1 中国科学院福建物质结构研究所，福州 350002
2 中国科学院大学，北京 100049
本文采用简易水热法，制备了稀土Nd离子掺杂的LiLuF4(LLF)微晶材料，对该微晶样品进行了物相分析、微观形貌分析和近红外波段光学性能的相关研究。LLF晶体属于四方晶系白钨矿结构，空间群为I41/a；采用水热法制备的LLF微晶料结晶性良好，颗粒尺寸在20 μm左右，优化后Nd∶LLF样品的氧含量为0.001 4%(质量分数)。在792 nm波长激发下，掺杂3%(摩尔分数)Nd离子的LLF微晶的最强荧光发射峰位于1 047 nm，属于近红外波段，其平均荧光寿命约为0.275 1 ms。进一步采用提拉法生长出Nd∶LLF晶体并评估了其激光性能。Nd∶LLF激光晶体在1 053 nm处的发射截面为8.13×10-20 cm2。激光性能测试发现，在1.2 W功率激发下，Nd∶LLF晶体可实现0.123 W的1 053 nm近红外激光输出。
稀土掺杂 水热法 激光 近红外波段 LiLuF4 LiLuF4 rare earth doping hydrothermal method laser near infrared band
1 中南大学计算机学院, 湖南长沙 410083
2 复旦大学大数据学院, 上海 200433
3 奇安信科技集团股份有限公司雷尔可视化平台部, 北京 100015
数据集是众多科学研究得以开展与验证的基础, 学术界和工业界已经联合在许多领域打造了丰富的基准数据集, 但在一些细分研究领域仍然缺少高质量数据。本文介绍了 2个新基准数据集: 内部安全威胁基准数据集和室内人群移动轨迹基准数据集。2个数据集经过精心的场景设计、科学的模型构造, 嵌入了丰富的数据模式和交错的故事情节, 采用程序驱动的合成数据生成方法, 数据类型多样, 规模适中, 有一定的分析难度, 曾被用于中国数据可视分析挑战赛。本文旨在进一步宣传和推广这 2个数据集, 以促进相关领域的科学研究与技术应用的发展。
基准数据集 内部安全威胁 室内人群移动轨迹 数据可视分析挑战赛 benchmark insider threat indoor crowd movement trajectory ChinaVis Data Challenge 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(12): 1257
1 湖南工业大学 计算机学院, 湖南 株洲 412007
2 湖南工业大学 研究生院, 湖南 株洲 412007
3 湖南汽车工程职业学院 机电工程学院, 湖南 株洲 412001
光纤中线性偏振模式的选择是影响模分复用系统传输质量的关键因素。为此首先设计了基于模分与波分混合复用的直接检测光纤传输系统；其次, 基于光纤中线性偏振模式理论, 利用Optisystem15.0软件仿真研究LP01、LP11、LP02、LP12、LP215个模式在该光纤传输系统中的传输特性；然后, 将LP01、LP11、LP02、LP12四模式复用, 仿真得到了折射率渐变多模光纤纤芯半径在19~25 μm范围内变化时, 各通道Q因子均在7以上的纤芯半径最优化值为21~22 μm, 且此最优值不随传输距离而变化；最后, 在八通道混合复用系统中采用直接检测方式实现了误码率在10-9以下的2.0 km短距离传输。
模分复用 波分复用 线性偏振模式 Q因子与误码率 多模光纤 直接检测 mode division multiplexing, wavelength division mu
陕西科技大学材料原子分子科学研究所，陕西 西安 710000
研究了GaAs光伏电池在532 nm波长连续半导体激光器辐照下的输出特性，并采用X射线衍射、光致发光、电致发光和光学显微镜等方法研究了高功率密度激光下GaAs光伏电池的损伤。结果表明：当激光功率密度为0.06 W/cm2时，光伏电池的转换效率最高，为26%；被功率密度为15 W/cm2的激光辐照180 s后，GaAs光伏电池的性能开始衰减，衍射强度下降，半峰全宽增加，晶体质量变差。高功率密度激光辐照会使GaAs光伏电池表面产生裂痕，且裂痕处在电致发光测试中不发光。此外，辐照区域的荧光强度有明显降低，发光峰位也发生了右移。综合表征结果表明，高功率密度激光辐照会使GaAs光伏电池的晶体质量变差并产生非辐射复合中心，进一步导致材料内部缺陷的形成以及光伏电池光电转换效率的下降。
材料 半导体激光器 GaAs光伏电池 激光辐照 光致发光 电致发光 激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1716004
Author Affiliations
Abstract
1 CAS Key Laboratory of Materials for High Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 College of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences (UCAS), Beijing 100049, China
3 Hangzhou Institute for Advanced Study, UCAS, Hangzhou 310024, China
4 School of Materials and Chemistry, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
5 Center of Advanced Optoelectronic Materials and Devices, Key Laboratory of Novel Materials for Sensor of Zhejiang Province, College of Materials and Environmental Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China
6 Collaborative Innovation Center of IFSA (CICIFSA), Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
Zeolitic imidazolate framework-8 (ZIF-8), a metal-organic framework (MOF) with a non-centrosymmetric crystal structure, exhibits nonlinear optics (NLO) properties and can act as the nanoporous matrix of guest molecules. Amorphization of ZIF-8 can be achieved by pressure or high temperature. Both crystalline and amorphous states have their inherent features for optical applications. The effects of the crystalline-amorphous transition on the structural and optical properties under pressure were investigated in detail. Amorphization leads to the destruction of the ZIF-8 lattice structure, collapse of pores, and the change of spatial symmetry, which in turn alters the NLO properties of ZIF-8 and the luminescence properties of the guest Eu cations. Our results establish the structure–optical properties relationship in the amorphization process and provide new clues in designing novel MOFs optical materials.
ZIF-8 structure optical properties pressure Chinese Optics Letters
2022, 20(9): 091603
设计了一种采用可调谐有源电感(TAI)的多频段低噪声放大器(MBLNA)。在放大级中，由电感值及Q值可多重调谐的TAI与电容值可调谐的变容二极管构成选频网络，并结合共射-共基放大电路，实现对不同频段信号进行选择放大。输入级采用带有输入串联电感与发射极电感负反馈的共射放大电路，实现了MBLNA输入阻抗的宽带匹配。输出级采用共射放大电路，在满足输出匹配的同时，再次对信号进行放大，保证了MBLNA的高增益，同时输出级与放大级构成电流复用结构，降低了整体电路功耗。基于WIN 0.2 μm GaAs HBT工艺库，利用ADS对MBLNA的主要性能参数进行验证。结果表明，该MBLNA可以在1.9 GHz、2.4 GHz、3.4 GHz、5.2 GHz等多个频段下工作；电压增益S21分别为27.2 dB、25.5 dB、21.6 dB、17.4 dB；噪声系数NF在1.3 dB~5.2 dB之间；输入和输出匹配良好；电路总功耗仅为17.5 mW。
低噪声放大器 可调谐有源电感 多频段 LNA tunable active inductor multiband
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所天基动态快速光学成像技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院, 北京 100049
为达到高度轻量化的目的,以口径为1000 mm光电经纬仪的扇型SiC轻量化主镜为研究对象。通过对主镜背部加强筋的厚度、背部半封闭型面板的厚度和主镜的总厚度进行优化,使主镜的体积和质量均减小。建立三维模型后,利用有限元软件Abaqus建立有限元模型,得到有限元仿真结果后对主镜进行变形分析。利用Zernike多项式对主镜变形数据进行拟合,得到主镜的面形误差方均根(RMS)值。仿真结果表明,在满足主镜面形精度设计要求的情况下,优化后主镜的质量为62.78 kg,相比初始质量(89.36 kg)下降30%,主镜的径厚比由8.58提高至11.44。当光轴水平时,利用四维干涉仪对扇型轻量化主镜进行面形检测,主镜面形误差RMS值的检测结果为18.22 nm。
光学设计 光电经纬仪 主反射镜 轻量化设计 有限元 Zernike多项式 光学学报
2021, 41(11): 1122002
1 南京电子技术研究所, 江苏 南京 210000
2 浙江大学 光电科学与工程学院 现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
在干涉式光纤陀螺组成的捷联惯性导航系统中, 光纤陀螺启动过程中温变效应导致的漂移项是导航误差的主要误差源, 已成为限制高精度光纤陀螺系统性能进一步提升的关键因素。通过对光纤陀螺启动过程中温变效应的理论分析与建模, 提出了一种基于查表补偿的光纤陀螺启动温变效应误差抑制法和误差评价法。实验结果表明, 该抑制方法可使-40~+60 ℃环境下光纤陀螺漂移概率误差从0.02～0.50 (°)/h降至0.01 (°)/h以下, 对应导航系统的导航圆概率误差从1.4~35 n mile/h降至0.8 n mile/h以下, 有效抑制了光纤陀螺启动温变效应误差, 提升了系统性能。
干涉式光纤陀螺 温变效应 非稳态温度场 温变效应误差等效数学模型 四极对称光纤环 interferometric fiber optic gyroscope temperature transience effect unsteady-state temperature field equivalent mathematical model of temperature trans quadrupole fiber ring
1 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司），南京 211006
2 南瑞集团有限公司智能电网保护与运行控制国家重点实验室,南京 211106
3 华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003
大规模多输入多输出（MIMO）技术是5G的关键技术之一，由导频资源有限引起的导频污染是制约其发展的主要瓶颈之一，为此必须对宝贵的导频资源进行合理地分配以减小导频污染。已有的导频分配方案大多考虑静态导频分配，无法很好地适应用户位置不断变化的移动通信环境。文章针对大规模MIMO系统中用户移动时的导频分配问题，提出了一种动态迁移导频分配方法。该方法在两个相邻时隙间仅针对移动幅度较大的用户进行额外的导频优化，根据分配方案选择一个用户与之进行导频交换，对于其他的用户不改变原分配导频。复杂度分析及仿真结果表明，该算法相较于传统的导频分配方法可以显著地降低计算复杂度，并且与传统的导频分配方法具有相近的频谱效率，具有较高的实用价值。
大规模多输入多输出 导频分配 导频污染 用户移动 5G 5G massive MIMO pilot assignment pilot contamination user mobility
黑龙江大学 电子工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150080
为了进一步提高遥感图像超分辨效果, 提高超分辨重建速度。针对以往稀疏超分辨算法中更容易丢失边缘信息和引入噪声的问题, 本文改进了特征提取算子, 以对称近邻滤波(SNN)代替高斯滤波, 重点解决特征空间中的字典学习问题。首先, 根据遥感图像退化模型生成训练样本图像, 并分别对高、低分辨率遥感图像进行7×7分块, 生成字典训练样本。然后, 建立连接高、低分辨率图像空间的双参数联合稀疏字典, 将字典学习过程中的稀疏系数分解为系数权值和字典原子的乘积, 依据字典原子指标训练和更新字典, 得到高低分辨率联合字典映射矩阵。最后, 进行遥感图像超分辨稀疏重构。实验结果表明: 与当前最先进的稀疏表示超分辨算法相比, 本文算法得到的超分辨重建遥感图像的主观效果更好, 恢复出更多的地物细节信息; 客观评价参数峰值信噪比(PSNR)提高约1.7 dB, 结构相似性(SSIM)提高约0.016。改进的稀疏表示超分辨算法可以有效地提高遥感图像超分辨效果, 同时降低重建时间。
图像超分辨 稀疏表示 字典学习 image super-resolution reconstruction sparse representation dictionary learning
