1 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室，天津 300072
2 山东龙泉管道工程股份有限公司，山东 淄博 255200
事件识别是分布式光纤传感的重要应用，现有的模式识别手段存在泛化性差和对弱振动识别的准确率低两个主要难题。以马赫-曾德尔干涉仪为应用对象，从样本来源的角度改善传统的分类器，以时域信号经经验模态分解所得的本征模态函数构建训练样本，使用卷积算子提取信号的波形特征、频域特征、时频域特征，构建深度学习网络，并在相同的神经网络框架下以原始信号为输入设计了4个对照组。所提识别方案在测试集和验证集上对6种目标信号的准确率分别为97.02%和94.88%，泛化性和分类精度均处于最优状态。分类器的平均样本响应时间低于0.07 s，具备良好的可行性与发展前景。
深度学习 经验模态分解 马赫-曾德尔干涉仪 本征模态函数 事件识别 光学学报
2023, 43(19): 1906005
1 空军航空维修技术学院，湖南 长沙 410124
2 复旦大学信息科学与工程学院，上海 200433
本文首先从理论上分析了在共极化双泵浦方案中，波长转换不会改变概率整形（PS）信号的概率分布，并且正交频分复用（OFDM）信号子载波的顺序可以保持不变的原因。然后，通过实验验证了全光波长转换后，PS-64QAM-OFDM信号通过高非线性光纤在零差相干检测系统中的传输。最后，通过实验证明，当波特率为20 Gbaud、误码率为1×10-2时，普通64QAM信号的光信噪比（OSNR）损耗为1 dB，PS-64QAM信号的OSNR损耗改善了0.5 dB。
光纤光学与光通信 概率整形 正交频分复用 波长变换 非线性光纤 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1906001
1 中国石油大学（华东）计算机科学与技术学院，山东 青岛 266580
2 国网山东省电力公司，山东 济南 250003
3 中央司法警官学院信息管理系，河北 保定 071000
针对如何在训练样本有限的情况下更加充分提取和利用高光谱图像的空间信息和光谱信息这一问题，提出一种基于双通道特征增强（DCFE）的高光谱图像分类方法。首先，设计两个通道分别捕获光谱特征和空间特征，在每个通道中使用三维卷积作为特征提取器。然后，将降维后的光谱通道中的特征图与空间通道的特征图进行融合。最后，将融合了光谱特征和空间特征的特征图输入注意力模块中，通过提升重要信息的关注度和降低无用信息的干扰来实现特征增强。实验结果表明，所提方法在Indian Pines（3%训练样本）、Pavia University（0.5%训练样本）、Salinas（0.5%训练样本）和Botswana（1.2%训练样本）等4个高光谱数据集上的总体分类精度分别为96.57%、98.15%、98.95%和96.83%，与其他5种高光谱分类方法相比，所提方法在分类性能上取得了明显提升。
图像处理 高光谱图像分类 双通道 特征增强 注意力机制 激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1210012
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE) and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
4 SUPA, Department of Physics, University of Strathclyde, Glasgow G4 0NG, United Kingdom
The temporal profiles of high-power short-pulse lasers reflected from self-induced plasma mirrors (PMs) were measured with high temporal resolution in the sub-picosecond window. The leading front shape of the laser pulse is found to depend sensitively on the laser fluence on the PM surface. Spectral modulation plays a key role in pulse profile shaping. Our findings will extend our knowledge on properly using PMs.
320.5540 Pulse shaping 320.7080 Ultrafast devices Chinese Optics Letters
2018, 16(10): 103202
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Surface Physics and Department of Physics, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Key Laboratory for Laser Plasmas (MoE) and School of Physics and Astronomy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
3 Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
The femtosecond laser pulses reflected from the self-induced plasma mirror (PM) surface are characterized. More than two orders of magnitude improvement on intensity contrast both in nanosecond and picosecond temporal scales are measured. The far-field distribution, i.e., focusability, is measured to degrade in comparison with that without using a PM. Experiments on proton accelerations are performed to test the effect of the balance between degraded focusability and increased reflectivity. Our results show that PM is an effective and robust device to improve laser contrast for applications.
320.5540 Pulse shaping 320.7080 Ultrafast devices Chinese Optics Letters
2018, 16(1): 013201
1 运城学院 物理与电子工程系, 山西 运城 044000
2 中国计量科学研究院 光学与激光计量科学研究所, 北京 100013
3 复旦大学 物理系 应用表面物理国家重点实验室, 上海 200433
在一定条件SF6气体氛围中, 硅可在飞秒激光辐照区产生μm量级的尖峰结构。针对不同尖峰高度的微构造硅, 在不同温度下退火, 采用电子蒸发的方法在正反面分别镀上铝电极, 制备出了飞秒激光微构造光电二极管, 并测试了其光电响应。实验结果表明: 飞秒激光微构造光电二极管的响应随微构造硅光电二极管的尖峰高度和退火温度的不同而不同。尖峰高度为3～4 μm的样品在973 K温度退火30 min后, 响应度可达0.55 A/W。即使在1100 nm波长处, 这种新型的硅光电二极管的响应仍可高达0.4 A/W。
飞秒激光微构造硅 光电二极管 响应度 退火 尖峰高度 microstructured silicon by femtosecond-laser photodiodes opto-electronic responsivity annealing height of spikes 强激光与粒子束
2016, 28(11): 111003
桂林电子科技大学 信息与通信学院, 广西 桂林541004
基于SIP(会话初始协议)的IMS(IP多媒体子系统)的产生与发展, 使得固网与移动网络的融合成为可能。为这种新型的网络提供多媒体业务的QoS(服务质量)保障是一个关键问题。根据SIP的简单、易扩展性, 文章提出了一种利用SIP的扩展来改善IMS QoS的方案。
IP多媒体子系统 服务质量 会话初始协议 协议扩展 IMS QoS SIP protocol extension
1 中国计量科学研究院光学材料与光谱实验室, 北京 100013
2 复旦大学物理系表面物理国家重点实验室, 上海 200433
3 同济大学物理系精密光学工程技术研究所, 上海 200092
在特定的气体氛围下,用一定能量密度的超短脉冲激光连续照射单晶硅片表面,制备出表面具有准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的“黑硅”新材料。不同背景气体下的实验表明,激光脉宽和背景气体对表面微构造的形成起着决定性的作用。具体分析了SF6气体氛围中,皮秒和飞秒激光脉冲作用下硅表面微结构的演化过程。虽然两者均可造成硅表面的准规则排列微米量级尖峰结构,但不同脉冲宽度的激光与硅表面相互作用的物理机制并不相同。在皮秒激光脉冲作用下,尖峰结构形成之前硅片表面先熔化; 而飞秒激光脉冲作用下尖峰的演化过程中始终没有出现液相。对材料的光辐射吸收的初步研究表明,该材料对1.5～16 μm的红外光辐射吸收率不低于80%。
激光技术 表面微构造 硅 超短激光脉冲 光辐射吸收
1 复旦大学物理系, 上海 200433
2 同济大学波耳固体物理研究所, 上海 200092
利用飞行时间质谱方法,研究了多种掺杂氧化硅气凝胶在激光作用下在负离子通道中的团簇形成特性,测得几个主要的SiO2团簇系列,讨论了掺杂物在激光能量吸收及传输与团簇产生机理中的重要作用。
激光烧蚀 掺杂气凝胶 团簇产生
1 复旦大学物理系, 上海 200433
2 复旦大学化学系, 上海 200433
用飞行时间质谱测量308 nm激光熔蚀C60化学修饰的聚乙烯咔唑(C60-PVK)与C60/聚乙烯咔唑共混物(C60/PVK)的产物分布，分析了正负离子质谱，发现明显的碳笼融合现象。比较分析了融合过程的增强机理，认为C60与PVK间的化学键合以及电荷转移络合分别在C60-PVK键合物和C60/PVK共混物的富勒烯融合过程中起了重要作用。
融合 电荷转移
