1 武汉纺织大学 电子与电气工程学院, 武汉430200
2 武汉六博光电技术有限责任公司, 武汉 430072
为了有效解决水下激光通信系统的激光光斑检测困难的问题, 针对水质衰减系数约为5.5 dB/m、发射源与采集端相距5~10 m的低可视度复杂的水下环境, 提出了一种简单实用的水下激光光斑检测算法。首先, 通过图像去雾操作, 增强图像中的目标光斑与背景的对比度; 其次, 经过高斯滤波, 消除图像噪点; 然后, 选取合适阈值进行二值化,提取目标激光光斑; 最后, 通过改进的灰度重心算法计算光斑中心。实验结果表明: 该算法不仅计算简单, 且在低可视度高衰减的水质情况下能较准确地识别出目标激光光斑, 并获取其中心坐标, 使得水下激光通信系统能够根据光斑位置进行调整, 实现正常通信。
低可视度 图像增强 光斑识别 光斑中心 图像处理 low visibility, image enhancement, spot recognitio
1 武汉纺织大学 电子与电气工程学院, 武汉 430200
2 武汉六博光电技术有限责任公司, 武汉 430072
3 湖北师范大学 物理与电子科学学院, 武汉 435000
针对光电探测器检测微弱光信号时输出信号幅度小且易失真的问题, 设计了可见光波段的大面积雪崩光电二极管(APD)接收电路。该电路包括大面积的APD探测器、跨阻放大器(TIA)和后续微弱信号处理电路。实验结果表明: 设计的大面积APD接收电路可以实现60 Mb/s的可见光信息采集, 灵敏度低至-35 dBm；微弱信号处理电路具有较好的跟随和整形恢复能力。
光通信 雪崩光电二极管 跨阻放大 限幅放大器 光功率 optical communication avalanche photo diode trans-impedance amplifier limiting amplifier optical power
1 湖北师范大学，湖北 黄石 435002
2 武汉纺织大学 电子与电气工程学院，湖北 武汉 430200
3 武汉船舶通信研究所，湖北 武汉 430205
4 武汉大学 电子信息学院，湖北 武汉 430072
5 武汉六博光电技术有限责任公司, 湖北 武汉 430000
随着海洋探测研究的不断深入，水下无线通信技术已成为制约其发展的关键。针对水下高速、远距离无线通信的需求，设计了一种面向海洋商用的水下双向链路通信系统。系统在发射端采用激光LD及LED双发射源，提出了双发射光源的系统设计方案，并通过设计相应的驱动电路验证了方案的可行性；在接收端利用5 mm大面积APD及高灵敏度PMT双接收探测器接收光信号，适用于远距离、高速通信；系统的信息处理部分由FPGA完成，通过网络通讯方式与PC端进行信息交互；最后完成整个系统设计并进行了商用工程化。开展的水下模拟实验表明，系统在通信距离5 m、误码率10−7时，通信速率可达60 Mbps；在远距离通信60 m、误码率10−7时，通信速率达10 Mbps。
水下光通信 激光LD LED 双向链路通信 underwater optical communication LD LED bidirectional link communication 红外与激光工程
2021, 50(9): 20200445
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院， 光电信息技术科学教育部重点实验室， 光偏振研究中心， 天津 300072
2 苏州光环科技有限公司， 江苏 苏州 215123
交叉偏振图像不但可以反映样品的偏振敏感结构信息，而且可以更好地反映出样品浅表层的微结构。因此利用光学相干层析成像技术(OCT)获取样品的交叉偏振图像越来越受到人们的关注。在前人的基础上，实现了一种基于单模光纤的新型全光纤交叉偏振光学相干层析成像系统(CP-OCT)，该系统具有同时获得样品的交叉偏振信号和同向偏振信号的功能。详细介绍了CP-OCT系统信号的形成原理，并使用琼斯矩阵理论推导出交叉偏振信号和同向偏振信号的表达式。使用CP-OCT系统分别对玻璃片、中心波长为1310 nm的λ/4波片及在体皮肤进行成像，从实验上验证了全光纤CP-OCT系统具有同时获取样品偏振敏感结构与偏振不敏感结构信息的能力。
相干光学 光学相干层析 交叉偏振 同向偏振 在体皮肤
