真方面优于其他算法,可为准确解读高速运动物体形态表征参数信息提供重要技术支撑。
超快激光 X射线单发照相 图像增强 多尺度融合 直方图均衡化 
中国激光
2023, 50(22): 2209001
作者单位
摘要
浙江工业大学材料科学与工程学院,杭州 310014
金属锂被认为是高能量密度电池材料的“圣杯”,具有超高的理论容量和最低的氧化还原电位。但由于锂枝晶不可控生长、固体电解质界面膜(SEI膜)不稳定以及“死锂”累积等系列问题,限制了其商业化应用。氟化材料能有效稳定金属锂/电解液界面,均匀锂离子通量和抑制锂枝晶生长,是金属锂二次电池领域的研究重点。本文综述了近年来氟化无机材料在金属锂沉积骨架、人工SEI保护层、电解液添加剂以及固态电解质等方面的研究进展,阐述了氟化无机材料稳定金属锂负极循环的内在机理,并展望了其未来的发展前景。
金属锂负极 锂枝晶 固体电解质界面膜 氟化 锂离子电池 lithium metal anode lithium dendrites solid-electrolyte interface fluorination lithium-ion battery 
硅酸盐学报
2023, 51(9): 2322
王岩山 1,2彭万敬 1,2王珏 1,2杨小波 1,2[ ... ]唐淳 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 研究生部,北京 100088
强激光与粒子束
2023, 35(8): 089901
许愿 1魏士钦 1张鹏飞 1王瑶 1[ ... ]刘玉怀 1,2,3,4,**
作者单位
摘要
1 郑州大学信息工程学院电子材料与系统国际联合研究中心,河南 郑州 450001
2 郑州大学传感器研究院,河南 郑州 450001
3 郑州唯独电子科技有限公司,河南 郑州 450001
4 郑州大学产业技术研究院有限公司,河南 郑州 450001
本文提出利用双凹波导层来改善深紫外(DUV)激光二极管(LDs)的辐射复合特性。利用Crosslight软件对四种不同的波导层结构进行了仿真研究。结果表明,双凹下波导层的引入提高了空穴的有效势垒高度,有效地抑制了空穴从多量子阱(MQW)区的泄漏,增加了MQW区载流子的浓度。优化后的结构辐射复合率显著提升,具有更好的P-I特性和光学约束因子,为提高DUV LDs的性能提供了一个有效的解决方案。
激光器与激光光学 深紫外激光二极管 AlGaN 上波导层 下波导层 辐射复合速率 
激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1514007
作者单位
摘要
1 长安大学 道路施工技术与装备教育部重点实验室, 陕西 西安 710064
2 中国铁建重工集团股份有限公司, 湖南 长沙 410000
3 南京信息工程大学 计算机与软件学院, 江苏 南京 210044
三维重建技术是机器视觉中最热门的研究方向之一,在无人驾驶和数字化加工与生产等领域得到了广泛的应用。传统的三维重建方法包括深度相机和多线激光扫描仪,但是通过深度相机获得的点云存在着信息不完整和不精确的问题,而多线激光扫描仪成本高,阻碍了该项技术的应用和研究。为解决上述问题,提出了一种基于转动式二维激光扫描仪的三维重建方法。首先,用步进电机带动二维激光扫描仪旋转运动来获取三维点云数据。然后,用多传感器融合的方法对激光扫描仪的位置进行标定,采用坐标系变换完成点云数据的匹配。最后,对采集得到的点云数据进行了滤波和精简处理。实验结果表明:相较于深度相机/IMU数据融合的重建方法,平均误差降低了0.93 mm,为4.24 mm;精度达到了毫米级别,误差率也控制在了2%以内;整套设备的成本相较于多线激光扫描仪大大降低。本文方法基本满足保留物体的外形特征、高精度和成本低的要求。
二维激光扫描仪 坐标系变换 多传感器融合 三维重建 2D laser scanner coordinate system transformation multi-sensor fusion three-dimensional reconstruction 
中国光学
2023, 16(3): 663
魏士钦 1,*王瑶 1王梦真 1王芳 1[ ... ]刘玉怀 1,2,3
作者单位
摘要
1 郑州大学信息工程学院电子材料与系统国际联合研究 中心, 河南 郑州 450001
2 郑州唯独电子科技有限公司, 河南 郑州 450001
3 郑州大学产业技术研究院有限公司, 河南 郑州 450001
为有效降低深紫外激光二极管 (DUV-LD) 在有源区的电子泄露, 提出了一种阱式阶梯电子阻挡层 (EBL) 结构。利用 Crosslight 软件对矩形、阶梯形和阱式阶梯形三种不同的结构分别进行了仿真研究, 详细对比分析了三种结构器件的能带图、辐射复合率、电子空穴浓度、P-I 以及 V-I 特性等, 结果表明阱式阶梯 EBL 对电子的泄露抑制效果最好, 从而使得器件的光学和电学性能得到优化。
激光技术 深紫外激光二极管 阱式阶梯电子阻挡层 电子泄露 laser techniques deep ultraviolet laser diode AlGaN AlGaN well-type ladder electron barrier electron leakage 
量子电子学报
2023, 40(1): 62
作者单位
摘要
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所精密仪器与装备研发中心, 吉林 长春130033
为指导某600 mm口径的双曲面反射镜的加工, 设计了Ronchi光栅检测系统。针对系统检测过程中存在的杂光现象, 分析产生该现象的原因, 并提出相应的解决方案。结果表明, 在光线两次经过光栅的光路结构中, 分光棱镜的剩余反射率大于5%时, 像面处暗条纹的照度增大27倍, 条纹明暗对比度下降, 难以分辨;随着光栅剩余反射增加, 条纹中心产生亮斑现象, 条纹无法分辨。条纹面正对分光镜的亮斑区域的背景照度增加40多倍, 玻璃面正对分光镜的亮斑区域的背景照度增加80多倍。通过优化系统结构, 对分光镜与光栅进行替换与表面处理, 有效解决了杂光问题, 提高了像面条纹对比度。
Ronchi光栅 分光棱镜 剩余反射 条纹对比度 Ronchi grating splitting prism residual reflection fringe contrast 
红外
2023, 44(1): 1
作者单位
摘要
浙江大学 物理学院 浙江省量子技术和器件重点实验室,浙江 杭州 310027
应用半导体非平衡载流子连续性方程模拟了PbSe光电导红外探测器参数对光电响应的影响,实验研制了小规模像元的x-y寻址型PbSe光电导焦平面阵列(FPA)探测器,像元尺寸为500 μm×500 μm,像元间距为500 μm。实验表征了PbSe FPA探测器像元的光电响应性能,有效像元率达到了100%。500 K温度黑体辐射和3.0V偏压下像元的黑体响应率的范围是70~146 mA/W,平均响应率和平均探测率分别达到了110 mA/W和5.5×109 cmHz1/2W-1。像元的噪声等效温差(NETD)范围是15~81mK,平均噪声等效温差为32 mK。使用中波红外成像装置,初步演示了PbSe FPA探测器对350~450℃热辐射目标的红外成像。为后续研制高密度像元PbSe FPA探测器奠定了基础。
PbSe 红外探测 焦平面 热成像 PbSe infrared detection focal plane arrays thermal imaging 
红外与毫米波学报
2022, 41(6): 980
作者单位
摘要
1 西安建筑科技大学材料科学与工程学院,西安 710055
2 西安建筑科技大学化学与化工学院,西安 710055
3 西安建筑科技大学资源工程学院,西安 710055
为了满足****领域对隐身技术的需求,解决5G时代广泛的电磁污染问题,各类型的碳基吸波材料异军突起。生物质衍生碳基材料相比传统碳基吸波材料,不仅提高了吸波性能,还具有轻质、低成本和可持续的优势。简要叙述了生物质碳材料的合成方法,系统地介绍了可食用和非食用2种生物质衍生材料在碳基复合吸波材料制备中的应用,综述了近几年来生物质衍生碳基复合材料在吸波领域的最新研究进展。重点分析了不同生物质衍生碳基复合材料的微观结构、微波吸收性能的差异,并概述了不同生物质衍生碳基复合材料吸波机理,最后讨论了具有高效微波吸收性能的生物质碳基复合吸波材料所面临的挑战,展望了其未来发展的方向。为从事生物质衍生吸波材料的科研工作者提供了较为全面的理论和应用知识背景,并有望进一步推进生物质衍生碳基复合吸波材料的发展及应用。
生物质衍生碳 轻质吸波材料 碳基复合材料 微波吸收 biomass-derived carbon lightweight absorbing material carbon composite microwave absorption 
硅酸盐学报
2022, 50(7): 2056

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