1 山西大学光电研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所 量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
3 山西大学 极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
空间引力波探测频段位于0.1 mHz~1 Hz范围内，在该频段内包含了更大特征质量和尺度的引力波波源信息。目前，基于不同尺寸及空间轨道的大型激光干涉空间引力波探测计划已经逐步实施，其中在干涉仪的激光光源系统中，需要抑制激光强度噪声及频率噪声等，光电探测作为激光噪声表征及抑制的第一级器件，其性能将直接影响激光噪声抑制效果。通过选定低噪声芯片、高稳定偏压系统的基础上，采用自减电路及跨阻放大电路进行整体电路设计；在电磁屏蔽、低温漂系数元件、低噪声供电以及主动温控等技术手段实现了高增益低噪声平衡零拍探测系统的研制；结合快速傅里叶变换法以及对数轴功率谱密度算法对其增益、带宽等性能进行评估测试，并进一步对激光的强度噪声在0.05 mHz~1 Hz频段进行探测表征。实验结果表明：所研发平衡零拍探测电子学噪声谱密度在1 mHz~1 Hz的频率范围内在3.6×10−5 V/Hz1/2以下，小于空间引力波探测对激光光源噪声要求；进一步当入射光功率为400 μW时，测量得到平衡零拍探测系统在0.1 mHz~1 Hz的频率范围内增益在20 dB以上；激光强度噪声谱密度在1 mHz处为3.6×10−2 V/Hz1/2，实现低噪声光电探测及激光强度噪声表征，为空间引力波探测中激光强度噪声表征及抑制等方面提供关键器件支撑。
空间引力波探测 平衡零拍探测 真空噪声 对数轴谱密度算法 space-based gravitational wave detection balanced homodyne detection vacuum noise LPSD 红外与激光工程
2022, 51(6): 20220300
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
十字线中心检测是反射法测量透镜中心偏的重要组成部分，十字中心的检测精度决定了透镜中心偏的测量精度。针对边缘不规则、对比度差、信噪比低的图像，提出了基于深度卷积神经网络的十字线中心检测算法。算法的思想是，卷积神经网络可以在一定程度上解决传统算法局限于提取十字像边缘直线和角点特征的问题，实现对十字像整体特征的识别与定位，这可以相对减小图像噪声对十字像中心定位的影响，从而实现在图像质量比较差的情况下对十字像中心准确定位。实验结果表明，提出的算法能够在图像边缘不规则、对比度差、信噪比低等的条件下比较精确得到十字线中心点。
十字线中心 卷积神经网络 图像标注 图像增强 crossline center convolutional neural network image annotation image enhancement
