祝莉莉 1,2,3薛竣文 3任姣姣 1,2,3张丹丹 1,2,3[ ... ]李丽娟 1,2,3,*
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 长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130022
3 长春理工大学中山研究院,广东 中山 528403
光学延迟线是影响太赫兹时域光谱系统中太赫兹信号准确性、信噪比以及频谱分辨率的关键环节。本文设计了一种由24个转盘反射面(TRS)构成的快速旋转光学延迟线(FRODL)。通过对FRODL工作角度的仿真,得到了其理论延迟时间和理论非线性度。基于FRODL实际耦合过程中耦合功率的波动性大小,确定了FRODL的实际工作区间,并搭建了偏振迈克耳孙干涉系统,对FRODL结构的实际延迟时间进行标定,得到了各转盘反射面工作的实际延迟时间。标定结果显示,FRODL校准前的最大非线性误差为0.094 ps,非线性度为0.215%。通过两次利用三次样条插值,对FRODL实际延迟时间和采样点信号进行匹配,获得了校准后的太赫兹等间隔时域波形。
光学延迟线 非线性校准 太赫兹时域光谱系统 延迟时间 非线性误差 
光学学报
2024, 44(5): 0512001
秦丽丽 1,2李丽娟 1,2,3任姣姣 1,2,3顾健 1,2,3[ ... ]高增华 4
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院 光电工程国家级实验教学示范中心,吉林 长春 130022
3 长春理工大学 中山研究院,广东 中山 528400
4 航天特种材料及工艺技术研究所,北京 100074
胶接结构广泛应用于航空航天等**领域,但在工艺制作及使用过程可能会产生胶接界面脱粘缺陷和损伤,由于太赫兹无损检测技术对非金属材料良好的穿透性能,已被广泛应用于复合材料的无损检测中,太赫兹无损检测技术在多层胶接结构样件胶层内部缺陷的无损检测方面具有较大优势。利用反射式太赫兹时域光谱系统检测多层胶接结构样件,得到的具有样件内部材料信息的太赫兹时域信号,但信号中还包含了大量的冗余特征和噪声等无效信息,这些无效信息大大降低了信号处理和分析效率。针对这一问题,文中提出了基于二阶梯度法提取太赫兹时域信号有效特征,以飞行时间误差为限制条件基于信号的时域特征自适应确定阈值,稀疏太赫兹时域信号,减少信号中冗余无效信息,实现太赫兹时域信号的有效压缩。然后,通过二值化图像分割识别多高斯恢复信号和太赫兹时域光谱系统检测信号的太赫兹图像缺陷区域。最后,制备具有脱粘缺陷的多层胶接结构样件,开展太赫兹无损检测实验。结果表明:文中算法的数据压缩率达到了81%,相比传统压缩算法离散余弦变换提高了59%,相比主成分分析算法提高了75%,相比K-SVD字典学习算法提高了26%,缩短了约80%的数据计算时间,减小了约95%数据存储空间占用,且缺陷识别偏差不超过0.05。文中算法极大地提高了数据处理和分析效率,保证了缺陷识别的精度。
太赫兹时域光谱 稀疏表示 特征提取 自适应阈值 多层胶接结构 terahertz time domain spectroscopy sparse representation feature extraction adaptive threshold multilayer bonding structure 
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220443
余京京 1,2,3任姣姣 1,2,3张丹丹 1,2,3张霁旸 1,2,3[ ... ]韩旭 1,2,*
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,吉林 长春 130022
2 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
3 长春理工大学中山研究院,广东 中山 528400
为了克服传统轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束无衍射距离短的局限,设计了一种双锥面轴棱锥结构。基于几何光学理论对双锥面轴棱锥产生太赫兹贝塞尔光束的原理进行了分析,并对太赫兹贝塞尔光束的无衍射特性和双锥面轴棱锥顶点对齐误差对无衍射特性的影响进行了理论和仿真计算分析。同时,采用透射式太赫兹时域光谱系统对双锥面轴棱锥的功能进行了实验验证。仿真和实验结果表明:太赫兹波经过锥面底角为γ2=20°、γ1=15°的双锥面轴棱锥后能够产生110 mm无衍射距离的太赫兹贝塞尔光束,相较于传统轴棱锥,无衍射距离增加了82.63 mm;无衍射距离随着锥形底面角度的增加而增大。
物理光学 双锥面轴棱锥 太赫兹贝塞尔光束 无衍射距离 太赫兹时域光谱系统 
光学学报
2023, 43(7): 0726001
徐继升 1,2,3任姣姣 1,2,3,*张丹丹 1,2,3顾健 1,2,3[ ... ]薛竣文 3
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室,长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院,长春 130022
3 长春理工大学中山研究院,中山 528400
采用频率范围为0.25~2.5 THz的反射式脉冲太赫兹时域光谱系统,对聚乙烯管道热熔接头缺陷进行了无损检测。利用PE100板材之间的热熔焊接模拟实际聚乙烯管道的热熔焊接,分别制作了标准热熔焊接和冷焊、过焊、未熔合和夹杂热熔缺陷接头样件。通过太赫兹系统逐点扫描,并对接头位置进行了波形及峰度成像分析。其中未熔合和夹杂热熔缺陷样件与标准焊接样件在波形上有明显差别;冷焊、过焊、未熔合及夹杂热熔缺陷在峰度成像图中可见明显缺陷轮廓。针对标准焊接和夹杂、未熔合热熔缺陷构建第一类小波散射网络-卷积神经网络缺陷识别模型进行缺陷定性分析,其缺陷识别率均可达到98%以上。针对标准焊接和夹杂金属、粗沙、树枝缺陷构建第二类缺陷识别模型进行定量识别,其缺陷识别相对误差均在7.42%以下。
太赫兹 无损检测 聚乙烯热熔接头 小波散射网络 缺陷识别 Terahertz Non-destructive testing Polyethylene hot melt joint Wavelet scattering network Defect identification 
光子学报
2023, 52(1): 0112002
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学珠海学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室(珠海分室), 珠海 519088
为了抑制受激布里渊散射效应, 提高单频窄线宽种子源的放大功率, 采用主振荡功率放大器结构, 并对光纤长度、纤芯直径和抽运参量进行优化, 实现了42W的1064nm信号光输出。实验中, 一级放大采用914nm半导体激光器作为抽运源, 增益光纤芯径10μm, 长度8m; 二级放大采用976nm半导体激光器作为抽运源, 增益光纤芯径20μm, 长度2.4m。在种子光功率40mW、一级放大的抽运功率6.8W、二级放大的抽运功率85W时, 得到了42W的1064nm信号光输出。结果表明, 光光转换效率约49.4%, 偏振消光比27.5dB; 输出信号光中心波长1064.5nm, 线宽约70MHz, 保持了种子光的单频特性。在42W连续输出时没有观察到受激布里渊散射, 继续增大抽运功率, 有望实现更高功率的放大。
激光技术 光纤激光器 单频 受激布里渊散射 laser technique fiber laser single frequency stimulated Brillouin scattering 
激光技术
2019, 43(6): 800
王霞 1,2,*朱妍 1钱帅 1苏秉华 2[ ... ]薛竣文 2
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
2 北京理工大学珠海学院珠海光电信息技术与应用协同创新中心, 广东珠海 519088
针对红外导引头注入式试验过程, 研究分析影响红外制导结果的主要场景因素, 定义面向制导过程的目标场景复杂度的概念; 根据红外导引头在不同目标场景中制导难点的差异, 将目标场景根据目标的运动状态分为“静态目标场景”、“动态目标场景”两种类型, 分别建立两种情况下目标场景复杂度的计算表述方法, 并通过仿真实验验证评估方法的可行性。研究结果对红外制导仿真试验前期注入目标场景的构建和选择提供了数据理论参考, 同时能作为红外制导**场景适应能力评价工作的数据依托。
红外导引头注入式试验 目标场景复杂度 评估方法 digital image injection test for IR imaging seeker 
红外技术
2019, 41(9): 874
吴天亮 1,*薛竣文 1,2,3冯劲 1邓凯文 1[ ... ]秉华 1,2,3
作者单位
摘要
1 北京理工大学珠海学院, 广东 珠海 519088
2 光电成像技术与系统教育部重点实验室(珠海分室), 广东 珠海 519088
3 光电信息技术与应用协同创新中心, 广东 珠海 519088
为了解决10 m气步枪运动员日常训练中需要消耗大量子弹和靶纸的问题, 使用LabVIEW设计了一套基于图像处理技术的激光模拟射击自动报靶系统。此系统在10 m气步枪基础上加装扳机压力传感器、蓝牙模块、激光器等, 使用激光束代替实弹, 使用摄像头模块捕捉靶纸上的光斑图像并传输给计算机程序, 利用LabVIEW程序的图像处理函数进行处理得出瞄准轨迹、扳机压力曲线和环数成绩等提供给教练及运动员查看分析。相比与传统的人工判靶, 该系统除了解决训练中消耗大量子弹和靶纸的问题, 还在报靶的效率、精度、公平性等方面具有一定的优势。
虚拟仪器 激光 图像处理 自动报靶 阈值 LabVIEW laser image processing automatic target-scoring threshold 
光学与光电技术
2019, 17(3): 34
作者单位
摘要
北京理工大学珠海学院, 广东 珠海 519088
液晶平板显示器(Liquid Crystal Display,LCD)特别是TFT-LCD性能优良,大规模生产特性好,自动化程度高,原材料成本低廉,发展空间广阔。切割工序在LCD加工流程中占有举足轻重的地位。切割的主要作用是对大基板产品进行加工,根据设计的单元尺寸,将大基板分割成小单元。加工过程中参数及作业手法的控制对LCD的强度和功能有重要影响。随着LCD设备朝大尺寸、超薄化、像素致密化方向发展,对产品可靠性的要求越来越高,如何减小切割工序对LCD良率及可靠性的影响是本文研究的重点。
品质 切割 LCD LCD quality cutting 
红外
2018, 39(12): 30
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京理工大学珠海学院, 广东 珠海 519088
3 北京新峰维特光电科技有限公司, 北京 100081
为了得到1080 nm的小型化、高功率、连续型光纤激光器,以915 nm的半导体激光二极管(LD)作为泵浦源,由2个光纤光栅构成谐振腔;以12 m掺镱双包层光纤作为增益介质, 结合合束器、剥模器、准直器等光纤器件搭建了全光纤结构的激光器系统。当泵浦功率达到118 W时,实验得到了功率为80 W、光光转换效率为68%的连续且稳定的激光输出。将激光器系统组装到自行设计的紧凑型长方体铝制外 壳内,光纤激光器总重量小于1.8 kg,体积为200 mm×160 mm×40 mm,能够稳定工作在-40~50 °C环境下。
激光技术 光纤激光器 全光纤 小型化 高功率 laser techniques fiber laser all fiber miniaturization high power 
量子电子学报
2017, 34(5): 570
作者单位
摘要
北京理工大学珠海学院 信息学院 电子工程系, 珠海 519088
为了提高倍频效率、分析倍频晶体内束腰位置对倍频效率的影响, 根据基模高斯光束传输特性, 结合稳定三镜折叠腔中端镜处等相位面曲率半径与腔镜曲率半径相等这一特点, 在激光光束传输的合适位置上, 放入与等相位面曲率半径相同的腔镜, 构成倍频晶体内具有两个瑞利长度的三镜折叠腔, 提高了倍频效率。对比了相同端镜构成的具有一个瑞利长度和两个瑞利长度谐振腔, 相对于分臂长度变化的稳区范围。结果表明, 使用5W光纤耦合880nm激光二极管, 端面抽运3mm×3mm×5mm的Nd∶YVO4, 采用10mm×2.1mm×0.5mm的PPMgOLN为倍频晶体, 使用具有两个瑞利长度的谐振腔比具有一个瑞利长度的谐振腔, 整体提高倍频效率约18%, 两种腔型的光束质量相同, 倍频光与基频光偏振方向一致, 输出稳定的低噪声绿光, 验证了谐振腔设计的有效性。该研究对腔内倍频效率的提高是有帮助的。
激光光学 谐振腔 等相位面 瑞利长度 laser optics resonator equal phase plane Rayleigh length 
激光技术
2017, 41(1): 51

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