1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 高功率激光物理联合实验室，上海 201800
光学元件的损伤在高功率激光系统的终端光学组件中较为普遍且对激光系统的正常运行有重大影响。为提高元件的使用寿命和保证激光光路正常运行，首先要做的是检测和判断出损伤出现的位置、大小、类型。在线检测中终端光学损伤检测装置是一种重要的方法，它能够直接、实时地对元件的损伤情况进行成像并分析，另外还有一种间接获取损伤图像的方式，即用衍射环检测损伤，通过相关公式求出损伤点的大小和位置。针对更小的损伤的检测，深度学习这一工具能够处理大量数据，是目前研究该问题不可或缺的一类方法，它能够减少人工，并提高效率和准确率。修复损伤的主要方式是快速熔融缓解，即二氧化碳激光熔融损伤区，该方法是目前最常见、最有效的修复方式。对损伤问题处理的前提和关键在于精确定位更小的损伤点并分类不同类型的损伤，以便确定后续修复步骤。损伤的检测和修复是光学循环回路策略的重要部分，传统方法有一定的局限性。近些年，受到深度学习在图像处理和目标识别领域的优势的影响，未来会有越来越多深度学习的方法能够被用在与损伤检测相关的研究上。这对高功率激光系统长期稳定运行和正常发展有重要意义和作用。
元件损伤 在线检测 高功率激光系统 损伤修复 深度学习 Element damage On-line inspection High power laser system Damage repair Deep learning 光子学报
2022, 51(10): 1012002
1 上海科技大学物质科学与技术学院, 上海 200120
2 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
3 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
提出一种基于全光纤光谱干涉的多路超短脉冲大动态范围时间同步单次测量方法,弥补了非线性相关法测量同步状态时测量范围小和示波器测量时分辨率差的不足,解决了同步测量中空间光路的复杂性和单次实时测量的难题。首先对多路光纤阵列干涉测量进行仿真计算,然后设计四路脉冲传输的光路并在实验中验证多路同步单次测量方法的可行性,最后详细分析测量误差的来源和影响。该测量方法的最小同步时间精度为5.3 fs,测量范围为1.055~14.751 ps,与仿真结果有较好的一致性。该测量方法具有光纤链路易于集成、光谱干涉数据处理速度快、测量信号能量需求低等优势,在多路超短脉冲激光相干合束系统中有重要应用前景。
测量 同步测量 超短脉冲 光谱干涉 光纤阵列 单次测量 中国激光
2021, 48(16): 1604003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
提出一种标定超短脉冲测量装置时间分辨率的新方法。设计制作可产生特定时间延迟的平面平晶,标定时将其放置在自相关仪前的光路中;待测光脉冲经过平面平晶后会产生时间延迟为T的双脉冲,该双脉冲到达自相关晶体发生相互作用,产生自相关信号,此时信号的主峰两端会出现较为明显的次峰信号,该次峰信号之间的时间间隔为2T,这样双脉冲的时间延迟就转换为次峰信号峰值的空间距离,经CCD接收后可计算得到自相关仪的时间分辨率。采用此方法对自相关仪时间分辨率标定的结果为217.88 fs/pixel,与移动光程延迟器法得到的标定结果214.27 fs/pixel相比,相对误差仅为1.68%;与可单次标定的鉴别率板法相比,采用此方法标定结果的相对扩展不确定度为1.50%,优于鉴别率板法的6.96%。
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
It is rare for a conventional direct detection method to measure the transmittance uniformity of mirrors with rigorous standards, especially to meet the requirement of transmittance/reflectance and phase detection simultaneously. In this study, a new method of self-calibrated balanced heterodyne detection (SCBHD) is proposed. It can be self-calibrated by a two-channel structure to overcome the environmental effects in large optics scanning detection by employing highly accurate heterodyne interference. A typical transmittance measurement experiment was performed at 1053 nm wavelength via SCBHD. A standard deviation (SD) of 0.038% was achieved in the preliminary experiment. The experimental results prove to reduce the SD by approximately two orders of magnitude compared with the conventional direct detection method in the same condition. The proposed method was verified as being promising not only for its wider dynamic measurement range and its higher accuracy but also for its simultaneous transmittance and phase detection ability.
120.3940 Metrology 240.6700 Surfaces 300.6490 Spectroscopy, surface Chinese Optics Letters
2018, 16(6): 061201
1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
表面微小疵病在用不同波长的光照明时,其光学图像会存在不同程度的非线性放大畸变现象,对成像信息中的目标提取和信噪比(SNR)将产生一定的影响。提出利用红、绿、蓝三基色光源辐照下的疵病图像进行动态彩色编码成像的方法,经像素级图像融合后可实现高冗余信息的图像合成,从而在获取表面微小疵病丰富细节的同时可进一步提高信噪比。分析了针对三基色图像进行彩色编码的理论,提出了基于图像梯度的动态权值融合成像方法,同时给出了光谱非线性放大信号的噪声分析模型,通过理论分析和数值模拟两方面,充分验证了动态权值融合降低标准偏差的有效性。在明场表面疵病成像实验中,采用三基色平衡响应的彩色互补金属氧化物半导体(CMOS)相机,分别获取了单个微米量级表面疵病点的三基色滤波图像,并通过与传统边缘提取、非动态权值组合等方法的结果比对,验证该优化方法可得到一幅细节更为丰富的高SNR图像。在暗场表面疵病成像实验中,以图像灰度平均梯度和提取到的疵病数量为评价参数,即从优化图像质量和疵病识别能力两个方面,进一步验证该优化在高保真和低噪声方面的有效性。提出的动态彩色编码融合成像方法可有效降低光谱非线性放大带来的噪声。
光学器件 表面疵病 动态彩色编码 高功率激光技术
介绍了两类典型光学逆向调制器的工作原理，分析了它们面临的技术难题及各自的优缺点。综述了光学逆向调制技术的发展状况，讨论了它在无线光通信中的重要作用。探讨了国内发展光学逆向调制技术的技术瓶颈。
激光技术 光通信 逆向调制 激光与光电子学进展
2007, 44(11): 47
安徽农业大学生命科学学院,安徽,合肥,230036
通过F4代的26个转育的对生自交系进行对生性状的连续10代定向选择,以及三种不同的组配方式(对生×互生、对生×对生、互生×互生)对对生率影响的研究,结果表明:连续定向选择是获得稳定对生系的一条有效的技术途径,对生性状在不同的遗传背景下,其定向选择的进程和效率是不同的.不同的组配方式,对于选育F1全对生植株组合的效果是不同的,从F1对生率来看,对生×对生＞对生×互生＞互生×互生;从F1优势来看,互生×互生＞对生×互生＞对生×对生.
玉米 对生性状 定向选择 组合选配
1 安徽农业大学生命科学院,安徽,合肥,230036
2 安徽医科大学生物学教研室,安徽,合肥,230032
本文利用对生基因转育获得的对生与互生自交系及其杂交组合,研究了对生性状对玉米主要品质性状的杂种优势和配合力的遗传效应的影响.结果表明:对生自交系籽粒品质性状的配合力效应一般高于互生玉米,在蛋白质含量上,对生F1杂种优势与普通互生F1无明显差异,而在油份和淀粉含量上对生F1较互生表现出明显的优势.不同组配方式对F1对生群体籽粒品质性状的杂种优势存在差异,在对生组合利用中通过互×互组配较对×对组配能使F1获得更高的蛋白质含量;选育含油量较高的对生系,利用对×对组合有助于选育高油杂交种;选育淀粉含量较高的含有不同对生基因的互生自交系作亲本,利用互×互组配有助于选育高淀粉对生杂交组合.
对生玉米 品质性状 杂种优势 配合力
安徽农业大学生命科学学院,中国,安徽,合肥,230036
本研究利用对生基因转育获得的对生与互生近等基因系及其杂交组合,分析了对生基因转育对玉米主要农艺性状的影响.结果表明对生自交系的产量性状一般低于互生自交系;对生系的油脂和淀粉含量高于互生系,而在蛋白质、赖氨酸和色氨酸含量上两者差异不明显;对生基因转育对玉米产量和品质性状间的相关性无不良影响.因此,对生基因的转育不影响玉米的产量和品质性状的同步改良.
玉米 对生基因 产量性状 品质性状 maize opposite gene yield character quality charac
安徽农业大学生命科学学院,中国,安徽,合肥,230036
本文利用对生性状转育获得的六组对生和互生姊妹系,通过风油精法染色体制片,首次研究了对生玉米与互生玉米的染色体核型差异.结果表明:对生玉米的染色体含有2对随体,而互生玉米却只有1对.对生玉米和互生玉米共有的一对随体分布在第6对染色体短臂上,对生玉米额外一对随体主要位于第10对染色体短臂上.
对生玉米 互生玉米 核型 随体 oppositifolious maize alternate maize karyotype sa
