殷恺 1,2,3钮新华 1,3,*张锷 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室,上海 200083
针对极轨气象卫星FY-3C载荷可见光扫描辐射计(VIRR)在轨红外定标时存在温度反演不一致的现象展开分析,提出了一种全链路自动化仿真分析方法,将仪器结构与卫星轨道参数和卫星平台环境相结合,通过对光机模型的高精度光线追迹来得到杂散光影响的定量化结果。仿真模拟了在轨红外定标和太阳光入射两种情况,确定了太阳杂散光的入射路径,解释了温度反演不一致的原因。将仿真结果与卫星在轨数据进行比对,验证了仿真方法的有效性。该方法可用于同类型载荷的在轨杂散光分析仿真工作,同时也为历史数据的再定标修正提供参考。
可见光红外扫描辐射计 太阳杂散光 在轨红外定标 仿真自动化 Visible and InfraRed Radiometer solar stray light on-orbit IR calibration automatic simulation 
红外与毫米波学报
2023, 42(6): 924
作者单位
摘要
光电对抗测试评估技术重点实验室,河南洛阳 471003
为准确得到某型无人机红外辐射特性,用 3.7~4.8 .m中波、7.7~10.3 .m长波红外热像仪对某型无人机地面滑跑状态的红外辐射亮度进行了测量,用 MODTRAN大气辐射传输软件对测量过程的大气透过率、大气程辐射进行了计算。测量结果表明,该状态下无人机机身蒙皮辐射较弱,辐射亮度与地面及背景辐射亮度接近,且各个方向辐射亮度基本一致,长波波段机身蒙皮辐射亮度为相应部位中波波段辐射亮度的 280倍左右;发动机辐射亮度远高于机身蒙皮辐射亮度,受机身遮挡、机体结构等原因影响,发动机辐射亮度具有方向性,后向辐射最强。
红外辐射 辐射亮度 无人机 大气透过率 大气程辐射 IR radiation, radiant intensity, unmanned aerial v 
红外技术
2023, 45(8): 845
作者单位
摘要
江南大学 人工智能与计算机学院,江苏 无锡 214122
当目标远离红外系统,其在成像图像上的尺寸较小且信息量较少,使得小目标的持续精确定位成为一项有挑战性的问题。针对这一问题,在相关滤波跟踪框架上,引入能够区分红外弱小目标边缘信息与杂波噪声的侧窗图像滤波方法,提出了一种弱小目标跟踪算法。具体来说,首先利用时空正则化的相关滤波跟踪模型,对目标位置附近更大范围的背景进行考虑。然后,利用侧窗滤波对当前局部搜索区域进行侧窗滤波处理,达到了保留边缘效果的同时剔除了图像噪声。最后,通过原始图像与滤波后图像作差,降低了背景边缘对目标定位错误的影响,并实现小目标状态估计。为验证本文所提算法性能,采用六组红外真实弱小目标图像序列进行实验,并与核相关滤波、空间正则化的相关滤波,以及时空正则化的相关滤波等经典算法作比较。实验结果表明,所提算法在多组复杂背景的图像序列上,获得了较高的跟踪精度,验证了所提算法能有效应对红外弱小目标跟踪任务中的快速运动、低分辨率和强背景杂波等问题。
目标跟踪 红外弱小目标 侧窗滤波 相关滤波 时空正则化 target tracking IR dim small target side window filtering correlation filters spatial-temporal regularities 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 099002
Author Affiliations
Abstract
1 NMPA Key Laboratory for Technology Research and Evaluation of Drug Products, School of Pharmaceutical Sciences, Cheeloo College of Medicine, Shandong University, Wenhuaxi Road 44 Jinan, Shandong 250012, P. R. China
2 National Glycoengineering Research Center, Shandong University, Jinan, Shandong 250012, P. R. China
Human serum albumin (HSA) is the most abundant protein in plasma and plays an essential physiological role in the human body. Ethanol precipitation is the most widely used way to obtain HSA, and pH and ethanol are crucial factors affecting the process. In this study, infrared (IR) spectroscopy and near-infrared (NIR) spectroscopy in combination with chemometrics were used to investigate the changes in the secondary structure and hydration of HSA at acidic pH (5.6–3.2) and isoelectric pH when ethanol concentration was varied from 0% to 40% as a perturbation. IR spectroscopy combined with the two-dimensional correlation spectroscopy (2DCOS) analysis for acid pH system proved that the secondary structure of HSA changed significantly when pH was around 4.5. What’s more, the IR spectroscopy and 2DCOS analysis showed different secondary structure forms under different ethanol concentrations at the isoelectric pH. For the hydration effect analysis, NIR spectroscopy combined with the McCabe–Fisher method and aquaphotomics showed that the free hydrogen-bonded water fluctuates dynamically, with ethanol at 0–20% enhancing the hydrogen-bonded water clusters, while weak hydrogen-bonded water clusters were formed when the ethanol concentration increased continuously from 20% to 30%. These measurements provide new insights into the structural changes and changes in the hydration behavior of HSA, revealing the dynamic process of protein purification, and providing a theoretical basis for the selection of HSA alcoholic precipitation process parameters, as well as for further studies of complex biological systems.
Human serum albumin hydration formation secondary structure IR spectroscopy NIR spectroscopy 
Journal of Innovative Optical Health Sciences
2023, 16(4): 2250040
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院,长春 130022
2 长春理工大学中山研究院,中山 528436
3 吉林省教育学院 德育·综合教研培训部,长春 130022
4 光驰科技(上海)有限公司,上海 200444
可见光高透射近红外高截止滤光片采用大口径超薄尺寸的玻璃作为基板,在两面同时沉积制备而成,因此对薄膜均匀性及成膜后基板面型有着较高的要求。以Nb/Si作为薄膜靶材,采用反应溅射镀膜的方法,从靶材磁场强度分布、公-自转系统、基板夹具遮挡角度三个方面分析膜厚均匀性的差异,采用对称膜系结构,实现红外截止滤光片上下表面薄膜应力平衡。最终制备的薄膜均匀性在300 mm范围内达到0.13%,基板翘曲度为0.085 mm,满足使用需求。
光学薄膜 磁控溅射 膜厚均匀性 大口径超薄基板 红外截止滤光片 Optical thin films Magnetron sputtering Film thickness uniformity Large diameter ultra-thin substrate IR-cut filter 
光子学报
2023, 52(6): 0631001
作者单位
摘要
昆明物理研究所,云南 昆明 650223
昆明物理研究所多年来持续开展了对Au掺杂碲镉汞材料、器件结构设计、可重复的工艺开发等研究,突破了Au掺杂碲镉汞材料电学可控掺杂、器件暗电流控制等关键技术,将n-on-p型碲镉汞长波器件品质因子(R0A)从31.3 Ω·cm2提升到了363 Ω·cm2λcutoff=10.5 μm@80 K),器件暗电流较本征汞空位n-on-p型器件降低了一个数量级以上。研制的非本征Au掺杂长波探测器经历了超过7年的时间贮存,性能无明显变化,显示了良好的长期稳定性。基于Au掺杂碲镉汞探测器技术,昆明物理研究所实现了256×256 (30 μm pitch)、640×512 (25 μm pitch)、640×512 (15 μm pitch)、1024×768 (10 μm pitch)等规格的长波探测器研制和批量能力,实现了非本征Au掺杂长波碲镉汞器件系列化发展。
Au掺杂 暗电流 长波红外 碲镉汞(HgCdTe) 焦平面 Au-doped dark current long wavelength IR (LWIR) HgCdTe focal plane arrays (FPAs) 
红外与激光工程
2023, 52(4): 20220655
作者单位
摘要
中国人民解放军63891部队, 河南 洛阳 471003
为分析研究运输类飞机的红外辐射特性及辐射亮度分布, 用3.7~4.8 μm中波、7.7~10.3 μm长波红外热像仪对空客A320飞机迎头飞行状态的红外辐射亮度进行了测量, 并用相对对比度对红外辐射进行描述。结果表明, 该状态下飞机红外辐射主要来源为气动加热造成的蒙皮辐射。涡轮风扇高速旋转状态下的中波、长波辐射亮度对比度分别达到了0.61、0.37, 高于机身其他部位的蒙皮辐射亮度; 机翼和尾翼中波、长波辐射亮度对比度分别在0.04~0.05、0.02~0.10, 为该飞机蒙皮辐射亮度最低的部位; 机腹、机头部位中波辐射亮度对比度高于长波辐射亮度对比度, 对比度分别在0.30~0.33、0.16~0.18。研究结果对目标特性研究、红外侦察探测、红外侦察设备研制及检测等工作具有一定的参考价值。
运输机 红外辐射 辐射亮度 大气透过率 大气程辐射 transport aircraft IR radiation radiant intensity atmospheric transmittance air path radiation 
光学与光电技术
2023, 21(2): 114
作者单位
摘要
1 河南中医药大学药学院, 河南 郑州 450046
2 广州中医药大学药学院, 广东 广州 510006
3 江西中医药大学药学院, 江西 南昌 330004
4 中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所, 北京 100193
连作障碍是中药材地黄种植过程中最大的难点, 每茬收获后须隔8~10年后方可再种植, 但连作障碍产生的机理尚不明确。 提出一种基于傅里叶红外光谱技术(FTIR-ATR)和二维红外相关光谱(2D-IR)分析方法。 采集正茬1年(YA-one)、 重茬1年(YA-two)、 10年前种植过(YA-ten)、 空白(CK)4种地黄土壤样品的光谱, 进行Norris滤噪平滑+二阶导数、 二维相关光谱分析处理并提取特征光谱, 分析土壤中化合物的指纹图谱。 结果显示: 不同连作茬次地黄土壤的峰形基本相似, 红外光谱主要特征吸收峰在3 621, 3 439, 2 932, 2 860, 2 513, 1 798, 1 636, 1 433, 1 029, 887, 783, 695, 546和469 cm-1附近。 与CK相比, YA-two的吸收强度最大, 这些吸收峰表征酚酸中羟基-OH、 羰基CO、 C-O、 苯环的取代吸收等官能团, 说明在重茬的地黄中, 酚酸类物质积累。 在2 925和2 857 cm-1表征是糖苷类中饱和亚甲基-CH2的反对称伸缩振动和对称伸缩振动, YA-two的吸收强度最小, YA-ten的吸收强度最大。 说明重茬土壤中, 糖苷类成分含量下降。 不同连作茬次地黄土壤在920~1 750, 1 490~1 710和1 500~1 548 cm-1中二维红外相关光谱, 自动峰和交叉峰的位置、 个数、 以及强弱都不相同, 清晰地表征出官能团的差异。 结果表明采用傅里叶红外光谱和二维红外相关光谱能够实现土壤中有机化合物的快速检测, 为研究地黄连作障碍研究提供理论依据。
地黄土壤 连作障碍 衰减全反射傅里叶变换红外光谱 二维红外相关光谱 酚酸类 糖苷类 Rehmannia glutinosa soil Continuous cropping obstacle FTIR-ATR 2D-IR Phenolic acids Glycoside 
光谱学与光谱分析
2023, 43(2): 541
作者单位
摘要
1 中国地质大学(武汉)珠宝学院, 湖北 武汉 430074
2 滇西应用技术大学珠宝学院, 云南 大理 671000
随着哥伦比亚祖母绿矿的日益枯竭, 巴基斯坦祖母绿逐渐成为市场的主力军之一, 运用常规宝石学仪器、 红外光谱仪、 激光拉曼光谱仪、 紫外-可见-近红外光谱仪(UV-Vis-Nir)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿谱学特征进行了较系统的研究。 结果表明, 巴基斯坦斯瓦特祖母绿颜色整体呈深绿色-深蓝绿色, 折射率较高为1.589~1.615。 巴基斯坦斯瓦特产区的祖母绿中含有种类和数量较多的内含物, 其中三相内含物呈边界清晰平直的矩形且具有明显定向性, 与俄罗斯、 赞比亚和埃塞俄比亚产区祖母绿的三相内含物接近。 根据同一样品不同颜色的紫外-可见-近红外光谱和LA-ICP-MS的分析表明, 在颜色较深的区域, 紫外-可见-近红外光谱显示相对较强的427, 608, 637和679 nm(o光)Cr的R线吸收以及在o光下370 nm Fe的吸收, 同时此区域内Cr和Fe含量相对较高, 因此祖母绿色带是由含量不同的Cr和Fe所致。 巴基斯坦斯瓦特祖母绿是由Cr致色, V对颜色有一定贡献且Cr/V极高。 根据LA-ICP-MS结合红外光谱可知, 巴基斯坦斯瓦特祖母绿属于富碱祖母绿, 在红外光谱的指纹区显示了与一般祖母绿相同的振动吸收峰, 在中红外区4 000~2 000 cm-1, 低强度3 518和3 700 cm-1为Ⅰ型水不对称伸缩振动, 其他的水谱带饱和; 中等强度的3 232 cm-1为[Fe2(OH)4]2+多聚合离子吸收谱带; 在8 000~5 000 cm-1近红外光谱区, 在垂直于c轴的方向上, 5 264 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带, 中等7 097 cm-1为Ⅱ型水倍频振动峰、 弱的7 187和6 842 cm-1为Ⅰ型水倍频振动峰; 在平行c轴方向上, 5 272 cm-1为Ⅰ/Ⅱ型水ν3+ν2合频吸收带, 7 073 cm-1为Ⅰ型水的合频振动峰, 7 185 cm-1为Ⅱ型水的倍频振动峰。 总之, 巴基斯坦斯瓦特山谷的祖母绿的主要致色离子为Cr3+和Fe3+, 碱金属离子含量偏高, 属于Ⅱ型水为主的祖母绿类型。
祖母绿 紫外-可见-近红外光谱 红外光谱 颜色成因 Emerald UV-Vis-Nir spectrum IR spectrum Causes of color 
光谱学与光谱分析
2023, 43(1): 213
Author Affiliations
Abstract
School of Resources and Environment, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
Metalens are planar lenses composed of the subwavelength arrays, which have unconventional and versatile functionalities to manipulate the light fields compared with the traditional lens. It is noted that the most metalens are designed in a monochromatic mode in the visible or mid-infrared range (mid-IR), however, the broadband range is needed in many practical applications, such as spectroscopy, sensing, and imaging. Here, we design and demonstrate a broadband achromatic dielectric metalens in the mid-IR range of 4 μm - 5 μm for near diffraction-limited (1.0λ) focusing. The broadband achromatic propagation and focusing of the metalens are designed and simulated by constructing and optimizing the phase profile. The Pancharatnam-Berry (P-B) phases of all the elements contribute to the main phase increment of the whole phase profile of the metalens. The additional phase is constructed and optimized by using the random search algorithm to obtain the optimized size of all the elements. The focusing efficiency of the achromatic metalens is also optimized and averaged as the result of phase optimization within a wide band for the building elements, while it is lowered comparing with the regular metalens without broadband achromatic designing. Using this combined designing approach, various flat achromatic devices with the broadband metalens can find a new way for full-color detection and imaging.
Broadbands achromatic metalens mid-IR 
Photonic Sensors
2023, 13(1): 230126

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