1 南昌大学 信息工程学院，南昌 330031
2 福州大学 物理与信息工程学院，福州 350108
3 南昌大学 空间科学与技术研究院，南昌 330031
可见光通信（VLC）由于其传输速度快和保密性强等诸多优势已成为了一种行之有效的水下通信技术。光在水下传播时容易发生散射现象，导致光传播的能量随传输距离的增大而减少，因此改善接收端响应度是实现水下VLC的关键和核心。为此，文章首先针对探测器前端设计了一种新型的全息波导聚光系统，可有效提升水下探测器的信噪比；然后，构建了具有弱光探测能力的低成本硫化锑薄膜探测器。在上述基础上搭建VLC系统，实验结果显示，其接收端探测器的暗电流仅为10-7 A/cm2，3 dB带宽为220 kHz，响应度达0.2 A/W，且在蓝绿光波段的外量子效率超过70%。因此，新型硫化锑薄膜探测器结合全息波导聚光系统可以实现针对可见光的弱光探测，是一种十分有效的水下可见光接收系统。
水下可见光通信 硫化锑 探测器 全息光栅 光波导 underwater VLC Sb2S3 detector holographic grating optical waveguide
无透镜成像受到同轴全息图中孪生像噪声的影响，一直面临着重建信噪比差和成像分辨率低的问题。针对该问题，本文提出一种基于分数匹配生成模型的无透镜成像方法。在训练阶段，通过连续随机微分方程（Stochastic Differential Equation， SDE）缓慢添加高斯噪声扰动数据分布，然后训练具有去噪分数匹配的连续时间相关的分数函数，用于求解反向SDE生成目标样本数据。在测试阶段，使用单张菲涅尔波带片作为掩膜，在非相干光照明下实现无透镜编码调制，然后使用预测-校正的方法在数值求解器SDE和数据保真项步骤之间轮换更新进行图像重建。在LSUN-bedroom和LSUN-church数据集上的验证结果表明，提出的算法能够有效消除孪生像噪声，峰值信噪比和结构相似性分别可达25.23 dB和0.65。与传统的基于反向传播和基于压缩感知的无透镜成像结果相比，峰值信噪比分别提高17.49 dB、7.16 dB，结构相似度分别提高0.42、0.35，从而实现图像重建质量的有效提升。
无透镜成像 编码成像 生成模型 图像重建 lens-less imaging encoding imaging generative model image reconstruction 光学 精密工程
2022, 30(18): 2280
1 江西开放大学 现代教育技术中心, 南昌 330046
2 南昌大学 信息工程学院, 南昌 330031
3 武汉大学 电子信息学院, 武汉 430072
可见光通信(VLC)作为射频通信的有效补充技术, 可提供高速率、超低时延、绿色环保、低成本和安全可靠的通信服务。但覆盖范围受限和链路遮挡已成为VLC系统可靠通信的瓶颈。针对上述问题, 在VLC中采用中继技术是一种有效方法。文章从中继技术的功能特性出发, 分析中继协作的VLC系统模型, 对中继协作的VLC系统的应用场景、组网方式、转发策略、调制方式、工作模式和多址接入等关键技术进行综述, 并对采用相应关键技术中继协作的VLC系统的可靠性、安全性和能效性进行分析, 最后提出采用非正交多址、多输入多输出和全双工模式的多中继协作的VLC异构网络是未来通信网络的研究重点和方向。
可见光通信 中继技术 非正交多址 正交频分复用 多输入多输出 VLC relay technology non-orthogonal multiple access orthogonal frequency division multiplexing multi-input and multi-output
1 南昌大学信息工程学院，江西 南昌 330000
2 武汉大学电子信息学院，湖北 武汉 430072
3 中国矿业大学信息与控制工程学院，江苏 徐州 221116
可见光通信(VLC)是一项有前景的技术，作为现有无线通信网络的有益补充，可提供高速率、低延迟及多设备接入等通信服务。借助传统无线通信的高性能编码调制技术，已经设计并实现了各种适配于VLC 系统的物理层通信技术。不同于传统射频通信，VLC 采用LED 作为信号的发射源，LED 的调制容易产生非线性失真且调制带宽有限，已成为VLC 高速通信的技术瓶颈。针对这两方面的挑战，本文以白光LED 为出发点，阐述了白光LED 能有效兼顾照明和通信的特性，总结和分类了非线性失真补偿和拓展调制带宽的多种技术，最后本文提出了LED 封装材料及工艺、新型Micro-LED 器件研究、光源布局设计、码间干扰消除技术等开放性研究问题，以期提高可见光通信系统的性能。
可见光通信 白光LED 非线性失真补偿 带宽拓展 visible light communication white light emitting diode nonlinear distortion compensation bandwidth expansion
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China
2 Division of Physical Biology, Shanghai Institute of Applied Physics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
The fluorescence from the out-of-focus region excited by the sidelobes of a Bessel beam is the major concern for light-sheet fluorescence microscopy (LSFM) with Bessel beam plane illumination. Here, we propose a method of applying the subtractive imaging to overcome the limitation of the conventional LSFM with Bessel beam plane illumination. In the proposed method, the sample is imaged twice by line scanning using the extended solid Bessel beam and the ring-like Bessel beam. By subtracting between the two images with similar out-of-focus blur, the improved image quality with the suppression of the Bessel beam sidelobes and enhanced sectioning ability with improved contrast are demonstrated.
180.2520 Fluorescence microscopy 170.6900 Three-dimensional microscopy 100.2980 Image enhancement Chinese Optics Letters
2018, 16(11): 111801
南昌大学 信息工程学院, 江西 南昌 330031
镜像综合孔径可利用较少的天线获得地球遥感所需的高空间分辨率, 但是镜像综合孔径辐射测量灵敏度尚未得到深入分析.针对该问题, 推导了二维镜像综合孔径辐射测量噪声特性, 在此基础上, 对一维/二维镜像综合孔径测量灵敏度进行了分析, 开展了仿真实验, 并与常规综合孔径测量灵敏度进行了分析比较.
综合孔径 镜像综合孔径 灵敏度 aperture synthesis mirrored aperture synthesis sensitivity
