作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
2 长春理工大学跨尺度微纳制造教育部重点实验室,吉林 长春 130022
3 吉林大学机械与航空航天工程学院,吉林 长春 130025
为了在水射流辅助激光加工过程中更加高效地观测工件表面的结构特征,本文提出了一种基于Retinex去雾算法的水射流辅助激光加工图像融合算法。首先,利用基于形态学理论的自适应性Retinex去雾算法解决水射流导致的气泡和表面模糊问题。通过图像区块的标准差值计算细节指数,确定高斯滤波函数的尺度,并计算单尺度函数线性叠加的权重。其次,采用离散小波变换分解聚焦区域不同的源图像序列,并根据人眼视觉原理拉伸细节分量。最后利用离散小波逆变换将分量重新融合,得到可以增强细节信息的全聚焦图像。当水射流喷嘴直径为0.4 mm时,算法处理后的图像的标准差、平均梯度和空间频率分别可以达到参考图像的95.41%、71.88%和67.29%;当射流倾斜角为45°时,上述三个指标分别达到了参考图像的90.59%、72.69%和94.50%。这表明本文所提算法有效提升了图像质量,对于在不同加工情况下获得的图像均可实现较好的处理效果,同时有助于提高加工效率。
图像处理 水射流辅助激光加工 Retinex去雾算法 离散小波变换 图像融合 
中国激光
2023, 50(24): 2402201
作者单位
摘要
东南大学 集成电路学院,江苏 无锡 210096
首先针对SPAD阵列读出电路的特点,将电路主要分成接口电路与信号处理电路两大部分,其次根据单光子雪崩光电探测器的阵列的不同应用场景,阐述了集成读出电路中核心电路模块设计的关键技术。分别从SPAD的接口电路设计、两种典型应用成像模式(光子计时、光子计数)中核心电路的设计方面,详细分析此类电路的关键技术以及国内外研究团队在此类电路的研究进展与存在的问题。最后根据目前国内外研究的进展情况,分析了SPAD阵列集成读出电路的发展趋势以及各类电路存在的设计重点与难点,为SPAD阵列读出电路的设计提供一些参考。
读出电路 淬灭电路 飞行时间 光子计数 readout integrated circuit (ROIC) quenching circuit time of flight (TOF) photon counting 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20220903
作者单位
摘要
北京理工大学 光电学院,北京 100081
涡旋光束是一种携带轨道角动量的新型结构光场,在超大容量光通信、遥感探测等领域有着广阔的应用前景。涡旋光束在大气等非均匀介质中传输时会产生波前畸变,使得其携带的轨道角动量发生改变,对实际应用产生不利影响,因此需要引入自适应光学波前校正技术对其进行畸变校正。综述了近年来国内外学者在涡旋光束自适应畸变校正方面的研究进展,首先简要介绍了当前较为成熟的涡旋光束畸变校正技术,包括高斯光束探针与波前传感相结合、相位恢复算法与面阵探测技术相结合等技术方案;然后着重介绍了基于深度学习的新型涡旋光束畸变校正技术,包括泽尼克多项式系数反演、湍流相位屏反演等,同时讨论了将深度学习用于涡旋光束畸变校正的优势及局限性;最后展望了涡旋光束自适应畸变校正技术的发展趋势。
涡旋光束 自适应光学 深度学习 大气湍流 波前校正 vortex beam adaptive optics deep learning atmospheric turbulence wavefront correction 
红外与激光工程
2022, 51(7): 20220221
贺祺 1,2王亚茹 1,2陈威成 1,2万典 1,2[ ... ]刘铁根 1,2
作者单位
摘要
1 天津大学 精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
2 光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072
3 太原理工大学 物理与光电工程学院,山西 太原 030024
4 深圳大学 物理与光电工程学院,广东 深圳 518060
5 华中科技大学武汉光电国家研究中心,湖北 武汉 430074
短波中红外光学(2~2.5 μm)在通信测距、卫星遥感、疾病诊断、****等领域具有广泛的应用。作为短波中红外光学系统的关键核心部件,集成光电器件的开发一直都是重点的研究领域。得益于硅基材料超宽的光谱透明窗口,其在开发短波中红外集成光电子器件方面极具发展前景,近年来获得了广泛的关注。文中简要讨论了短波中红外硅基光子学的应用前景,从无源波导器件(包括波导、光栅耦合器、微型谐振腔、复用/解复用器等)、非线性光学波导器件和光电波导器件(包括调制器和探测器等)三方面综述了短波中红外硅基光子学的发展历史和前沿进展。
硅基光子学 集成光学器件 中红外光子学 非线性光学 光电子 silicon photonics integrated optical device mid-infrared photonics nonlinear optics optoelectronics 
红外与激光工程
2022, 51(3): 20220043
作者单位
摘要
1 华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
2 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
纳米零价铁材料(NZVI)被广泛用于环境中放射性核素U(VI)的去除, 但是单纯的NZVI存在稳定性差、去除效果差等不足。本研究结合表面钝化技术与负载技术制备得到Ca-Mg-Al水滑石负载的硫化纳米零价铁材料(CMAL-SNZVI), 并将其用于U(VI)的高效去除。结合宏观试验与光谱分析表征得到的结果表明, CMAL-SNZVI材料具有出色的理化性质与较高的活性, 对水溶液中U(VI)的去除具有优良的效果, 在2 h内可以达到反应平衡, 且最大吸附量可达175.7 mg·g -1。CMAL-SNZVI对U(VI)的去除主要是由吸附过程与氧化还原反应相结合的方式: 吸附过程中U(VI)与材料中的CMAL基底、SNZVI的表层通过内层表面络合作用结合; 还原过程中材料的NZVI内核将U(VI)还原成低毒难溶的U(IV)后去除。CMAL-SNZVI可为NZVI材料的改性方法提供新的研究方向, 同时, CMAL-SNZVI在污染物去除方面表现优异, 可以作为出色的环境修复材料。
硫化纳米零价铁 双金属氢氧化物 吸附 还原 SNZVI layered double hydroxide U(VI) U(VI) adsorption reduction 
无机材料学报
2020, 35(3): 381
王佳琦 1庞宏伟 2唐昊 2于淑君 2[ ... ]王祥学 1,2,3,*
作者单位
摘要
1 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2 华北电力大学 环境科学与工程学院, 资源环境系统优化教育部重点实验室, 北京 102206
3 西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳 621010
随着核电的发展, 放射性污染物流入环境, 污染水土资源。纳米零价铁(nZVI)材料因还原性强、去除效率高等优势, 被广泛应用于水资源污染修复。本研究以海藻酸钠(SA)为碳源, 采用一步碳热还原法制备碳载零价铁(Fe-CB)材料, 并将其用于水溶液中放射性核素U(Ⅵ)的去除。采用微观光谱和宏观实验研究Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附性能和作用机理。研究发现Fe-CB具有丰富的官能团(如-OH和-COOH)及较高的比表面积, 弥补了纳米零价铁(nZVI)分散性差和去除效果低的不足。在298 K时, Fe-CB对U(Ⅵ)的吸附去除在3 h内达到平衡, 最大吸附量为77.3 mg·g -1, 是能够自发进行的化学吸附。X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析发现Fe-CB对U(Ⅵ)的去除主要是通过吸附和还原的协同作用来实现的, 吸附过程是U(Ⅵ)与Fe-CB发生表面络合, 还原过程是通过零价铁的还原性将U(Ⅵ)还原成U(Ⅳ)。研究结果表明Fe-CB材料可作为优良的吸附剂, 在环境污染治理领域具有良好的应用前景。
零价铁 碳材料 吸附 还原 zero-valent iron carbon material uranium  adsorption reduction 
无机材料学报
2020, 35(3): 373
作者单位
摘要
1 华北电力大学 环境科学与工程系, 燃煤电站烟气多污染物协同控制实验室, 保定 071003
2 西南科技大学 核废物与环境安全国防重点学科实验室, 绵阳621010
石墨相氮化碳材料作为一种重要的二维层状材料, 在光催化、能源存储和环境污染治理等领域引起了广泛关注。氮化碳基复合材料以其稳定的物理化学性质、低成本和环境友好等特点成为不同领域的研究热点。在过去几年中, 氮化碳及其氮化碳基复合材料的制备、性质表征和不同领域应用取得了重要进展。本文总结了近几年氮化碳基复合材料的制备及掺杂和功能化研究, 及其在重金属离子废水中的去除应用, 以及不同研究方法对吸附机理的分析。最后还总结了氮化碳基材料在未来研究和应用中面临的主要问题、挑战和机遇。
氮化碳 吸附 重金属离子 作用机理 综述 carbon nitride adsorption heavy metal ions interaction mechanism review 
无机材料学报
2020, 35(3): 260
吕珊珊 1,*方铉 1王佳琦 1方芳 1[ ... ]徐莉 1
作者单位
摘要
1 高功率半导体激光国家重点实验室, 长春理工大学理学院, 吉林 长春130022
2 发光学及应用国家重点实验室, 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
采用操作简单的溶胶-凝胶法和射频磁控溅射法在石英衬底上分别制备了MgxZn1-xO薄膜和MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO夹层结构的透明导电薄膜并对样品进行退火处理。 利用紫外-可见分光光度计、 X射线衍射仪、 光致发光、 霍尔效应测试对在不同退火温度下薄膜的晶体结构、 光学和电学性质进行表征分析, 并研究退火温度对其影响。 测试结果表明: 所制备的薄膜样品均具有良好的c轴(c-axis)取向并呈现出六角纤锌矿结构。 Mg组分的增加使得ZnO基薄膜的光学带隙逐渐增大, PL发光谱和吸收光谱的谱线出现了明显的蓝移现象, 但薄膜的电学特性有所降低。 而在MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO夹层结构的薄膜样品中, Au夹层的存在使薄膜的光学性质变差, 在紫外区域透光率约为60%。 但薄膜的电学性质得到明显改善, 相比MgxZn1-xO薄膜, 其电阻率和迁移率显著提高。 此外通过高温退火处理可以有效提高所制备薄膜的晶体质量, 进一步提高样品电学特性, 其中经过500 ℃退火后的薄膜迁移率达到了40.9 cm2·Vs-1, 电阻率为0.005 7 Ω·cm。 但随着退火温度的进一步升高, 薄膜晶体尺寸从25.1 nm增大到32.4 nm, 从而降低了该薄膜的迁移率。 因此该夹层结构的MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO薄膜对于促进ZnO基透明导电薄膜在深紫外光学器件中的应用有重要作用。
溶胶-凝胶 退火温度 Sol-gel MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO MgxZn1-xO/Au/MgxZn1-xO Annealing temperature 
光谱学与光谱分析
2014, 34(9): 2355

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