电子科技大学 光电科学与工程学院，四川 成都 610054
激光选区熔化技术在实际应用中会出现熔点突出、工件翘曲等问题，影响铺粉质量及最终成型工件质量。为了提高激光选区熔化的铺粉质量，该文设计了一款基于PZT-5H阵列的L式双向智能刮刀，并对其传感器性能、单路信号灵敏度、铺粉模拟等进行了测试。结果表明，测试得到刮刀整体灵敏度为100 μm，有效地提高了智能刮刀在激光选区熔化中的铺粉质量，为后续增材制造智能化奠定了基础。
激光选区熔化 铺粉质量监测 翘曲变形 智能刮刀 压电复合传感 laser selective melting powder spreading quality monitoring warping deformation intelligent scraper piezoelectric composite sensing
电子科技大学 光电科学与工程学院，四川 成都 610054
光声技术以其声源空间分辨率高，易于产生而受到广泛关注，但因光声转化效率低下，如何利用多点光声产生声聚焦成为提高光声检测灵敏度的重要途径。为了利用多点光声产生声聚焦以提高光声检测灵敏度，该文开展了基于八阵元的光声声聚焦的研究。利用时间反转法，采用仿真加实验的方法，分析了空间激励位置、频率及阵元数对聚焦性能的影响。实验结果表明，该方法实现了10倍以上的聚焦效果。
激光超声 相控阵 聚焦 相位共轭法 仿真 laser ultrasound phased array focus phase conjugation method simulation
1 电子科技大学 光电科学与工程学院, 成都 610054
2 中国科学院 光电技术研究所, 成都 610209
为了研究真空环境对光学薄膜的影响, 将离子辅助沉积制备的1064nm强光反射膜样品放置于真空度优于1×10-5Pa的不锈钢真空室, 实验观测其反射率和吸收损耗随放置时间的变化。结果表明, 样品在真空环境放置335h后, 其反射率从99.9823%下降到了99.9543%, 吸收损耗从6.8×10-6上升到了59.5×10-6,用酒精乙醚混和液擦拭后其光学性能完全恢复,样品表面的污染层厚度随时间增加;操作过程中的人为因素是导致强光反射膜元件光学性能持续下降的主要原因。这一结果对高能/高功率激光光学元件在真空应用环境中稳定性的提高是有帮助的。
薄膜, 污染, 激光量热法, 光腔衰荡, 吸收损耗, 反射率 thin films contamination laser calorimetry cavity ring-down absorptance reflectance vacuum environment
1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209
2 电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 610054
3 中国科学院大学，北京 100049
为了研究水下热扰动环境对光学成像的畸变、模糊等失真问题的影响，利用水下图像的灰度分布、结构相似性图像度量(SSIM)和归一化最大灰度梯度清晰度评价函数来评价目标图像在径向和轴向上的畸变和模糊等失真程度，得到水下热扰动对光学成像变化的规律。实验数据表明，随着成像系统与目标的轴向距离增加，图像的畸变和模糊程度越来越大。轴向距离L1=500 mm 时，对应图像的SSIM 值优于0.7，归一化清晰度值优于0.8；轴向距离L3=1500 mm时，对应图像的SSIM 值低于0.2，归一化清晰度值不足0.6；此外，轴向距离L1 时，成像在径向上，距离发热源越近，边缘漂移越大，即成像图像畸变越严重；最后，相同轴向和径向条件下，目标在不同时刻的图像SSIM 和归一化清晰度值有优劣，该结论可为后续的水下图像复原提供参考。
水下成像 热扰动 图像畸变 图像模糊 图像评价 underwater imaging thermal disturbance image distortion image blurring image evaluation
1 中国科学院 光电技术研究所, 四川 成都610209
2 电子科技大学 光电科学与工程学院, 四川 成都610054
3 中国科学院大学, 北京100049
燃料组件变形状态是堆芯运行过程中的重要监测指标, 基于水下双目视觉的变形检测系统不仅能获得燃料组件关键参数的三维尺寸, 还可以测量组件的整体轮廓。根据水下大型燃料组件的高热、高辐射特点, 研制了一种基于16台摄像单元的水下双目检测系统, 并给出各组成模块的详细设计; 通过联合Harris特征点和区域灰度互相关方法, 实现辐射噪声干扰下的双目摄像模块的组内快速图像配准。经模拟水池和核电现场实验, 验证系统局部参数测量精度优于0.2 mm, 全局参数测量精度满足0.5 mm, 为高热、高辐射的水下乏燃料组件的局部变形和整体弯曲等参数测量提供有力工具。
光学仪器 水下双目视觉 燃料组件测量 特征匹配 optical instruments underwater binocular vision fuel assembly measurement feature matching
电子科技大学光电科学与工程学院，四川 成都 610054
光纤声传感器是一种利用光纤作为传光介质或探测单元的一类声传感器，相比传统电声传感器其具有灵敏度高、频带响应宽、抗电磁干扰等优越特性，可广泛应用于**安全、工业无损检测、医疗诊断及消费电子等领域。按照声场与光的耦合方式，把光纤声传感器分为间接耦合型和直接耦合型两种，其中，间接耦合型光纤声传感器受声耦合材料频响特性限制，存在频响不平坦、带宽较窄及动态范围小等缺点；而直接耦合型光纤声传感器克服了上述的缺点，具有广阔的发展潜力。
光纤声传感器 间接耦合 直接耦合 频率响应 灵敏度 optical fiber acoustic sensors indirect coupling direct coupling frequency response sensitivity
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optoelectronic Information, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
2 Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China
The cavity ring-down (CRD) technique is adopted for simultaneously measuring s- and p-polarization reflectivity of highly reflective coatings without employing any polarization optics. As the s- and p-polarized light trapped in the ring-down cavity decay independently, with a randomly polarized light source the ring-down signal recorded by a photodetector presents a double-exponential waveform consisting of ring-down signals of both s- and p-polarized light. The s- and p-polarization reflectivity values of a test mirror are therefore simultaneously determined by fitting the recorded ring-down signal with a double-exponential function. The determined s- and p-polarization reflectivity of 30° and 45° angle of incidence mirrors are in good agreement with the reflectivity values measured with the conventional CRD technique employing a polarizer for polarization control.
310.0310 Thin films 310.6860 Thin films, optical properties 120.0120 Instrumentation, measurement, and metrology Chinese Optics Letters
2017, 15(5): 053101
1 中国科学院自适应光学重点实验室， 四川 成都 610209
2 电子科技大学光电信息学院， 四川 成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所， 四川 成都 610209
4 中国科学院大学， 北京 100049
视网膜血氧测量技术可以为医学诊断提供可靠的视网膜血氧新陈代谢信息，这些信息可以反映出全身微循环状态。基于光谱法的非侵入性的视网膜血氧饱和度测量是生命科学研究的新热点，国外已开展了大量的研究工作，国内的相关研究还处于起步阶段。为更好地促进视网膜血氧测量在生命科学领域中的研究和应用，对现有的研究成果进行了梳理和回顾。首先介绍了视网膜血氧测量的基本原理，概述了当前已有的视网膜血氧测量技术并讨论了各自的优缺点；然后对现有研究成果和应用情况进行总结，并对视网膜血氧测量存在的若干问题进行讨论；最后对其在生命科学中的研究和发展进行了预测和展望。
医用光学 医用光学仪器 视网膜血氧仪 光谱法 无损测量 标定 激光与光电子学进展
2017, 54(6): 060005
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院，成都 610054
本文从测试腔长与初始腔长不一致、探测器耦合方式分析了连续光腔衰荡技术测量超高反射率元件损耗的误差。测量结果表明，在635 nm 波长，常规1 000 级超净实验室空气损耗系数约10 ppm/m，当测试腔长比初始腔长长20 cm 时，导致测试样品损耗测量结果偏大约2 ppm。另外，当采用交流(AC)耦合方式探测CRD 信号时将使衰荡信号波形失真，通过实验对比直流(DC)耦合和AC 耦合结果，发现采用AC 耦合将使损耗测量结果偏低约2 ppm。实验结果与分析表明测量超高反射率元件损耗时应保证测试腔腔长与初始腔腔长一致，并且采用足够带宽的直流耦合探测方式。
光腔衰荡 高反射率测量 空气损耗 耦合方式 cavity ring-down optical loss air loss detection coupling scheme
1 中国科学院自适应光学重点实验室，成都 610209
2 电子科技大学光电信息学院，成都 610054
3 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
4 中国科学院大学，北京 100049
为了测量视网膜血氧饱和度，本文设计一种以商业眼底相机为平台的双波长视网膜血氧测量系统。该系统将商业眼底相机输出的视网膜像进行二次成像，同时采集含氧血红蛋白和还原血红蛋白的等吸收波段和非等吸收波段图像。对获取的双波长图像进行图像配准、血管分割、光密度比计算等一系列运算，最终完成视网膜血管血氧饱和度的测量。对健康人眼进行重复性测量，动脉和静脉的血氧饱和度平均值分别是 92.85%和 56.75%，标准差的平均值分别为 2.41%和 3.63%，表明系统的准确性和重复性较好。本系统在获取视网膜结构图像的同时获得视网膜血管功能信息，可以为生命科学相关研究、眼底相关疾病的诊断提供有力工具。
眼底相机 视网膜 血氧 光密度比 fundus camera retina oximeter optical density ratio
