作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191

随着光子材料和光子器件在可穿戴技术、智慧医疗、仿生机器人等新兴应用领域的不断拓展,研制具有优异机械柔韧性、生物相容性甚至生物可降解性的光子器件日益重要。为同时实现优异的光学性能和生物力学性能,柔性光子器件从材料合成、结构设计、功能实现到工艺制备等诸多方面亟需探索。其中,有机聚合物因其质地轻柔、生物相容性好、合成可控、结构功能易于改性等优势,被认为是制备柔性光子器件最具竞争力的材料之一。一系列新型的功能性有机光子器件,如光波导、衍射光栅、光子晶体等被相继被报道。本文综述了近年来柔性有机聚合物光子器件的研究进展,总结和分析了现有技术、方法和应用,并对未来的挑战和前景进行了讨论和展望。

柔性光子器件 有机聚合物 生物医学光子学 光学传感 光诊断与治疗 
激光与光电子学进展
2023, 60(13): 1316002
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191

燃烧是工业界广泛使用的一种能量转换机制,实时掌握燃烧场燃烧状况对优化燃烧条件和探究燃烧规律具有重要意义。激光吸收光谱(LAS)技术作为一种测量灵敏度高、响应迅速的非接触测量手段,与计算层析成像(CT)技术相结合,可同时实现火焰温度和组分浓度分布的可视化测量,并进一步分析燃烧反应规律。近年来,LAS技术以其测量系统简单、环境适应性好等优势,在复杂燃烧场参数诊断领域得到了广泛应用。综述了激光吸收光谱层析成像技术及其在复杂燃烧场动态监测中的应用,主要从激光吸收光谱层析成像传感器、数据采集系统、层析成像算法和复杂燃烧场实时动态监测等方面进行介绍。

激光吸收光谱 计算层析成像 燃烧场 动态监测 温度 组分浓度 
中国激光
2022, 49(19): 1904002
作者单位
摘要
中国激光
2022, 49(19): 1900000
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
轻量型感知激光雷达(LiDAR)是一种具有环境目标感知能力的主动式三维光学成像技术,在深空探测与无人驾驶领域被广泛应用。回顾了轻量型感知激光雷达关键技术的重要进展,总结了以收发系统和扫描机构为核心的轻量型系统设计,梳理了高精度测距技术和指向误差校正技术的标志性成果,展示了感知激光雷达不同领域的应用,展望了感知激光雷达芯片化、智能化、高性能化的发展趋势。
成像系统 轻量型感知激光雷达 系统设计 测距精度 指向精度 无人驾驶 深空探测 
中国激光
2022, 49(19): 1910002
作者单位
摘要
1 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院,北京 100191
2 北京航空航天大学医学科学与工程学院,北京 100191
激光具有高亮度、高方向性、高能量、高光束质量等优点,已被广泛应用于工业、传感、通信和医疗等领域,尤其是在医学领域已被用于治疗血管疾病。血栓是一种严重的血管疾病,发病机理较为复杂。血栓会导致血管内血液堵塞,器官供血不足,严重危害人体生命健康。激光技术的快速发展推动了激光医疗的研究进展,脉冲激光以其较高的重复频率、高能量、高峰值功率等优点,在治疗血栓方面具有广阔的应用前景。激光作用于血栓主要通过其与生物组织之间发生的光化学效应、光热效应和光机械效应实现激光溶栓。本文综述了激光在血栓消融方面的应用现状,主要从体外及临床治疗方面进行总结,归纳了激光溶栓的应用进展以及未来可能的发展方向。
激光技术 血栓消融 光化学效应 光热效应 光机械效应 
中国激光
2022, 49(19): 1907001
作者单位
摘要
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
目标物体的偏振特性是一种固有特性, 由目标的外部结构、内部结构以及入射角度等决定, 因此利用偏振信息研究植物叶片含水量测量。主要研究过程分为以下五个部分: 搭建激光偏振成像测量实验系统、计算目标偏振度、测量叶片实际含水量、建立偏振度与叶片含水量间映射模型、验证映射模型。根据目标与环境特性, 选择和调整实验器件和实验步骤; 基于图像灰度提取方法计算目标偏振度; 采用水分梯度处理方法测量叶片实际含水量; 基于统计方法建立叶片偏振度与含水量的一到三阶函数映射模型, 比较一到三阶模型的稳定性与预测能力分析其适用情况, 为利用偏振测定植物叶片含水量的方面提供理论基础。结果发现: 在含水量所处15%~75%区间内, 偏振度随着水分含量上升呈现一个递增趋势。含水量较高情况下, 递增关系较明显; 含水量较小情况下, 映射关系不显著。
偏振遥感 偏振度 叶片含水量 水分梯度 映射模型 polarization remote sensing polarization degree leaf moisture content moisture gradient mapping model 
红外与激光工程
2017, 46(11): 1106004
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院精密光机电一体化技术教育部重点实验室, 北京 100191
空冷凝汽器散热面温度场测量是研究空冷凝汽器换热机理和传热特性的基础。提出一种基于图像拼接的空冷凝汽器散热面温度场测量方法。利用四台红外热像仪对散热面纵向进行拍摄,通过移动清洗支架对其横向进行拍摄,得到124幅具有重叠区域的红外子图像。对子图像进行几何畸变校正,并消除辐照度不均衡影响。以基管中心为特征,利用灰度投影的相位相关算法进行图像配准,获得散热面的完整配准图像,最大配准误差为1 pixel。基于拼缝处有限行或列的灰度均值对已配准图像进行平滑处理,获得的连续温度场图像的最大空间分辨率较单幅图像提高了4倍,每个像素对应的散热面尺寸为12 mm,测温精度达到±0.4 ℃,可为优化空冷机组运行提供准确全面的空冷凝汽器温度分布信息。
测量 空冷凝汽器温度场 图像拼接 灰度投影 几何畸变校正 
光学学报
2013, 33(11): 1112003
作者单位
摘要
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
研究了姿态角随机测量误差对机载激光雷达激光脚点定位精度和数字表面模型(DSM)精度的影响。分析了机载激光雷达的工作原理,推导了姿态角随机测量误差与激光脚点定位误差之间的传递关系。通过数值仿真,模拟了3种地形,研究了姿态角随机测量误差对点云及DSM的影响规律。通过半实物仿真实验,定量评价了姿态角随机测量误差对激光脚点定位精度和DSM精度的影响。仿真和实验结果表明,姿态角随机测量误差造成激光脚点定位精度和DSM精度降低。姿态角随机测量误差造成激光脚点平面坐标误差增加较大,是高程误差的4~5倍;当姿态角随机测量误差增大10倍时,激光点云三维坐标误差也增大约10倍,而DSM误差则增大40倍左右。
遥感 误差分析 半实物仿真 姿态角 机载激光雷达 数字表面模型 
中国激光
2011, 38(3): 0314001

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