昆明理工大学机电工程学院，云南 昆明 650500
针对As40Se60硫系基底膜层脱膜的问题进行探究，本文利用分子动力学仿真软件建立了以ZnS、ZnSe和Ge三种材料为连接层、As2Se3为基底的仿真模型，分析了仿真模型真空退火后的结构势能、总能量和吸附能的变化。同时通过镀膜实验制备了相同膜厚的ZnS、ZnSe和Ge三类单层膜，并对制备的薄膜进行了附着力测试。仿真与实验结果均显示，ZnS薄膜易发生脱落，而Ge膜和ZnSe膜不易发生脱落，对于容易发生脱膜的ZnS膜，减小膜厚和基底镀膜温度，能够提高ZnS膜与基底的附着力。
材料 硫系基底 分子动力学 吸附能 附着力 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1716002
1 云南北方光学科技有限公司，云南 昆明 650217
2 昆明理工大学机电工程学院，云南 昆明 650500
As40Se60硫系玻璃基底沉积红外光学薄膜存在牢固性不足的缺点，以膜层牢固性为研究对象来解决膜层附着力问题。首先选择了合适的膜层材料，完成了膜系的设计及优化；然后以沉积温度为影响因素进行单因素实验，研究了ZnS连接层的镀制工艺和残余应力，采用无离子源辅助的办法降低了连接层的残余应力，提高了膜层附着力；最终解决了较高温度下的薄膜脱膜问题，研制了一种透过波段为8~12 μm的红外增透膜，并确定了镀制工艺运用于实际生产。所制备的薄膜平均透过率为98%、平均反射率为0.6%，附着力、高低温、湿热实验满足GJB2845—1995标准中的要求。
薄膜 增透膜 硫系玻璃 连接层 红外光学 残余应力 激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0531003
1 昆明理工大学机电工程学院，云南 昆明 650500
2 云南北方光学科技有限公司，云南 昆明 650217
红外光学元件是红外光学系统的核心部分之一，硫系玻璃具有透过波段宽、消色差和消热差性能好、原材料来源广泛的特点，是一类优异的红外光学材料，在红外领域具有广阔的应用前景。但相比其他红外光学材料，硫系玻璃具有热膨胀系数大、软化点温度低的特点，其待镀膜表面的加工和薄膜沉积难度较大。本文介绍了硫系玻璃待镀膜表面的加工方法，综述了在硫系玻璃元件表面镀增透膜和保护膜的方法及研究进展，归纳总结了硫系玻璃待镀膜表面加工和镀膜现状及存在的问题，并展望了其光学表面制备和镀膜的发展趋势。
材料 硫系玻璃 光学加工 增透膜 保护膜 红外光学 激光与光电子学进展
2022, 59(21): 2100003
Author Affiliations
Abstract
1 Ministry of Industry and Information Technology Key Laboratory of Micro-Nano Optoelectronic Information System, Harbin Institute of Technology, Shenzhen 518055, China
2 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
3 Pengcheng Laboratory, Shenzhen 518055, China
4 e-mail: jinlimin@hit.edu.cn
5 e-mail: qinghai.song@hit.edu.cn
6 e-mail: shumin.xiao@hit.edu.cn
The plentiful energy states of lanthanide ()-doped nanomaterials make them very promising for on-chip integrated white-light lasers. Despite the rapid progresses, the -based white upconversion emissions are strongly restricted by their low upconversion quantum efficiency and the color stability. Herein, we combine the nanocrystals and the high- microtoroids, and experimentally demonstrate the chip-integrated stable white-light laser. By optimizing the sizes, density, and distributions of -doped nanocrystals, the factors of -doped microtoroids are maintained as high as . The strong light matter interaction in high- microtoroids greatly enhances the upconversion emission and dramatically reduces the laser thresholds at 652 nm, 545 nm, and 475 nm to similarly low values (). Consequently, robust white-light microlaser has been experimentally achieved from a single microtoroid. This research has paved a solid step toward the chip-scale integrated broadband microlasers.
Photonics Research
2022, 10(7): 07001594
1 长安大学电子与控制工程学院, 陕西 西安 710064
2 陕西省铁路集团有限公司科技质量部, 陕西 西安 710199
3 西安市西蓝天然气集团公司纪检监察委员会, 陕西 西安 710075
针对传统裂缝图像分割方法不能准确提取混凝土表面裂缝的难题,提出了一种改进的轻量级全局卷积网络的路面裂缝图像分割模型。根据深度卷积网络原理,使用大卷积核对裂缝图像进行分类和定位,针对裂缝特征构建轻量级的语义分割MobileNetv2-GCN模型。实验对比结果表明,该模型在三个公开裂缝数据集上都表现出优越的性能。采用中轴骨架算法提取语义分割后的裂缝骨架,计算裂缝平均宽度的物理值,其实验结果具有较高的准确性,可为公路健康检测提供可靠的数据支持。
图像处理 语义分割 大卷积核 全局卷积网络 平均交并比 骨架提取 激光与光电子学进展
2020, 57(8): 081011
1 江南大学数字媒体学院, 江苏 无锡 214122
2 江苏省媒体设计与软件技术重点实验室, 江苏 无锡 214122
3 近地面探测与感知技术国防科技重点实验室, 江苏 无锡 214035
针对自动化迷彩目标发现学习中有效样本严重不足的问题,借鉴AlphaGo的技术思想,提出了一种基于样本模拟的深度神经网络仿真训练方法。建立了迷彩场景仿真合成模型,通过设计图像空间的复合算法、场景图像深度特征提取策略、目标融合度测量策略,以及图聚类采样算法,批量化地生成了可用于深度神经网络训练和学习的具有代表性的迷彩场景仿真样本;设计了基于深度残差神经网络的迷彩目标发现模型,并引入了多尺度网络训练方法。模拟样本和真实场景图像的实验结果表明,所提方法可有效应用于迷彩目标的自动化识别与评估。
成像系统 目标发现 仿真学习 深度神经网络 语义分割 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 071102
1 吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室, 吉林 长春 130012
2 吉林大学中日联谊医院, 吉林 长春 130033
很多致命的疾病都与细菌感染密切相关, 快速、 准确地检测和鉴定细菌及微生物, 一直是微生物学家及有关科研工作者追求的目标, 拉曼光谱可以提供丰富的谱图信息, 而表面增强拉曼光谱(SERS)有很高的检测灵敏度, 然而一些贵金属SERS基底却容易使蛋白质变性, 影响检测结果。 以大肠杆菌(E.Coli)作为目标检测细菌, 首先检测到大肠杆菌的拉曼光谱, 之后采用两种不同的SERS基底(ZnO, Ag溶胶)进行检测。 结果表明Ag溶胶基底有很强且较丰富的SERS信号, 但是相对于E.Coli的本体拉曼谱峰有较大位移, 说明与银溶胶相互作用的细菌存在一定的蛋白质变性过程; 而ZnO纳米粒子与细菌作用的SERS信号虽然较弱, 但是与E.Coli的本体拉曼信号较为相似, 说明ZnO纳米粒子对E.Coli本体基本无损, 这将有利于SERS在生物体系的无损检测。 该结果可以为利用生物相容性好的半导体SERS基底进行细菌的检测提供有益的参考。
半导体纳米粒子 细菌 表面增强拉曼光谱 无损检测 Semiconductor nanoparticles Bacterial Surface enhanced Raman spectroscopy Non-destructive detection 光谱学与光谱分析
2017, 37(5): 1403
1 西安计量技术研究院, 陕西 西安 710068
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
3 西北大学 物理学院, 陕西 西安 710069
基于激光干涉的测量技术目前已在观测测量中被广泛应用, 测量设备也向着便携化、智能化和集成化的方向发展。目前的激光干涉测量设备大多是利用迈克尔逊干涉仪的原理, 然而, 该方法通常是将干涉信息在空间域上进行处理, 对实验平台搭建和测量环境的要求也较为苛刻, 在工业生产环境中运用时易受工业设备位移时产生的高频震动影响。因此, 提出一种基于激光双外差干涉的位移量精密测量系统, 利用两组激光外差信号来构成两组干涉仪, 探测器接收到回波拍频信号后进行时间域的平均与频域解调, 提高测量系统的鲁棒性, 使得测量系统的准确度达到0.01 mm。
相干检测 位移测量 激光外差 频率调制 coherent measurement position shift measurement laser heterodyne frequency modulation
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Abstract
A parallel multichannel format conversion scheme for elastic optical networking based on four wave mixing (FWM) in symmetric highly nonlinear fiber loop (S-HNLF-L) is proposed and the performance is evaluated and discussed. Parallel four channels format conversion from quadrature phase shift keying (QPSK) to binary phase shift keying (BPSK) signals at 40 Gb/s is theoretically analyzed and simulated. The results are helpful for the format-adaptive elastic optical networks.
060.2330 Fiber optics communications 060.1155 All-optical networks 070.4340 Nonlinear optical signal processing Chinese Optics Letters
2014, 12(3): 030602
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Abstract
A scheme that utilizes the 4-level pulse-amplitude-modulated (4PAM) signal as the re-modulated signal of colorless optical network units (ONUs) based on reflection semiconductor optical amplifiers (RSOAs) is proposed. The system with 10-Gb/s non-return-to-zero (NRZ) downstream and 5-Gb/s 4PAM upstream signals is theoretically analyzed and experimentally verified. Simulation and experimental results reveal that the 4PAM re-modulated signal yields better performance than the NRZ signal in the upstream. A receiver power penalty of 1.6 dB is also improved by the 4PAM signal at back-to-back (BtB) transmission, whereas another receiver power penalty of 1.5 dB improved after 30-km single mode fiber transmission, where 4PAM signals are used as upstream signal.
060.2330 Fiber optics communications 230.4480 Optical amplifiers 060.1155 All-optical networks Chinese Optics Letters
2012, 10(9): 090602
