浙江大学光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室，浙江 杭州 310027
Taking the LISA system as a reference, the phase noise of the inter-satellite transmission needs to be less than 1 pm. Research has shown that the defocus and the astigmatism are the main aberrations affecting jitter noise at a distance of 2.5×109 m. There is a deviation between the phase stationary point and the origin position. To minimize the phase noise, the telescope angle needs to be adjusted. The gravitational wave detection at the phase stationary point can effectively reduce the phase noise and the requirements of the telescope exit pupil wavefront RMS. The large defocus and small coma can make the phase stationary point close to the optical axis and increase the received laser power.
空间引力波探测 空间链路传输 指向抖动噪声 相位驻点 gravitational wave detection space propagation jitter noise phase stationary point
1 浙江大学光电科学与工程学院极端光学技术与仪器全国重点实验室，浙江 杭州 310027
2 东海实验室，浙江 舟山 316021
3 浙江大学嘉兴研究院智能光电创新中心，浙江 嘉兴 314000
4 浙江大学杭州国际科创中心，浙江 杭州 311200
5 浙江大学地球科学学院浙江省地学大数据与地球深部资源重点实验室，浙江 杭州 310027
提出一种基于正则化方法改进的气溶胶微物理特性反演算法，通过引入模式半径范围作为先验约束，并对差异最小值附近的解进行平均，以解决反演时存在的欠定问题。对1500组不同类型的气溶胶粒径分布进行仿真，测试了所提反演算法对气溶胶微物理特性参数的反演精度与稳定性。考虑在20%随机高斯噪声的影响下，90%以上气溶胶的有效半径、体积浓度和表面积浓度反演相对误差可被控制在±33%、±45%和±50%范围内。误差统计结果表明，所提算法基于多波长的气溶胶光学特性，可实现对气溶胶粒径分布的可靠反演。
大气光学 多波长激光雷达 正则化方法 气溶胶粒径分布 微物理特性
1 浙江大学光电科学与工程学院极端光学技术与仪器全国重点实验室，浙江 杭州 310027
2 东海实验室，浙江 舟山 316021
3 浙江大学杭州国际科创中心，浙江 杭州 311200
4 浙江大学嘉兴研究院，浙江 嘉兴 314000
5 浙江大学地球科学学院浙江省地学大数据与地球深部资源重点实验室，浙江 杭州 310027
6 浙江大学宁波科创中心，浙江 宁波 315100
7 无锡中科光电技术有限公司，江苏 无锡 214135
气溶胶是地气系统辐射强迫评估的主要不确定来源之一，激光雷达探测的气溶胶廓线数据有助于定量评估气溶胶的气候效应。除已发布的气溶胶观测产品外，大量气溶胶激光雷达观测数据分布于文献中。然而，目前尚缺乏对气溶胶历史文献数据的整合分析。因此，聚焦现有观测产品较缺乏的激光雷达比参数，充分考虑气溶胶的类型差异，提出了一种激光雷达比历史文献数据的模糊综合评价分析方法。基于Web of Science数据库，发现不同类型气溶胶（沙尘、沙尘混合、火山灰、海洋、烟尘、城市工业气溶胶）的激光雷达比均呈高斯分布，且集中范围均存在重叠。历史文献数据能与气溶胶观测数据产品提供的数据形成互补，所提出的模糊综合评价分析方法有助于提升人们对气溶胶光学特性的认识。
气溶胶 激光雷达比 历史数据 模糊综合评价 光学学报
2023, 43(24): 2401009
1 浙江大学光电科学与工程学院，浙江 杭州 310027
2 浙江大学宁波科创中心，浙江 宁波 315100
星载环境探测激光雷达能够获取昼夜环境垂直剖面信息，已成为各国发展的重要遥感技术。经过近30年的发展，该技术获取了大量全球地表信息和大气海洋环境信息，为人类合理利用地球资源、应对全球生态环境和气候问题做出了巨大贡献。概述了星载环境探测激光雷达的发展历史，重点阐述了星载激光雷达模拟器、星地真实性检验和数据处理与应用等关键技术，探讨了星载环境探测激光雷达技术的未来发展方向。通过介绍星载环境探测激光雷达及其关键技术的背景知识，帮助科研人员理解星载环境探测激光雷达如何为地球系统探测提供关键数据，从而更好地保障数据精度及将数据应用于地球科学研究。
测量 星载激光雷达 大气科学 海洋科学 测绘 环境 气候 光学学报
2022, 42(17): 1701001
浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
在利用干涉技术检测温度、压力、形貌等物理量时, 往往需要通过各种调制手段将这些物理量的信息加载到干涉条纹图样中, 并通过对其进行分析而得到被测信息。当实验条件不利于实验者实施移相、加载波等调制手段时, 探测器得到的往往是单幅闭合条纹, 此时常用的移相解调技术和频谱分析方法等不再适用。正则化相位跟随(Regularized Phase Tracking, RPT)技术可以对单幅闭合条纹进行相位恢复, 是目前针对单幅闭合条纹相位恢复最有效的方法。近年来研究者们从复杂干涉图处理能力、算法稳定性、相位恢复精度等方面对RPT技术进行了改进和发展, 使其逐渐走向实用化。本文介绍了RPT技术用于单幅干涉图相位恢复的基本原理, 总结了近年来RPT技术的相关改进与发展, 例举了采用RPT技术进行相位恢复的应用场合, 并适当推测RPT技术的未来发展方向。
干涉 相位恢复 单幅条纹 正则化 interference phase retrieval single interferogram regularization
1 重庆邮电大学通信与信息工程学院, 重庆 400065
2 重庆邮电大学工业物联网与网络化控制教育部重点实验室, 重庆 400065
针对可见光通信(VLC)下行链路存在多接入点(AP)重叠覆盖、VLC AP光路易被遮挡和干扰的问题,提出了一种基于服务质量(QoS)决策的异构VLC/无线保真(WiFi)网络联合收发端需求的接入点选择算法。该算法在收端为用户建立面向QoS的加权信息矩阵,为用户偏好提供高信干噪比、高接收功率、低负载、低历史中断概率的VLC AP;在发端为VLC AP偏好选择抗干扰性强的用户服务。基于引力理论改进收发端选择权重值,优化用户的AP接入决策。仿真结果表明:该算法在方形均匀布局和混合圆方形布局中比现有算法的吞吐量分别增大了77.3%和11.4%,业务公平性分别减小了53.1%和41.1%。
光通信 可见光通信/无线保真网络 引力理论 接入点选择 吞吐量
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室， 浙江 杭州 310027
光学相干层析成像技术(OCT)自诞生至今已得到了飞速发展和广泛应用。多普勒OCT是OCT在功能成像方面的重要拓展。介绍了谱域OCT(SD-OCT)系统及其在小鼠脑部血管血流的动态监测和微流控芯片流场测量中的典型应用，报道了本课题组在多普勒成像方法与系统研制方面的最新进展，包括用于多普勒成像的高级互相关相位获取新方法，用于矢量速度测量的二区分束与渡越时间分析方法，以及超大量程正交色散SD-OCT系统及其相位成像应用。
医用光学 光学相干层析成像 多普勒成像 互相关 矢量速度 正交色散 激光与光电子学进展
2013, 50(8): 080005
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室， 浙江 杭州310027
研究和发展了一种将微区拉曼（Raman）光谱检测与原子力显微镜（AFM）微纳米扫描成像相结合的新型Raman-AFM技术。 设计了Raman光谱与AFM扫描成像的原位检测探头； 研制出相应的Raman-AFM系统； 利用该系统， 对ZnO纳米颗粒和TiO2纳米薄膜开展了微区Raman光谱与微纳米结构的检测实验。 研究表明， 所获得的Raman光谱检测结果与理论值良好吻合， 同时， AFM扫描检测得到的图像很好地表征了样品的微纳米结构， 从而实现了微区Raman光谱与AFM图像的原位及同步检测， 验证了这一技术的可行性， 为Raman光谱技术与微纳米技术领域的实际应用提供了技术基础。
Raman光谱 微区 原位 微纳米结构 Raman spectroscopy AFM AFM Micro region In-situ Micro/nano-structure
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室， 杭州 310027
