1 中山大学 电子与信息工程学院，广东 广州 510275
2 中山大学 物理学院 物理实验教学中心，广东 广州 510275
随着3D显示技术的逐渐成熟，越来越多基于3D显示技术的产品被应用于各个领域，例如3D电影、裸眼3D电视、体感交互式系统和影像教学等。基于3D显示的人机交互系统也是近年来越来越热门的研究方向，但是却没有高效地利用深度信息作为交互的线索，因此本文提出将3D显示与体感交互结合，实现立体人机交互的虚拟键盘，让用户只需点击屏幕前方键盘的图像即可进行对应按键信息的录入和编辑，其帧率可达10.6 fps。针对3D显示中用户视角偏离会导致按键的像在视觉上的偏移，容易造成误输入的问题，在系统中整合人眼检测功能，修正因视角偏离带来按键定位误差，从而实现了准确率100%的字符输入交互功能。
视角偏离修正 立体显示 人机交互 人脸检测 瞳孔位置估算 visual angle deviation correction 3D display human-machine interaction face detection pupil position estimation
1 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
2 华南理工大学物理与光电学院, 广东 广州 510641
研究了基于一台皮秒Nd∶YAG激光器实现合金样品的双脉冲激光剥离-激光诱导击穿光谱（LA-LIBS）微损元素分析。 实验采用低能量的532 nm二倍频激光烧蚀并剥离出微量样品, 然后采用较高能量的延时1064 nm激光对剥离出的样品进行二次激发, 以增强等离子体中的原子辐射强度和提高光谱检测灵敏度。 实验分别研究了烧蚀激光脉冲和二次激发光脉冲的能量对信号强度的影响。 在烧蚀激光脉冲能量为10 μJ, 二次激发光脉冲能量为2.5 mJ的条件下, LA-LIBS中Cu Ⅰ 324.75 nm原子谱线的强度与单脉冲LIBS相比改善了86倍, 激光烧蚀坑洞的直径小于10 μm。 研究表明: 基于一台皮秒Nd∶YAG激光器, 采用双脉冲LA-LIBS技术可以较好地实现对固体样品的微损元素分析。 该技术在贵重样品分析和高空间分辨的二维元素显微分析中具有一定的应用价值。
双脉冲 元素分析 微损伤 LA-LIBS LA-LIBS Dual-pulse Elemental analysis Low sample destruction
1 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
2 广东本致科技有限公司, 广东 广州 510663
提出选择式成像光谱的概念，即通过对待测对象所成图像进行整体观察来选择其中任意感兴趣的区域(ROI)，同时探测所选区域的光谱信息，而不是像传统成像光谱技术对所有像元光谱的被动测量。在此基础上设计搭建基于分束立方体的选择式成像光谱探测系统，用于探测直径为192 pixel，位于图像中心的圆形区域的光谱信息。对其性能测试结果表明：该系统的光谱范围为380~850 nm，光谱分辨率为1.5 nm，镜头焦距为70~300 mm，最高空间分辨率为2.4 mm，室外自然条件下与原始光谱的相关系数达0.992 以上。该系统结构简单，具有非接触、远距离、实时探测的优点，为光谱探测提供了一种新颖且有效的方法，具有较高的应用潜力。
光谱学 选择式成像光谱 光谱探测 系统设计 光谱特性 空间分辨率 激光与光电子学进展
2015, 52(7): 073007
中山大学 物理科学与工程技术学院, 广州510275
提出并验证了一种基于NLS(非线性薛定谔)方程的光通信设备参数理论估算分析方法。该方法以脉宽大于5 ps的光脉冲为例作方程推导分析, 分别得到非线性功率与色散脉宽两个创新参量。在WDM(波分复用)+TDM(时分复用)-PON(无源光网络)系统中进行带参模拟仿真, 支持上行/下行为160/170 Gbit/s的总带宽, 最终得到最佳输出功率值, 其对应理论误码率可达到10-50。仿真结果验证了理论估算分析方法的可行性, 对设备参数设置有较大的参考价值。
非线性薛定谔方程 色散 自相位调制 误码率 NLS equation dispersion self-phase modulation BER
1 中山大学物理科学与工程技术学院, 广东 广州 510275
2 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
为了探测激光诱导击穿光谱（LIBS）的信号，设计了CCD同步光谱测量系统。该系统采用高灵敏度的Sony ILX554B 线阵CCD作为光谱探测器，运用一种新的驱动方法，可灵活控制CCD的触发延迟时间和光积分时间，从而最大限度地滤除LIBS背景辐射的干扰，得到最佳的原子辐射信号，提高LIBS检测的灵敏度。通过测量各种样品的LIBS信号在不同延迟时间和积分时间时的谱线图，证实其在LIBS宽谱、快速测量中的有效性，为开发低成本LIBS测量仪提供了技术依据。
光谱学 激光诱导击穿光谱学 触发延迟时间 光积分时间 激光与光电子学进展
2013, 50(1): 013002
中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东广州510275
CCD采集Twyman-Green干涉图时常出现异常干涉条纹，阻碍观察者对真实条纹的判断与精确测量。针对此种现象，基于莫尔条纹的形成机理和CCD的空间结构，从理论上分析此非正常条纹为等厚干涉条纹与CCD空间结构形成的莫尔条纹。通过对光场分布的计算和Matlab数值模拟，调整各参数，重现此种条纹，进一步验证了理论解释的正确性。莫尔条纹对精细干涉条纹的观察有妨碍作用，实验中应当避免使用分辨率相当的CCD进行采集，或可通过改变CCD探测器的采样算法，使莫尔条纹效应减弱甚至消失。
光学测量 Twyman-Green干涉 莫尔条纹 CCD空间结构 数值模拟 optical measurement Twyman-Green interference Moiré patterns CCD structure numerical simulation
中山大学 光电材料与技术国家重点实验室,广东 广州 510275
对高精度激光光路自动准直系统,提出了一种更加精准的四象限探测器的信号处理算法,采用四象限硅光电二极管代替传统的CCD探测光线指向,运用DSP技术处理探测信号,控制惯性压电陶瓷电动调节架快速自动准直,精度可达1μrad。该系统很好地解决了传统的CCD探测光线方法中的处理速度慢、校正精度低、占用资源大的问题。飞秒激光实验应用证明,系统能够实现激光光路的快速自动准直。
四象限光电二极管 惯性压电陶瓷 激光准直 four-quadrant photodiode inertial piezoelectric ceramics laser collimation
中山大学,光电材料与技术国家重点实验室,广东,广州,510275
介绍了利用非对称光纤Fabry-Pérot(F-P)腔作为边沿滤波器的光纤光栅波长移位检测方案.基于薄膜干涉理论对该非对称F-P腔的反射率响应关系进行计算与分析,得出该F-P腔的结构参数,改善了普通F-P腔的反射特性,具有线性范围宽和线性度好的优点.利用该F-p腔的某一线性滤波边缘,将传感光栅的波长信息转化为功率信息进行检测,可完成光纤光栅的传感波长解调.采用该检测方案进行了光纤光栅应变传感实验,实现了在7 nm范围内的波长线性解调,测量波长分辨率为0.01 nm.
光纤光栅 解调 F-P腔
1 暨南大学,光电工程系,广州,510632
2 中山大学,光电材料与技术国家重点实验室,广州,510275
3 中山大学,高分子研究所,广州,510275
利用光场梯度力理论,对前向四波混频光路制作偶氮苯聚合物薄膜表面微结构的结果进行解释,经过分析认为用这种方法制作亚微米微结构存在机理缺陷.采用"Step-by-Step"制作偶氮苯聚合物薄膜表面四方微结构,该方法将是制作二维亚微米微结构的有效手段,同时指出这种规则微结构光学各向异性特点有利于二维光子晶体完全带隙的形成.
光致微结构 偶氮苯功能材料 光致异构 光子晶体
