河南科技大学 电气工程学院, 河南 洛阳 471000
基于SMIC 180 nm/1.8 V CMOS工艺,设计了一种高速、低功耗且具有输入选频和多水平调频输出范围的L频段电荷泵锁相环。输入端附加了四选一数据选择器,实现多频点信号的选频追踪,输出端设计了一种由新型P、S架构计数器构建的可编程双模分频器,实现高精度分频和连续位数的可编程输出。实验结果表明,锁相环最终锁定输出频率为1.1 GHz,从启动至稳频输出的锁定时间仅为1.5 μs,整体电路功耗低至1.2 mW,同时可有效实现频率范围73 MHz至500 MHz的2~15位连续的可编程输出分频。完成锁相环电路的后端设计并提交流片,最终版图面积仅为0.027 mm2。所提出的L频段锁相环可有效用于卫星降频信号接收、光信号调制和数字音频广播(T-DAB)等无线信号通信和处理系统。
电荷泵锁相环 L频段 可编程调频 双模分频器 CPPLL L-band programmable frequency modulation dual-mode frequency divider
1 山东理工大学物理与光电工程学院, 山东 淄博 255000
2 陕西师范大学物理学与信息技术学院, 陕西 西安 710119
偏振光学去雾技术具有细节恢复好、颜色还原度高的优点。为了进一步提高偏振光学去雾技术的去雾能力,提出了一种新型偏振光学去雾技术,该技术利用离散余弦变换构建图像金字塔,再构建图像拉普拉斯金字塔,利用传统偏振光学去雾技术对图像拉普拉斯金字塔的每一级进行去雾处理,使用去雾后的拉普拉斯金字塔重建得到去雾后图像。实验结果表明,与传统偏振光学去雾技术相比,该技术可以得到相当或更好的去雾效果,表现出良好的图像去雾能力,对于偏振光学去雾技术的进一步优化具有一定意义。
成像系统 偏振成像 图像增强 散射介质成像 拉普拉斯金字塔 激光与光电子学进展
2020, 57(6): 061102
1 山东理工大学物理与光电工程学院, 山东 淄博 255000
2 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
超短超高能量脉冲激光作为研究光和物质相互作用的有力手段得到了广泛研究。啁啾脉冲放大系统是产生这种激光的关键部分,其中脉宽压缩光栅作为啁啾脉冲放大系统的核心组成器件,具有至关重要的作用。金属/介质膜光栅具有高衍射效率、宽工作带宽、高激光损伤阈值等优良特性,受到了广泛关注。详细综述了金属/介质膜脉宽压缩光栅的发展概况,重点分析了金属/介质膜光栅的设计原理和制作工艺,展望了金属/介质膜光栅的发展前景,旨在增进对金属/介质膜脉宽压缩光栅的了解。
光学器件 衍射光栅 多层膜 啁啾 脉宽压缩 激光与光电子学进展
2020, 57(1): 010004
山东理工大学物理与光电工程学院, 山东 淄博 255000
基于HSI(Hue, Saturation and Intensity)颜色空间提出一种快速偏振光学去雾方法。利用HSI颜色空间中强度与颜色无关的优势,在强度通道中利用偏振光学去雾方法进行去雾处理,然后利用颜色恒常性校正方法对图像的颜色畸变进行校正。该技术不仅具有良好的图像细节恢复能力,还有效地提高了偏振光学去雾方法的计算效率。与目前流行的去雾方法进行对比后可知,该技术可以得到更好或者相同的实验效果,但其执行效率更高。所提出的方法在图像实时去雾和视频去雾领域有广阔的应用前景。
成像系统 偏振成像 图像增强 能见度 浑浊介质成像 激光与光电子学进展
2019, 56(14): 141103
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 中国科学院西安光学精密机械研究所信息光子学研究室, 陕西 西安 710119
分析水中粒子对光的吸收及后向散射造成的图像退化的物理模型,提出一种基于非偏振光照明的水下偏振成像目标增强技术。该技术的优势在于非偏振光照明确保了目标反射光与杂散光始终存在偏振态差异;采用偏振角特征参量确保了杂散光光强估算的精确性。与基于线偏振光照明的水下偏振成像技术相比,其适用范围更广,图像恢复精度更高。实验结果表明,该方法能够提高水下图像的能见度与对比度,对比度至少提升100%,适用于不同材质目标、不同成像距离以及不同杂质、不同浑浊程度的水体环境,在水下成像领域具有潜在应用价值。
图像处理 偏振成像 图像增强 散射介质成像
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 信息光子学研究室,陕西 西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
偏振光学成像技术作为一种新型的光学成像技术, 通过对光波偏振特性的探测, 增加了信息的探测维度, 有利于全面、准确地获取目标的信息.文中阐述了偏振成像的探测方法, 典型偏振成像系统的分类；详细介绍了一种基于Stokes矢量方法的分孔径全偏振态同时探测的实时彩色偏振成像相机；利用该相机进行了全偏振度成像实验和偏振去雾成像实验.实验表明全偏振态同时探测偏振成像技术在提高成像探测距离、目标细节获取及恢复等方面具有一定优势, 能够为现代光学成像探测系统提供重要的技术补充.
偏振成像 全偏振态 同时探测 分孔径 polarimetric imaging full-polarization-state simultaneous detection division of aperture
1 中国科学院西安光学精密机械研究所信息光子学研究室， 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学， 北京 100049
偏振光学成像技术是一种新型的光学成像技术。通过对光波偏振特性的探测，可以获得其他成像技术难以获得的独特信息，有效地增加信息探测维度。近年来，偏振光学成像技术被证明了可应用于雾霾或其他散射介质中的去雾清晰成像中。随后，偏振光学成像去雾技术作为一个独立的研究分支发展起来，并取得了很多优秀的研究成果。主要介绍了偏振光学成像去雾技术的基本原理、实现途径与算法、国内外研究进展和发展现状。
成像系统 偏振成像 图像增强 散射介质成像
1 西安光学精密机械研究所 信息光子学研究室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
数字水印技术是一种新型的光信息加密技术，具有很强的伪装能力，但受到相位探测误差问题的限制，在信号还原过程中，传统的通过先求解相位后逆光路计算明文信息的方法并不具有实用性。迭代算法通过在频谱域和空间域施加有关约束，可有效实现对微弱信号的还原。结合数字水印技术和迭代算法的有关理论，提出了一种新的信息加密和还原技术，可以突破相位探测误差问题的限制。此外，该技术可以有效地隐藏和还原目标信息，对相位板的准确性要求高，使得信息难以被破解\.理论分析和仿真结果表明，平均均方误差在经过若干次迭代计算后，成功收敛，其还原系统具有高稳健性。该技术具有伪装能力强、恢复算法收敛快的优点，可广泛应用于个人身份伪装和信息识别等领域。
傅里叶光学 图像加密 数字水印 迭代法
基于计算全息，结合4f系统双随机相位图像加密技术，提出了一种图像加密以及传输的新方法。分析了计算全息(CGH)记录图像独具的扩频效应及特有的解密密钥，并实现了针对全息图不同的频谱单元及组合，采用原相位板、共轭板以及两者的有序组合作为解密密钥的计算机模拟，研究了其抗噪性能，新方法提高了图像加密的安全性。
图像处理 图像加密 计算全息 单元频谱 光学密钥 组合密钥 激光与光电子学进展
2012, 49(4): 040902
