1 中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
介绍了一种利用光锁相环技术实现频率稳定的深紫外激光系统，包含两台253.7 nm四倍频激光器，用于汞原子在二维磁光阱和三维磁光阱的激光冷却。其中，一台深紫外激光器锁定在汞原子的饱和吸收谱线上，用于产生二维磁光阱的冷却光和推送光；另一台深紫外激光器通过1014.9 nm的半导体种子激光之间的光锁相环实现频率稳定，用于产生三维磁光阱的冷却光和探测光，并通过前馈方法将频率切换时间减小到原来的1/23。该系统可以大范围地调整深紫外激光器的频率，高效地利用紫外激光功率，并降低了实验装置的复杂性，从而满足了汞原子激光冷却实验的要求。同时，所提方法适用于其他深紫外激光系统。
激光器 汞原子 激光冷却 深紫外激光 光锁相环
中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214072
针对现有方法难以在复杂背景下对缺乏内在特征的红外弱小目标进行检测并且存在检测耗时较高等问题，提出了一种适用于嵌入式边缘计算设备的红外弱小目标检测算法。将小目标检测问题转化为语义分割问题，模型使用轻量级主干网络提取特征，设计基于上下文调制的跨层间的特征融合方式，用于交换高层语义和低层细节，引入基于通道和位置的双注意力机制突出特征图中的弱小目标。通过实验验证了提出算法模型相较于现有先进的算法在复杂场景下具有更好的检测效果、更低的虚警以及更少的耗时等优势，且该模型大小只有100 KB，可以达到20 frame/s视频流实时检测，方便嵌入式部署及实际应用。
成像系统 红外弱小目标检测 语义分割 注意力机制 上下文调制 MobileNet-V3 激光与光电子学进展
2022, 59(16): 1611007
中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡 214072
针对暗通道先验法中存在的透射率估值不准确、景深处易产生光晕效应、天空区域颜色失真以及算法实时性差等问题，提出了一种暗通道和全局估计结合的图像快速去雾方法。首先，求取图像中每个像素点R、G、B三个颜色通道强度值的最小值，采用大气散射模型结合全局估计的方法，并利用一种简单、快速的线性模型，求得无块状效应的透射率值；然后，再与暗通道先验法求得的粗略透射率进行线性融合；之后，根据有雾图像特点，对透射率值进行自适应调整，使得透射率估值更准确；最后，复原出去雾后的清晰图像。实验结果表明，所提方法得到的透射率值更准确，能有效地复原出图像的细节信息，避免光晕效应和颜色失真问题；同时，算法的处理速度更快，能更好地满足对实时性要求很高的视觉系统。
图像去雾 暗通道 全局估计 光晕效应 颜色失真 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1010006
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院量子光学重点实验室, 上海 201800
光晶格钟需要高稳定度的超稳激光, 而超稳激光的频率稳定性受限于超稳腔的热噪声和温度涨落, 因此, 降低超稳腔的温度涨落对于超稳激光的频率噪声达到热噪声极限具有重要意义。分别从时域和频域上分析了达到热噪声极限对超稳腔温度稳定性的要求, 设计了超稳腔控温系统, 其包括一层被动隔热、两层主动控温的超稳腔真空系统和主动控温装置; 找到了超稳腔的零膨胀工作温度; 测量了真空隔热系统的温度传递时间常数(3.6 d); 监测了真空腔内主动控温层11 d的温度涨落(<1 mK)。通过实验测量和理论分析, 在频域和时域上分别计算得到了超稳腔的温度波动, 确定了千秒内的温度涨落引起的频率噪声均在热噪声极限以下。利用磁光阱产生的199Hg冷原子的钟频跃迁光谱测得超稳腔的长期温度漂移为4.2 kHz/d, 符合Hg原子光晶格钟的要求。
激光光学 超稳激光 温度稳定 钟频跃迁 长期漂移
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Key Laboratory of Quantum Optics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
4 Center of Cold Atom Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
We report on the observation of the highly forbidden S10–P30 optical clock transition in laser-cooled Hg199 atoms. More than 95% depletion of cold Hg199 atoms is detected in the magneto-optical trap. Using the free-of-field detection method, the AC Stark shift from the cooling laser is removed from the in-field spectroscopy. At low-power clock laser pumping, the linewidth of the clock spectroscopy is approximately 450 kHz (full width at half-maximum), which corresponds to a Doppler broadening at the atom temperature of 60 μK. We determine the S10–P30 transition frequency to be 1,128,575,290.819(14) MHz by referencing with a hydrogen maser and measuring with a fiber optical frequency comb. Moreover, a weak Doppler-free signal is observed.
020.1335 Atom optics Chinese Optics Letters
2018, 16(6): 060202
中北大学 电子测试技术国防重点实验室 仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西 太原030051
为提高热释电红外传感器对目标(行人)的探测距离, 对被动式红外传感器探测系统和红外信号进行了研究.由于热释电红外传感器的信号与目标(行人)的感知部位、环境与目标温度差值、透镜的面积和区段数量有关, 设计了一种测试红外传感器探测系统感知距离的试验方法.实验结果表明, 在考虑了影响探测距离的几个因素后, 改进后的红外探测系统探测距离由原来的10m提高到40m, 红外信号探测良好.试验方法和结果对其他同类型探测系统的研究有一定的指导和借鉴意义.
热释电 红外传感器 菲涅尔透镜 人员信号 pyroelectric infrared sensor fresnel lens signal of staff
1 哈尔滨工业大学 信息工程系， 黑龙江 哈尔滨 150001
2 黑龙江大学 电子工程学院， 黑龙江 哈尔滨 150001
传统的高光谱图像混合像元分解技术包括端元提取和估计每个端元的混合比例.虽然很多模型都能得到可以接受的解混结果，但是一些未知端元的存在使得结果在包含未知端元的像素点处出现偏差.因此，提出了一种基于支持向量数据描述的高光谱图像混合像元分解算法.首先高光谱图像数据被分成类内和类外两部分，类内是完全由已知端元数据混合的像素点，而类外数据是包含未知端元的像素点.两类数据交界处被认为是已知端元和未知端元混合的数据.然后再对这些像素点进行混合像元分解，分别对仿真数据和真实高光谱图像进行实验.结果表明该算法可以有效地解决因存在未知端元对解混精度的影响，而且能给出未知端元的解混分量.该方法的解混结果几乎不受未知端元的影响，优于直接解混结果.
高光谱图像 混合像元分解 支持向量数据描述 未知端元 hyperspectral image unmixing support vector data description (SVDD) unknown endmember
哈尔滨工业大学图像与信息技术研究所， 黑龙江 哈尔滨 150001
针对高光谱图像的处理系统需要具有数据吞吐率高、处理速度快及存储量大等特点，设计了一套以DSP和FPGA为核心处理器的嵌入式高光谱图像处理系统.系统采用USB接口IO方式，选用TI公司TMS320C6000系列DSP和Altera公司的Cyclone II系列FPGA作为核心器件.首先给出了硬件实现总体框图，然后介绍了所采用的芯片,并详细叙述了FPGA周围电路的连接及系统工作原理，最后利用高光谱图像目标识别算法对系统加以验证.
高光谱图像 嵌入式系统 hyperspectral image DSP DSP FPGA FPGA embedded system
北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室， 北京 100876
由于高光谱图像的高数据维和大数据量，现有的波段选择方法大多不能同时具有良好的效果和较短的计算时间。提出了一种用于高光谱图像波段选择的新方法——快速混合搜索算法。该算法将全局搜索和局部寻优有机的结合起来，能够在较短的时间内获得最佳的波段组合，用于高光谱图像的目标分类识别。快速混合搜索算法克服了传统搜索方法在高光谱图像波段选择中的缺陷，能够在提高所选波段性能的同时节省大量的运算时间。分别利用200波段和126波段的AVIRIS对其数据进行了仿真实验。实验结果表明，快速混合搜索算法在所选波段性能和计算耗时方面都获得了令人满意的效果。
应用光学电子学 高光谱图像 波段选择 快速混合搜索算法 applied optoelectronics hyperspectral images band selection fast hybrid search algorithm
