1 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室，江苏 南京 210023
2 华中科技大学光学与电子信息学院，湖北 武汉 430074
3 北京交通大学信息科学研究所，北京 100044
4 之江实验室光纤传感研究中心，浙江 杭州 311100
5 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室，重庆 400044
6 天津大学精密仪器与光电子工程学院，天津 300072
7 中国电力科学研究院有限公司，北京 100192
8 中国煤炭地质总局勘查研究总院，北京 100039
9 中油奥博（成都）科技有限公司，四川 成都 611731
10 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室，安徽 合肥 230031
11 齐鲁工业大学（山东省科学院），山东省科学院激光研究所，山东 济南 250104
12 厦门大学航空航天学院，福建 厦门 361005
13 上海交通大学电子信息与电气工程学院，区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
14 北京理工大学光电学院，信息光子技术工信部重点实验室，北京 100081
15 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室，四川 成都 611731
16 兰州大学土木工程与力学学院，甘肃 兰州 730000
我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首，分布式光纤传感技术（DOFS）作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术，近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战，在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上，对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。
光纤光学 分布式光纤传感技术 光时域反射仪 光频域反射仪 干涉型分布式光纤传感
1 32184部队，北京 100093
2 中国通用技术研究院，北京 100192
紫外成像设备是雪地伪装效果检测评估的常用设备。根据雪地伪装试验实际需求，结合现代成像技术，设计和实现了一套结构紧凑、低功耗、高灵敏度、高分辨率、快捷便携的雪地伪装检测紫外成像设备。通过实验验证表明，其具有良好的实用性和可靠性。
雪地 伪装检测 紫外成像设备 snow field camouflage detection ultraviolet imaging equipment
1 燕山大学电气工程学院, 河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院, 河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室, 秦皇岛 066004
3 河北先河环保科技股份有限公司, 河北 石家庄 050000
基于波导光栅共振原理和古斯-汉欣(Goos-Hnchen)位移理论, 提出一种表面覆膜波导光栅传感结构, 并研究其共振光谱特性。 通过在光栅表面涂覆低折射率聚合物功能膜层优化其共振光谱特性, 选用多孔硅作为待测物承载单元, 可以使光学探针更充分地接触待测样本, 从而提高其检测性能。 根据波导光栅共振相位条件, 建立了共振波长和样本折射率之间的数学模型, 通过检测共振位置的改变进而对样本浓度进行检测。 研究表明, 该表面覆膜波导光栅传感结构具有线型对称和窄线宽的共振光谱特性, 可实现高品质因数(Q值)和高灵敏度的传感特性, 其Q值为1 488, 对折射率的检测极限可达5×10－4 RIU(RIU为折射率单位)。 通过检测不同浓度的葡萄糖溶液对其传感特性进行验证分析, 结果表明, 共振波长与葡萄糖溶液浓度之间具有良好的线性关系, 对葡萄糖溶液的检测灵敏度为1.12nm/1%, 证明了该表面覆膜波导光栅传感结构的有效性, 可以用于对低浓度样本溶液的实时动态监测, 并为波长调制型光学折射率传感器的研究提供理论指导。
折射率传感 波导光栅共振 表面覆膜 光谱分析 多孔硅 Refractive index sensing Waveguide grating resonance Surface coated Spectral analysis Porous silicon 光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2320
1 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
基于表面等离子亚波长结构的传输特性,提出一种含金属双缝的金属-电介质-金属波导耦合环形腔结构。由金属双缝波导谐振腔形成的较宽的连续态波与由环形谐振腔形成的较窄的孤立态波耦合干涉相消,形成Fano共振。结合耦合波理论,分析了该结构形成Fano共振的传输及相位特性。采用有限元分析法对该结构进行模拟仿真,定量分析了结构参数对结构慢光特性的影响,实现结构参数优化。结果表明,优化后的结构群折射率可达205。该结构能为集成等离子慢光器件的设计提供有效的理论参考。
表面光学 表面等离子 金属-电介质-金属波导 Fano共振 慢光
1 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
3 河北先河环保科技股份有限公司, 河北 石家庄 050035
基于波导耦合光栅的共振原理和多孔硅的光学传感特性, 提出一种含多孔硅层的波导耦合光栅纳米异质结构的折射率传感模型。根据古斯-汉欣(Goos-Hnchen)位移理论和波导耦合光栅共振的相位匹配条件, 建立共振波长与待测样本折射率之间的关系模型, 并分析了折射率传感结构的折射率传感特性。利用多孔硅高效的承载机制, 将其作为待测样本承载单元, 选用不同浓度的乙二醇溶液作为待测样本, 对该折射率传感结构的灵敏度和品质因数Q进行分析。结果表明, 该折射率传感结构对乙二醇溶液的灵敏度为2.2 nm/1%, Q值为226, 证明了该传感结构的有效性, 它可实现对低浓度待测样本的检测。
传感器 波导耦合光栅 折射率 多孔硅 中国激光
2017, 44(10): 1010003
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 63956部队, 北京 100093
雪地背景伪装研究对于伪装设计与伪装识别均具有重要的意义。本文研究了高白度、高反射率的雪地型伪装材料的性能检测技术。针对冬季雪地背景和典型目标样品(白纸、白棉布和白色伪装材料), 开展基于光谱曲线间相似性、基于紫外图像直方图和灰度平均对比度相似性的伪装检测技术研究。通过光谱反射因数的欧氏距离和光谱角余弦计算伪装样品与雪地背景的相似性, 通过平均灰度值对比和直方图的归一化相关系数巴氏距离来判断伪装目标和雪地背景的相似程度, 证明了反射光谱和紫外图像检测的可行性和有效性。研究结果对雪地型伪装装备的研制和设计定型试验有一定的指导意义。
雪地 伪装材料 光谱反射 紫外 伪装检测 snow background spectral reflectance UV the testing of camouflage
燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
结合光子晶体的缺陷模式和表面模式特性，提出了一种含吸收介质的光子晶体法布里-珀罗异质结构。该结构由周期性光子晶体、待测样本和外部空气层共同组成，将待测样本直接作为表面缺陷腔。基于光学谐振原理和表面波理论，分析了所提结构的折射率传感机理。讨论了不同吸收介质对所提结构光谱特性的影响。将石墨烯作为吸收介质时，传感结构的品质因子(Q值)明显高于将硫化锌、氧化铝和金属银作为吸收介质的情况；将样本层作为表面缺陷腔，通过光学Tamm态谐振，可实现多次全反射衰荡，使谐振光信号和待测样本充分作用，从而提高了该结构的传感灵敏度。所提结构的Q值为2097.18，灵敏度为1017.98 nm/RIU。研究结果对实现待测物的高Q值和高灵敏度检测具有一定的理论参考价值。
光学器件 传感器 光子晶体 法布里-珀罗异质结构 光学Tamm态 石墨烯
1 解放军理工大学， 江苏 南京 210007
2 总装工程兵科研二所， 北京 100093
开展了基于高光谱成像的目标探测方法研究，提出了目标与背景最佳分离变换、最小噪声分离变换、目标解混探测等方法用于目标探测，并结合高光谱成像遥感试验，对上述方法进行了试验验证，成功实现了从自然背景中分离目标的目的.
高光谱成像 最小噪声分离变换 解混 遥感 hyper-spectral imaging minimum noise fraction unmixing remote sensing
吉林大学集成光电子国家重点实验室,长春,130023
通过与以往色散补偿器件的对比说明长周期光栅色散补偿的优点,较详细地介绍了目前所研制出的两种长周期光栅(啁啾长周期光栅和高Δ的均匀长周期光栅)用于色散补偿的原理方法和在实际应用中需要解决的问题.
色散补偿 啁啾长周期 长周期光纤光栅 dispersion compensation chirped long-period long-period fiber gratings
