作者单位
摘要
暨南大学 纳米光子学研究院,广东 广州 511443
光学传感检测技术因具有精度高、低延时和可成像等优势而得到广泛应用。随着大数据和物联网等信息技术的迅速发展,对检测平台小型化和便携性的需求日益迫切。为了克服现有技术对大型专用设备的依赖,提高对现场快检、轻载荷平台等应用场景的适用性,近年来,基于微纳光学的片上集成光学传感检测技术受到了极大关注。通过集成光源、光学传感单元与光电探测单元、以及发展片上光色散等技术,可以有效地实现光学传感信号提取和光电信号转换的片上集成,从而实现系统的微型化和多功能集成。文中介绍了相关技术原理和技术发展现状,分析了现有技术的优缺点,讨论并总结了未来的发展方向和应用前景。
光学传感 光电探测 光波导 集成光学 芯片实验室 optical sensing photodetection optical waveguide integrated optics lab on a chip 
红外与激光工程
2022, 51(1): 20210671
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
The electric field distribution in LiNbO3 crystal under different electrode shape is presented by using the digital holographic interferometry. Three configurations of phase modulator including the rectangular electrode type, single-triangle electrode type, and dual-triangle electrode type are performed in this experiment. The nonuniform electric field distribution in these phase modulators are observed and the electric field increases with voltage increasing. The digital holographic interferometry with high electro-optic effect improves the measurement precision. The digital holographic interferometry provides an effective way for studying the electric field distribution. Such in situ quantitative analysis of electric field distribution is a key to optimizing electrode shape.
090.1995 Digital holography 120.2880 Holographic interferometry 120.5050 Phase measurement 120.5475 Pressure measurement 
Chinese Optics Letters
2015, 13(2): 020901
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
We present a tabletop-scale spotlight-mode down-looking synthetic aperture imaging ladar (DL SAIL) demonstrator, which is performed by a collimator with 10 m focal length to simulate the far-field optical field. A specular-point target and a diffuse-reflection target have been used for resolution analysis and 2D imaging, respectively. The experimental result is in agreement with the theoretical design. The experiment setup is capable of simulating a real application scenario for further study. This Letter is focused on the proposition and implementation of spotlight-mode DL SAIL.
100.2000 Digital image processing 100.3010 Image reconstruction techniques 110.0115 Imaging through turbulent media 280.6730 Synthetic aperture radar 
Chinese Optics Letters
2015, 13(9): 091001
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
提出了一种合成孔径激光成像雷达(SAIL)的二维匹配滤波成像算法,对利用单频本振激光与线性调频信号光外差接收得到的SAIL目标回波信号同时在距离向、方位向进行相位二次项匹配滤波以实现目标成像。给出了单频本振信号外差接收情况下的单一分辨单元的二维数据收集方程,并对SAIL二维匹配滤波成像算法进行了数学描述,具体分析了矩形和圆形天线孔径下的成像分辨率,给出了此算法对模拟SAIL回波信号的成像处理结果。
遥感 合成孔径激光成像雷达 成像算法 匹配滤波 矩形孔径 圆形孔径 
光学学报
2014, 34(12): 1228003
许倩 1,2,*周煜 1孙建锋 1孙志伟 1,2[ ... ]刘立人 1
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
分析了合成孔径激光成像雷达(SAIL)受散斑效应影响的分辨单元成像过程并推导了含有散斑效应的二维数据收集方程。在此基础上通过数值模拟分析比较了不同接收天线尺寸、不同天线积分起点位置情况下散斑效应对成像所需的光电流交流项、距离向压缩和最终分辨单元成像结果的影响。结果表明散斑效应对分辨单元成像的影响主要体现在降低了分辨单元的图像强度,同时不同天线尺寸和天线积分位置对分辨单元的成像影响差异较大。分析结果可为今后SAIL散斑效应的抑制提供一定的参考。
遥感 合成孔径激光成像雷达 激光散斑 散斑效应 光学接收天线 
光学学报
2014, 34(9): 0928001
Author Affiliations
Abstract
We propose a speckle-reduction method based on wavelength characteristics of speckle effect in synthetic aperture imaging ladar (SAIL). The return signal, which is the back scattering field with speckle effect from the rough surface of target, can be integrated over N chirp periods and heterodyne detected with a local-oscillator signal. After performing image processing respectively, the final image can be regarded as the incoherent superposition of the N sub-images. Numerical simulations indicate the effectiveness of this method. Our research may facilitate practical applications of SAIL.
030.6140 Speckle 280.6730 Synthetic aperture radar 280.3640 Lidar 110.3000 Image quality assessment 
Chinese Optics Letters
2014, 12(8): 080301
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室, 上海 201800
提出了一种合成孔径激光成像雷达(SAIL)光学成像处理器的原理方案,基于侧视/直视SAIL单点目标回波收集方程,对此光学处理器的数据加载时空坐标转换、成像分辨率、成像处理能力等方面进行了理论分析,并进行了实验验证,给出了SAIL大口径验证样机获得的目标回波数据的成像结果。此SAIL光学处理器结构简单、紧凑、功耗低,且具有实时、实地处理SAIL回波信号的能力,在未来机载、星载SAIL系统中有广泛的应用前景。
遥感 合成孔径激光成像雷达 成像系统 像重建技术 光学处理 
光学学报
2014, 34(6): 0628004
许倩 1,2,*周煜 1孙建锋 1孙志伟 1,2[ ... ]刘立人 1
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空间激光通信及检测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
合成孔径激光成像雷达(SAIL)时空散斑效应严重影响了成像质量。在时空散斑效应基础上,分析了合成孔径激光成像雷达中的散斑天线接收特性,建立了光学接收天线散斑孔径积分场的物理模型,模拟了目标分辨单元光学接收天线散斑孔径积分场距离向时间变化、方位向空间变化的二维分布。分析了不同接收天线散斑尺度比、不同天线积分起始位置对接收天线散斑孔径积分场的影响,并根据其统计性质得到散斑效应影响较小的接收天线尺寸和接收天线积分范围,为合理设计散斑效应较小的接收天线尺寸提供了参考,对进一步分析时空散斑效应如何影响SAIL目标成像有直接意义。
遥感 合成孔径激光成像雷达 激光散斑 散斑效应 光学接收天线 散斑抑制 
光学学报
2014, 34(3): 0328002
许倩 1,2,*周煜 1孙建锋 1孙志伟 1,2[ ... ]刘立人 1
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,中国科学院空间激光通信及检测技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
合成孔径激光成像雷达(SAIL)中的散斑效应严重影响成像质量。建立了远距离SAIL系统下激光散斑理论模型,分析了产生时空散斑效应的原因并推导了时空散斑效应的数学表达式。给出了由单个目标分辨单元粗糙表面引起的光学天线接收面上的散斑花样,通过具体实例分析了散斑的统计性质。模拟结果表明,散斑平均宽度与合成孔径中的光学足趾尺度相当;一次脉冲啁啾时间内散斑花样在距离向移动的距离等于散斑的平均宽度。通过大口径SAIL演示样机实验,验证了时空散斑效应的距离向波长特性,从而直接认识了SAIL中的散斑效应。模拟结果为实际SAIL系统中利用多口径接收装置抑制散斑效应提供了一定的参考。
遥感 合成孔径激光成像雷达 激光散斑 时空散斑效应 散斑抑制 啁啾激光 
光学学报
2013, 33(10): 1028002
作者单位
摘要
西北核技术研究所, 陕西 西安 710024
为解决可见光CCD对空中飞行器远距离高精度跟踪问题,常常需要在飞行器上安装合作信标,以使探测系统能够尽早探测到目标。以辐射度量为标准,从目标信号、背景信号差值与探测器噪声比值的角度出发,分析了探测单色LED信标与可见光CCD最小探测功率、探测到光点所占像素数以及大气透射率之间的关系,计算了在一定作用距离下满足探测要求的不同波长单色LED信标的光功率,并通过观察地面实验中CCD的成像效果,验证了计算结果的正确性。
物理光学 光功率 光辐射 可见光CCD 单色LED信标 
光学学报
2012, 32(s1): s104003

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