作者单位
摘要
1 江苏理工学院 机械工程学院,江苏常州2300
2 常州祥明智能动力股份有限公司,江苏常州13011
在QFN芯片封装缺陷检测中,增加图像分割环节可有效提高缺陷检测准确性与检测效率。针对图像分割中传统算法效率低、智能优化算法分割精度低稳定性差的问题,本文提出一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)的图像多阈值分割方法。首先,改进原始灰狼优化算法非线性因子,平衡算法搜索效率与挖掘能力;其次,引入反向学习策略提高种群整体质量,引入正弦函数、调整头狼权重以改进灰狼更新策略,增强算法多样性与挖掘能力;然后,提出头狼靠拢与种群变异交替进行的位置更新策略,平衡算法收敛性能与跳出局部最优能力;最后,以Kapur熵为适应度函数,求解最优分割阈值。将本文提出的改进灰狼优化算法的多阈值图像分割方法,与灰狼优化算法(GWO)、基于翻筋斗觅食策略的灰狼优化算法(DSF-GWO)、基于莱维飞行的樽海鞘群优化算法(LSSA)、改进北方苍鹰算法(INGO)的图像分割方法进行实验对比,结果表明:本文方法在分割用时方面,约为DSF-GWO的1/2,INGO的1/4;在分割精度与稳定性方面,在进行QFN芯片缺陷图像的连续30次分割时,本文方法具有最大Kapur熵平均值、最小标准差与最短分割时间。因此本文方法可实现高精度、高稳定性与高效率的QFN芯片图像多阈值分割。
灰狼优化算法 多阈值分割 Kapur熵 QFN Grey Wolf Optimization(GWO) multi-threshold segmentation Kapur entropy Quad Flat No-lead package(QFN) 
光学 精密工程
2024, 32(6): 930
陈欢 1,2魏朝阳 1,2,*曹珍 1,2,**彭小聪 1,2邵建达 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心,上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
首先基于一维双温模型阐明了飞秒激光与RB-SiC表面的相互作用过程,并在此基础上,开展了RB-SiC表面飞秒激光烧蚀规律与抛光工艺研究。结果表明,通过改变脉冲能量、扫描速度、扫描间距等参数,可实现对烧蚀深度和烧蚀表面质量的有效调控。但是通过飞秒激光抛光难以在RB-SiC切割表面上获得较高的表面质量,而对于RB-SiC预抛光表面,通过工艺参数调控,可将其表面粗糙度从36.9 nm抛光至11.56 nm,验证了飞秒激光抛光RB-SiC的可行性。
激光技术 粗糙度 反应烧结碳化硅 飞秒激光抛光 双温模型 
中国激光
2023, 50(24): 2402203
作者单位
摘要
1 武汉邮电科学研究院,武汉 430074
2 Molex有限公司,武汉 430074
现如今处于第五代移动通信技术(5G)网络发展建设的重要阶段,前传网建设中带宽需求大、光模块成本高和铺设难度大等问题亟待解决。已知四通道小型可插拔(QSFP)封装具有4个通道,而传统的QSFP28 50 Gbit/s光模块设计方案只使用了其中的两个通道。文章选用比QSFP封装更小的小型可插拔(SFP)封装制成50 Gbit/s光模块,底面积减小了40.5%,体积减小了52.2%,功耗减少了42.1%,传输相同距离光模块成本减少了73.4%。使用4阶脉冲幅度调制(PAM4)技术实现25 Gbit/s光器件传输50 Gbit/s信号,达成了单波长速率翻倍。通过对比测试,常温发射机色散眼图闭合四相(TDECQ)减小了20.5%,灵敏度提高了0.6 dB,且其余各项参数均满足电气与电子工程师协会(IEEE)802.3cd中50 GE以太网的相关要求,能够稳定进行40 km信息传输。
4阶脉冲幅度调制 发射机色散眼图闭合四相 直调激光器 外调激光器 PAM4 TDECQ directly modulated lasers external modulated laser 
光通信研究
2023, 49(1): 68
作者单位
摘要
哈尔滨工程大学智能科学与工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
针对视觉里程计中采用基本特征点匹配算法易出现误匹配现象,提出一种结合双向光流法的特征点环形匹配算法。该算法将双目图像与前后帧图像组成环形,前后帧图像采用双向金字塔光流法跟踪特征点,并剔除错误的特征点追踪结果。基本特征匹配算法通常采用快速最近邻匹配(FLANN)算法,但其结果包含很多误匹配的点对。本文提出的匹配算法不仅能剔除误匹配特征点,还能使特征点均匀分布于图像上。随后采用基于3D-2D点的P3P(Perspective-3-Point)算法结合RANSAC(Random Sample Consensus)得到初始位姿估计结果,再利用g2o(General Graph Optimization)库对位姿估计结果进一步优化。定位实验结果表明,结合双向光流法的特征点环形匹配算法具有更高的定位精度。
机器视觉 视觉里程计 环形特征匹配 位姿估计 
光学学报
2021, 41(15): 1515002
作者单位
摘要
1 东北大学 理学院, 辽宁 沈阳 110819
2 吉林师范大学 功能材料物理与化学教育部重点实验室, 吉林 四平 136000
为了提高紫光CsPbCl3纳米晶的发光热稳定性,研究了不同掺杂浓度的Ni离子对CsPbCl3纳米晶的结构和发光性质的影响。通过改变Ni/Pb进料量比,在190 ℃温度下制备出不同浓度Ni掺杂的CsPbCl3 (Ni∶CsPbCl3)纳米晶。发现随着Ni/Pb进料量比的增加,Ni∶CsPbCl3纳米晶的405 nm发光量子效率得到了较大的提高,高达54%,但当Ni/Pb进料比超过4∶1之后,Ni∶CsPbCl3纳米晶的发光量子效率开始下降,这是由于氯化镍的浓度过高,影响了CsPbCl3纳米晶的成核和生长过程。还观察到,随着Ni/Pb进料比的增加,Ni∶CsPbCl3纳米晶的平均尺寸逐渐减小,晶格变得更加有序。通过对不同浓度的Ni∶CsPbCl3纳米晶的变温光谱测量,发现Ni离子明显地减少CsPbCl3纳米晶的发光热猝灭,有效地改善了其发光热稳定性。实验结果表明,Ni离子掺杂有效地提高了紫光CsPbCl3纳米晶的发光效率,可能归因于Ni离子掺杂减少了CsPbCl3纳米晶中的缺陷。
钙钛矿 掺杂 光致发光 量子效率 热稳定性 perovskite doping photoluminescence quantum yield thermal stability 
发光学报
2019, 40(10): 1220
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
3 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室, 上海 201800
利用时间分辨激光光度计实时测量纳秒脉冲激光诱导熔石英体损伤过程中的透射、反射和散射变化量;通过在同一区域多次动态测量直至损伤产生,获得了多脉冲累积破坏的时间分辨过程。结果表明:在损伤出现前的脉冲辐照过程中,熔石英透过率已明显下降,后向反射率同步上升,甚至可达70%;后向反射率的上升量与透过率的损失量几乎相同;在多脉冲辐照过程中,只要脉冲辐照中出现后向反射,就会产生损伤;受激布里渊散射对多脉冲诱导熔石英体损伤具有促进作用。
激光光学 激光损伤 激光材料 光学性质 熔石英 
中国激光
2019, 46(8): 0803001
Zhen Cao 1,2,3Hongbo He 1,3,*Guohang Hu 1,3,**Yuanan Zhao 1,3[ ... ]Jianda Shao 1,3
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Thin Film Optics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
A time-resolved high-power laser photometer, which measures the real-time variations of transmission, internal reflection, and scattering simultaneously with picosecond time resolution, was developed to investigate the material response sequence during high-power nanosecond laser irradiation in thick fused silica. It was found that the transient transmission decreased sharply, accompanied by an increase in internal reflection at the rising edge of the laser pulse. The transient transmission recovered, while laser damage did not occur, but it did not recover if the scattering increased, indicating the occurrence of laser damage. The reason for the sharp decrease of transmission and the relationship between the transmission drop and laser damage were discussed.
160.4760 Optical properties 140.3330 Laser damage 160.3380 Laser materials 
Chinese Optics Letters
2019, 17(5): 051601
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Thin Film Optics, Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China
4 National Engineering Laboratory for Modern Materials Surface Engineering Technology, Guangdong Institute of New Materials, Guangzhou 510650, China
The nonlinear absorption (NLA) properties of potassium dideuterium phosphate crystals at 515 nm under different excitation laser intensities are investigated with the Z-scan technique. Two critical intensities are highlighted: the critical intensity for exciting the NLA and the critical intensity of the multiphoton absorption mechanism transition. Experimental results indicate the existence of defect states located in the band gap, which can be manipulated by varying laser intensity. A model based on the change of multiphoton absorption mechanism induced by the transformation of defect species is proposed to interpret the experiments. Modeling results are in good agreement with the experiment data.
multiphoton processes nonlinear optical materials Z-scan technique 
High Power Laser Science and Engineering
2018, 6(3): 03000e41
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
To reveal the physical mechanism of laser ablation and establish the prediction model for figuring the surface of fused silica, a multi-physical transient numerical model coupled with heat transfer and fluid flow was developed under pulsed CO2 laser irradiation. The model employed various heat transfer and hydrodynamic boundary and thermomechanical properties for assisting the understanding of the contributions of Marangoni convention, gravitational force, vaporization recoil pressure, and capillary force in the process of laser ablation and better prediction of laser processing. Simulation results indicated that the vaporization recoil pressure dominated the formation of the final ablation profile. The ablation depth increased exponentially with pulse duration and linearly with laser energy after homogenous evaporation. The model was validated by experimental data of pulse CO2 laser ablation of fused silica. To further investigate laser beam figuring, local ablation by varying the overlap rate and laser energy was conducted, achieving down to 4 nm homogenous ablation depth.
140.3390 Laser materials processing 140.3470 Lasers, carbon dioxide 220.5450 Polishing 140.3538 Lasers, pulsed 
Chinese Optics Letters
2018, 16(4): 041401
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所 中国科学院强激光材料重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学,北京 100049
针对晶体表面的损伤特性,采用小光斑扫描激光预处理技术预辐照DKDP晶体元件,并采用表面损伤自动探测系统实时分析每个脉冲辐照后晶体表面的损伤情况,比较预处理和未预处理区域的损伤点密度确定表面预处理效果,并进一步模拟分析表面各类缺陷在纳秒强激光辐照下的动态过程,解释激光预处理对精抛表面提升作用的微观机制并分析它对粗抛表面提升不明显的原因。实验结果表明,激光预处理技术对粗抛表面的提升作用并不明显,但是可以大幅度抑制精抛表面的损伤点密度。在本文的实验条件下,晶体表面的抗激光损伤能力可以提升约60%。比较体材料和精抛表面的预处理效果发现: 当体材料的抗破坏能力通过预处理提升后,精抛表面的抗激光损伤能力也会提升,由此可见精抛表面的激光预处理效果与体材料性能相关。
激光损伤 激光预处理 损伤阈值 预处理效果 氘化磷酸二氢钾(DKDP) laser damage laser conditioning damage threshold laser conditioning effects dopted deuterium KDP (DKDP) 
光学 精密工程
2017, 25(8): 1987

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