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Abstract
State Key Laboratory for Organic Electronics and Information Displays, Institute of Advanced Materials, School of Materials Science and Engineering, Nanjing University of Posts and Telecommunications, Nanjing 210023, China
The lateral geometry and material property of plasmonic nanostructures are critical parameters for tailoring their optical resonance for sensing applications. While lateral geometry can be easily observed by a scanning electron microscope or an atomic force microscope, characterizing materials properties of plasmonic devices is not straightforward and requires delicate examination of material composition, cross-sectional thickness, and refractive index. In this study, a deep neural network is adopted to characterize these parameters of unknown plasmonic nanostructures through simple transmission spectra. The network architecture is established based on simulated data to achieve accurate identification of both geometric and material parameters. We then demonstrate that the network training by a mixture of simulated and experimental data can result in correct material property recognition. Our work may indicate a simple and intelligent characterization approach to plasmonic nanostructures by spectroscopic techniques.
plasmonics soft nanoimprint lithography deep neural network nanostructure characterization Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 010004
1 山西大学 光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室,山西 太原 030006
2 北京华航无线电测量研究所,北京 102401
3 山西大学极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
传统激光雷达探测灵敏度不断提高,但仍然受激光光源的量子噪声以及探测端引入的额外噪声等因素限制。为了进一步提高激光雷达的探测性能,提出利用量子压缩态光场作为激光雷达的本振信号提高激光雷达探测精度的新方案,分析了所提出方案提高激光雷达探测精度的关键因素。制备了集成化低噪声压缩态光场并进行了激光雷达多普勒信息测量实验。实验结果表明,相较于传统相干多普勒激光雷达探测方案,所提方案实现了多普勒信息探测灵敏度3 dB的提升,为量子激光雷达中多普勒信息等微弱信号的探测提供研究途径。
压缩态 量子增强 激光雷达 量子雷达 squeezed state quantum enhancement LiDAR quantum radar 红外与激光工程
2021, 50(3): 20210031
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201073
兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃 兰州 730070
针对距离向量跳段(DV-Hop)算法在多边定位中误差较大的问题,详细分析了定位误差形成的原因,并提出了一种改进的人工蜂群优化DV-Hop定位算法。该算法引入数学优化模型,使用改进的区域限定人工蜂群算法对该模型进行目标寻优,优化多边定位的执行过程。实验结果表明,改进的人工蜂群算法可减少多边定位阶段的误差和计算量,且定位效果较好。
无线传感器网络 人工蜂群 距离向量跳段(DV-Hop)算法 节点定位 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 192303
1 海军航空工程学院青岛校区, 山东 青岛 266041
2 伊犁师范学院数学与统计学院, 新疆 伊宁 835000
针对地面目标机动不确定和风扰动条件下的四旋翼无人机目标跟踪问题, 提出了一种全局稳定的控制策略。控制系统分为位置和姿态两个子系统。位置控制部分针对缺少目标与载机的相对速度问题, 设计了输出有界的基于观测器的滑模控制器, 且其输出能够保证所生成的期望姿态指令有界;设计了基于四元数的姿态控制器, 通过增加非线性切换项, 加快了动态跟踪速度, 并得到了整个位置-姿态系统的稳定性证明。建立了风扰动模型, 进行了目标机动情况下的跟踪飞行仿真, 得到了满意的跟踪效果。
四旋翼无人机 位置控制 姿态控制 目标跟踪 quad-rotor UAV position control attitude control target tracking
苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
ROADM (可重构的光分插复用器) 是构建大型全光交换网络的核心设备。目前, 大部分商用ROADM支持无色和无向性, 但无阻塞性由于其高成本仍无法广泛应用, 因此有效降低光通信业务的阻塞率是当前亟待解决的问题。文章基于具有多个上下路端口模块的有阻塞ROADM节点架构, 提出了三种RWA (路由和波长分配)算法, 以有效提高光通道业务的阻塞性能。仿真结果表明, 结合上下路端口状态的波平面算法能有效地降低光通道业务的阻塞率。
可重构的光分插复用器 阻塞因子 路由和波长分配 波平面算法 ROADM blocking factor RWA PWA
1 江苏大学机械工程学院, 江苏 镇江 212013
2 广东省有色金属勘查局, 广东 广州 510080
3 北京航空航天大学化学与环境学院, 北京 100083
应用激光冲击强化处理技术, 对不同状态下Fe40NiCrSiAl合金材料进行了强化处理, 并对其硬度、弹性模量、摩擦系数和磨损特征进行了测试和分析。实验结果表明, 激光冲击处理轧制态Fe40NiCrSiAl合金, 其硬度提高了25.22%, 弹性模量提高了7.17%, 摩擦系数降低了13%, 以剥落磨损为主; 激光冲击处理轧制态Fe40NiCrSiAl合金后再进行退火处理, 其硬度下降了7.59%, 弹性模量下降了6.25%, 摩擦系数降低了13%, 以磨粒磨损为主; 轧制态材料经纯退火处理后, 硬度降低了21.65%, 弹性模量下降了28.58%, 摩擦系数基本不变, 以磨粒磨损为主。
激光技术 激光冲击强化 Fe40NiCrSiAl合金 显微硬度 弹性模量 摩擦磨损性能
1 兰州交通大学 电子与信息工程学院,兰州 730070
2 光电技术与智能控制教育部重点实验室(兰州交通大学),兰州 730070
针对在RGB 空间中很难有效区分颜色相似性的问题,选择更加符合颜色视觉特性的HSI 颜色空间进行图像处理,提出一种基于HSI 空间的多结构多尺度自适应彩色图像边缘检测方法。首先对H、S、I 三个分量采用不同结构和不同尺度的结构元素进行形态学边缘检测,然后对三个边缘分量利用信息熵加权得到融合后的彩色边缘信息。实验结果表明,该方法可以充分利用彩色图像的色度、饱和度和亮度信息,有效地抑制噪声,自适应地提取完整的边缘信息。
HSI 空间 数学形态学 彩色边缘 信息熵 多结构多尺度 HSI space mathematical morphology color edge information entropy multiple structure and multi-scale