王岩山 1,2彭万敬 1,2王珏 1,2余鸿铭 1,2[ ... ]唐淳 1,2,***
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院研究生部,北京 100088
中国激光
2023, 50(24): 2416002
王岩山 1,2彭万敬 1,2王珏 1,2杨小波 1,2[ ... ]唐淳 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621900
3 中国工程物理研究院 研究生部,北京 100088
强激光与粒子束
2023, 35(8): 089901
Author Affiliations
Abstract
1 Ultrafast Laser Laboratory, Key Laboratory of Opto-electronic Information Science and Technology of Ministry of Education, School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Science and Technology on Electro-Optical Information Security Control Laboratory, Tianjin 300308, China
As a newly discovered type of structured light, a spatiotemporal optical vortex (STOV), which is remarkable for its space–time spiral phase and transverse orbital angular momentum (OAM), has garnered substantial interest. Most previous studies have focused on the generation, characterization, and propagation of STOVs, but their nonlinear frequency conversion remains largely unexplored. Here, we experimentally demonstrate the generation of green and ultraviolet (UV) STOVs by frequency upconversion of a STOV carried near-infrared (NIR) pulse emitted by a high repetition rate Yb-doped fiber laser amplifier system. First, we verify that the topological charge of spatiotemporal OAM (ST-OAM) is doubled along with the optical frequency in the second-harmonic generation (SHG) process, which is visualized by the diffraction patterns of the STOVs in the fundamental and second-harmonic field. Second, the space–time characteristic of NIR STOV is successfully mapped to UV STOV by sum-frequency mixing STOV at 1037 nm and Gaussian beams in the green band. Furthermore, we observe the topological charges of the ST-OAM could be degraded owing to strong space–time coupling and complex spatiotemporal astigmatism of such beams. Our results not only deepen our understanding of nonlinear manipulation of ST-OAM spectra and the generation of STOVs at a new shorter wavelength, but also may promote new applications in both classical and quantum optics.
ultraviolet spatiotemporal optical vortex second-harmonic generation sum-frequency generation 
Chinese Optics Letters
2023, 21(8): 080004
安康 1,2李汶芳 1,2段晓礁 1,2杜宇 3[ ... ]王珏 1,2,*
作者单位
摘要
1 重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 工业CT无损检测教育部工程研究中心,重庆 400044
3 中国工程物理研究院化工材料研究所,四川 绵阳 621000
在低能X射线成像中,荧光串扰是影响光纤耦合电荷耦合器件(CCD)/互补金属氧化物半导体(CMOS)型高分辨平板探测器空间分辨率的主要因素。基于界面全反射对荧光串扰的抑制作用,提出一种双层结构高分辨闪烁屏。双层闪烁层间通过低折射率耦合介质耦合,调节耦合介质折射率可控制上层闪烁屏与耦合介质界面间可输出的荧光角度,达到抑制荧光串扰、提升闪烁屏探测空间分辨率的目的。基于点扩散函数理论的仿真结果表明,与同等厚度的单层闪烁屏相比,所提双层结构闪烁屏可实现更高的空间分辨率。X射线成像实验结果进一步验证了应用双层结构闪烁屏对提升探测器空间分辨率的有效性。
成像系统 双层结构 荧光串扰 折射率 空间分辨率 GAGG∶Ce 
光学学报
2022, 42(22): 2211004
王岩山 1,2彭万敬 1,2王珏 1,2杨小波 1,2[ ... ]唐淳 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621900
中国激光
2022, 49(18): 1816003
安康 1,2李汶芳 1,2段晓礁 1,2吴石琳 1,2[ ... ]王珏 1,2,*
作者单位
摘要
1 重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 工业CT无损检测教育部工程研究中心, 重庆 400044
闪烁屏信号串扰是影响X射线探测器空间分辨率的主要因素,基于点扩散函数理论对光纤耦合GAGG_Ce单晶闪烁屏型CCD/CMOS探测器的空间分辨率进行了研究。利用蒙特卡罗程序EGSnrc和光学仿真软件Zemax分别对GAGG_Ce单晶闪烁屏射线串扰和荧光串扰进行了仿真。仿真结果表明,对于低能X射线辐射成像,荧光串扰是影响探测器空间分辨率的最主要因素。此外,研究了通过降低光纤面板数值孔径以抑制荧光串扰的方法,得到了光纤面板数值孔径与探测器空间分辨率和X射线转换因子间的关系,并通过自制CCD探测器测试验证了仿真结果的正确性。
成像系统 光纤成像 GAGG_Ce 数值孔径 串扰 空间分辨率 X射线转换因子 
光学学报
2022, 42(1): 0111001
王岩山 1,2马毅 1,2彭万敬 1,2孙殷宏 1,2,*[ ... ]唐淳 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
中国激光
2021, 48(23): 2316001
作者单位
摘要
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室&光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
超快光学参量振荡器(OPOs)是获得高重复频率、高平均功率、宽光谱调谐脉冲输出的理想途径,为化学、生物、纳米光子学等领域的研究提供了强有力的手段。随着掺Yb 3+光纤飞秒激光器输出功率的不断提升及非线性晶体制备工艺的成熟,Yb光纤激光器泵浦的飞秒OPOs发展势头变得锐不可挡。回顾了近年来光纤飞秒激光器泵浦的OPOs的研究进展,介绍了利用飞秒OPOs拓宽波长覆盖范围、提升脉冲重复频率、获得少周期脉冲产生、实现结构光场输出的具体技术方案。最后介绍了飞秒OPOs在纳米光子学、拉曼光谱技术领域的应用。
非线性光学 光学参量振荡器 光纤飞秒激光器 少周期脉冲 结构光场 纳米光子学 
中国激光
2021, 48(19): 1901001
朱斯琪 1,2王珏 1,2,*蔡玉芳 1,2
作者单位
摘要
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心, 重庆 400044
针对低剂量医学CT图像噪声大且配对数据集难以获得的问题,提出一种基于改进型循环一致性生成对抗网络的低剂量CT去噪算法。该算法使用循环一致性生成对抗网络,由未配对的数据集实现了从低剂量CT图像到标准剂量CT图像的端到端映射;同时将密集型残差学习网络模型引入到该网络生成器中,利用残差网络的特征复用性来恢复图像细节,使生成器输出图像更接近目标图像。实验研究表明,本文算法提升了去噪效果,并准确地恢复了图像细节及边缘结构,修复后的图像质量显著提升,有助于病灶的检测与分析。
图像处理 低剂量CT 循环一致性生成对抗网络 密集型残差学习网络 图像去噪 
光学学报
2020, 40(22): 2210002
王珏 1,2,*张秀英 1,2蔡玉芳 1,2卢艳平 1,2
作者单位
摘要
1 重庆大学光电工程学院, 重庆 400044
2 重庆大学工业CT无损检测教育部工程研究中心, 重庆 400044
为解决工业计算机层析成像(CT)图像的伪影和弱边缘问题,提出一种基于小波变换的图像区域可伸缩拟合能量最小化分割方法,实现图像边缘的精确定位,从而提高图像测量精度。首先,采用小波变换对图像进行预处理,降低金属伪影。然后,采用所提方法精确分割图像,提高感兴趣区域边缘的定位精度。实际数据测量结果表明,所提方法可有效降低图像弱边缘的影响,测量相对误差低于0.7%,相较Chan-Vese算法,测量精度提高了1.4倍,满足实际测量需求。
图像处理 CT图像测量 区域可伸缩拟合能量最小化 小波变换 弱边缘分割 Chan-Vese模型 
光学学报
2020, 40(21): 2110003

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