1 海军工程大学 电子工程学院, 武汉 430033
2 军事科学院 系统工程研究院 北京 100141
3 海军工程大学 研究生院, 武汉 430033
新一代海底光缆通信网将既具有传统海底光缆通信网的通信功能, 又能为海底用户提供即插即用、稳定可靠的信息传输和电能供给, 可作为海底观测、导航定位和海底通信等应用系统的共用信息基础设施。着眼于构建新一代海底光缆通信网, 为服务未来海底各类预制系统、无人自主系统所需的水下物联网开展预先基础研究, 介绍了最新的海底光缆信息传输网及其相关设备的最新发展情况、该领域的发展趋势, 最后指出了当前海底光缆网络面临的困难。
海洋信息 海底光缆 信息网络 观测网 水下通信 水下物联网 marine information, submarine optical cable, infor
1 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大气光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037
4 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430072
扫描镜是高光谱成像激光雷达的重要组成部件,因此,分析了多面体转镜扫描、振镜扫描、圆锥扫描三种扫描方式,推导了不同扫描方式的轨迹,并结合飞机航迹得到发射激光扫描轨迹与扫描方式的关系。在此基础上,设计了一种用于高光谱成像激光雷达系统的圆锥扫描方式。实验结果表明,在飞行高度为500 m、激光脉冲重复频率为130 kHz、激光发散角为0.3 mrad时,该方式满足视场角等于30°、两个相邻脉冲夹角小于1 mrad的要求。相比其他扫描方式,圆锥扫描可提高激光雷达光斑脚点的密度,为数据的有效采集和地物的精准分类提供了帮助。
遥感 扫描镜 成像系统 扫描轨迹 激光雷达
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气光学重点实验室, 安徽, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽, 合肥 230026
3 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北, 武汉 430072
提出一种高光谱成像激光雷达系统的光学结构设计,并对系统的光学辐射定标方法进行研究。利用单色仪对出射光的精细扫描,确定高光谱成像雷达每个探测通道的带宽和中心波长。根据高光谱成像激光雷达方程,在实验室定标过程中,不考虑大气对定标的影响,得到系统每一个通道的定标系数。系统定标过程中合成不确定度为0.87%,扩展不确定度(k=2)为1.73%。最后对超连续谱高重复频率激光器出射的脉冲能量进行监测,使该高光谱激光雷达在机载飞行过程中,依据探测器输出的回波信号强度信息,能够实时得到地物的反射光谱信息,进而实现高精度地形获取和地表超精细分类。
遥感 高光谱激光雷达 辐射标定 能量监测 地物信息 光学学报
2020, 40(11): 1128001
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In our Letter, two kinds of handwriting traces, colored and colorless, are studied by means of reflectance transformation imaging. The illumination direction and rendering mode can be changed alternatively to obtain two-dimensional and three-dimensional details of the traces that are not recognized easily by naked eyes. Furthermore, an objective evaluation method without reference is applied to evaluate the reconstructed images, which provides a basis for setting the illumination direction and rendering mode. Therefore, the handwriting trace information including the written content, the writing features, and the stroke order features can be obtained objectively and accurately.
110.3010 Image reconstruction techniques 120.6650 Surface measurements, figure 330.1715 Color, rendering and metamerism Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 111101
1 上海大学 通信与信息工程学院, 上海 200444
2 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
3 苏州大学 电子信息学院, 江苏 苏州 215006
房颤、血栓等患者抗凝药物日常口服等场景迫切需要凝血参数快速检测, 本文设计和制作了一种Parylene-C增强型石英晶体微天平(QCM)传感器及其耗散因子检测系统用于凝血测量。首先使用Parylene-C有效增加石英晶体微天平传感器的峰峰值和有效使用次数, 基于传感器耗散因子对血液凝固过程血液粘弹性变化敏感, 设计电导谱分析法的压电传感器耗散因子快速测量系统, 对血浆部分凝血活酶时间(aPTT)进行测量。并用SYSMEX CS 5100光学凝血仪、Lambda 950分光光度计验证系统测量结果。实验表明, Parylene-C增强型QCM传感器信号峰峰值增加8±1%, 传感器aPTT实验有效重复使用次数为30次, 系统30 ℃温差最大耗散偏移2.09×10-6。aPTT耗散曲线与光学法(lambda 950)吸光度曲线变化趋势一致。与SYSMEX CS 5100临床结果线性拟合决定系数R2为0.99。同样本10次重复实验结果变异系数为1.48%。Parylene-C增强型QCM传感器与耗散分析法的联合应用具备多场景下凝血参数快速检测的能力, 系统温度稳定性好, 具有满足即时检测应用的潜力。
石英晶体微天平 耗散因子 凝血功能检测 部分凝血活酶时间(aPTT) Parylene-C Parylene-C Quartz Crystal Microbalance (QCM) dissipation factor blood coagulation detection activated partial thromboplastin time (aPTT)
1 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所 中国科学院生物医学检验技术重点实验室, 江苏 苏州 215163
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院, 北京 100049
3 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
为满足大规模胃癌早期筛查对胃蛋白酶原I(PGI)检测高灵敏度、高效率、操作简单、样品量少的需求, 本文构建了一种PGI抗体功能化薄膜型Lamb波生物传感器。对传感器检测腔薄膜进行PGI抗体自组装修饰, 传感器检测腔表面修饰的PGI抗体将样品中PGI抗原特异性的捕获并固定在检测腔薄膜表面, Lamb波传感器薄膜表面质量增加导致其A0模式中心频率发生移动, 且频率移动量与检测腔表面吸附物质质量增加量正相关, 实现对样本中PGI抗原浓度的检测。实验结果表明: PGI抗体功能化薄膜Lamb波生物传感器对PGI抗原实测灵敏度约为102.114 Hz/ng/mL, 理论最低检测限(LOD)为0.176 ng/mL, 单个样本检测时间为40 min, 与现有基于光学检测法PGI检测技术相比, 具有检测系统简单、操作简单、不需要专业人员操作等显著优势, 且比多数光学检测法LOD更低, 比电化学法PGI检测技术LOD低两个数量级。结果表明, 本文提出的PGI抗体免疫功能化薄膜型Lamb波生物传感器对PGI检测且具有检测下限低、灵敏度高、检测效率高、操作简单、无需样品预处理等特点, 满足大规模早期胃癌筛查的基本需求。
胃癌 薄膜Lamb波传感器 胃蛋白酶原I 免疫 gastric cancer thin film Lamb wave sensor pepsinogen I immune
1 南开大学物理科学学院， 泰达应用物理研究院， 弱光非线性光子学教育部重点实验室， 天津 300071
2 山西大学极端光学协同创新中心， 山西 太原 030006
3 南开大学生物治疗协同创新中心， 天津 300071
使用355 nm纳秒脉冲激光对斑马鱼体表条纹进行消融处理，通过分析色素细胞簇的再生过程研究斑马鱼体表图案的形成及再生机制。结果表明：斑马鱼体表的黄色素细胞簇能够促进周围一定区域内黑色素细胞的再生，该区域限于稍远于紧邻黄色条纹的位置,但在半个条纹宽度以内；这种促进作用具有方向特异性，即黄色素细胞更多地促进其本身条纹纵向处的黑色素细胞再生，但不促进其本身条纹横向处的黑色素细胞再生。这一结果可为理解斑马鱼自主形成周期性条纹提供新的实验支持。
生物光学 斑马鱼 激光消融技术 黄色素细胞 黑色素细胞
东北石油大学土木建筑工程学院, 黑龙江 大庆 163318
为实现含聚污水浓度的在线光学检测,利用IRTracer-100傅里叶变换红外光谱仪测量了封装窗口-含聚污水-封装窗口三层光学腔的透射特性。基于透射比并结合K-K关系式反演液体样品光学参数,使用Matlab软件对含聚污水的光学腔透射特性进行数据拟合。仿真结果表明,含聚污水含光学腔的透射特性与其浓度之间的关系没有呈现一定的规律性,基于含聚污水光学常数反演的透射特性与其浓度拟合效果较好,拟合精度为0.932 69,误差范围为0.13%~2.32%。对基于光学方法在线检测油田含聚污水浓度具有指导意义。
含聚污水 光学常数 透射特性 浓度 数据拟合 polymer containing wastewater optical constants transmission characteristics concentration data fitting
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 长春工业大学, 吉林 长春 130012
为了能对自主研制的脑肿瘤手术医用显微成像光谱仪进行光谱定标, 设计了由单色仪、钨灯光源、棱镜-光栅-棱镜成像光谱仪及手术显微平台组成的光谱定标系统。采用单色仪波长扫描法, 自主开发了相应的光谱定标系统软件, 获得了显微成像光谱仪全谱段的光谱数据, 完成了数据处理和分析等工作。通过调整光路、单色仪定标、成像光谱仪定标3个步骤实现了系统的光谱定标。定标结果表明: 显微成像光谱仪的光谱区大于400~900 nm; 定标精度高于0.1 nm, 光谱分辨率高于3 nm, 各项特征指标均高于设计指标。测试验证实验表明, 所建立的光谱定标系统定标精准,结构简单、紧凑,操作简单, 符合显微成像光谱仪的实际临床应用要求。
医用成像光谱仪 显微成像光谱仪 光谱定标 单色仪 medical imaging spectrometer microscopic imaging spectrometer spectral calibration monochromator
1 河北工业大学 理学院, 天津 300401
2 无锡科技职业学院 电子工程学院, 江苏 无锡 214028
基于应变液晶原理,在聚合物分散负性液晶紫外光固化相分离过程中采用二次曝光技术,进行第二次曝光时施加了垂面拉伸应力,制备出应力诱导垂面定向聚合物分散负性液晶反式电控调光玻璃样品.样品既具有反式压光效应调光玻璃功能,又具有反式电控调光玻璃功能.处于半透明态时,透光率接近30%;施加压力或电场后变散射雾态,雾度90%以上.反式电控调光玻璃研究是调光玻璃领域难题,采用应变液晶技术制备反式电控调光玻璃对液晶电光器件的研究和应用具有重要意义.
应变液晶 拉伸液晶 负性液晶 反式电控调光玻璃 stressed liquid crystals stretched liquid crystals negative liquid crystals reverse mode electronic controlled switchable glas
