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
Taking the LISA system as a reference, the phase noise of the inter-satellite transmission needs to be less than 1 pm. Research has shown that the defocus and the astigmatism are the main aberrations affecting jitter noise at a distance of 2.5×109 m. There is a deviation between the phase stationary point and the origin position. To minimize the phase noise, the telescope angle needs to be adjusted. The gravitational wave detection at the phase stationary point can effectively reduce the phase noise and the requirements of the telescope exit pupil wavefront RMS. The large defocus and small coma can make the phase stationary point close to the optical axis and increase the received laser power.
空间引力波探测 空间链路传输 指向抖动噪声 相位驻点 gravitational wave detection space propagation jitter noise phase stationary point
1 中国国检测试控股集团股份有限公司，北京 100024
2 中车青岛四方机车车辆股份有限公司，青岛 266111
高速动车组列车空调系统为乘员提供舒适乘车环境的同时也消耗了大量的能源，侧窗玻璃约占车身侧墙面积的30%，对列车空调系统的负荷影响很大。本文研究了列车静止和运动状态下侧窗玻璃的隔热性能，同时研究了玻璃组成和辐射率对侧窗玻璃隔热性能的影响。结果表明：列车静止状态下，随着玻璃辐射率从0.070增加到0.837，夹层中空玻璃的传热系数增加了105%，夹层-中空真空复合玻璃的传热系数增加了209%；列车高速运动状态下，夹层中空玻璃的传热系数增加了120%，夹层-中空真空复合玻璃的传热系数增加了228%。
高速动车组 侧窗玻璃 静止状态 运动状态 辐射率 传热系数 high-speed EMU bodyside window glass stationary status motion status emissivity thermal transmittance coefficient
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optical Information Detecting and Display Technology, Zhejiang Normal University, Jinhua 321004, China
On the basis of the stationary phase principle, we construct a family of shaping nondiffracting structured caustic beams with the desired morphology. First, the analytical formula of a nondiffracting astroid caustic is derived theoretically using the stationary phase method. Then, several types of typical desired caustics with different shapes are numerically simulated using the obtained formulas. Hence, the key optical structure and propagation characteristics of nondiffracting caustic beams are investigated. Finally, a designed phase plate and an axicon are used to generate the target light field. The experimental results confirm the theoretical prediction. Compared with the classical method, the introduced method for generating nondiffracting caustic beams is high in light-energy utilization; hence, it is expected to be applied conveniently to scientific experiments.
nondiffracting structured caustic beams phase plate stationary phase method axicon Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 102601
1 湖北省水电工程智能视觉监测重点实验室（三峡大学），湖北 宜昌 443002
2 三峡大学 大数据研究中心，湖北 宜昌 44300
3 三峡大学 计算机与信息学院，湖北 宜昌 44002
受目标和背景的大小比例、噪声或者随机细节等因素影响，灰度图像的灰度直方图可能呈现出无峰、单峰、双峰或者多峰模式。为了在统一框架内处理这4种不同直方图模式下的自动阈值选择问题，提出了一种平稳小波域多尺度乘积下的指数Renyi熵自动阈值选择方法。该方法首先利用平稳小波对原始图像进行水平、垂直和对角方向的多尺度变换，再对各个方向的高频子带进行多尺度乘积运算构造出融合图像；然后通过内外轮廓图像对融合图像进行采样重构一维直方图；最后计算重构直方图所对应的指数Renyi熵，并取最大值对应的阈值作为最终分割阈值。提出的方法与4种自动阈值分割方法、2种聚类分割方法以及2种活动轮廓分割方法进行了比较。在16幅合成图像和50幅真实世界图像上的实验结果表明：在合成图像集中，相比于分割精度第2的方法，平均马修斯相关系数提高了41.2%；在真实世界图像集中，相比于分割精度第二的方法，平均马修斯相关系数提高了20.8%。提出的方法具有更稳健的分割适应性，且在分割精度方面明显优于其他8个分割方法。
阈值分割 指数Renyi熵 平稳小波域 多尺度乘积 image thresholding exponential Renyi entropy stationary wavelet domain multi-scale product 光学 精密工程
2023, 31(12): 1841
空时自适应处理(STAP)相较于传统的脉冲多普勒雷达信号处理, 扩展了信号的处理维度, 使得杂波和目标在空时联合域得以区分。基于稀疏表示理论和杂波谱的稀疏性, 稀疏恢复STAP(SR-STAP)实现了小样本条件下的杂波抑制。针对SR-STAP方法存在未知偏航角时性能下降的问题, 提出了一种基于非线性回归的杂波重构STAP方法。首先, 基于SR杂波谱, 以离群度为收敛目标迭代地剔除脊外散点, 并进行坐标加权的非线性回归, 实现杂波脊模型参数的精确估计; 然后, 基于一次筛选的结果, 再次通过非线性回归的方法精确估计杂波谱; 最后, 基于以上的估计结果完成杂波的重构和抑制。仿真结果验证了该杂波重构STAP方法的有效性, 且相较于现有STAP方法, 取得了更优的空时频率响应和SINR损失, 有效提高了杂波抑制和动目标检测的性能。
目标检测 空时自适应处理 稀疏恢复 非平稳杂波 非线性回归 杂波重构 target detection STAP sparse recovery non-stationary clutter nonlinear regression clutter reconstruction
1 浙江师范大学浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室，浙江 金华 321004
2 华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室，上海 200062
基于稳相法原理，构建一种新型无衍射地毯光束。首先，运用稳相法研究径向光栅经过轴锥镜后的菲涅耳衍射，在稳相近似条件下，从理论上获得了一种具有无衍射传输特性的地毯光束。然后，采用振幅型空间光调制器加载不同参数的径向光栅，并在空间光调制器后安装相位调制元件（轴锥镜），经过菲涅耳衍射后，可以在轴锥镜后的一定传输距离内得到一种新的无衍射地毯光束。最终发现，实验结果与理论模拟结果吻合得很好。
衍射 无衍射地毯光束 稳相法 径向光栅 轴锥镜 光学学报
2022, 42(16): 1605001
国防科技大学电子科学学院，湖南 长沙 410073
本文提出了一种一端固定的双站SAR（OS-BiSAR）体制下基于距离补偿的毫米波快速成像算法。在图像重构过程中，该算法通过保留回波模型中的幅度衰减因子来补偿信号传播衰减，并根据目标回波方程特性对接收阵列维执行了卷积操作，最后通过快速傅里叶变换（FFT）以及相干累加等步骤求解出最终目标图像。仿真分析和实验结果表明，与OS-BiSAR体制下基于距离补偿的距离徙动算法（RMA）相比，所提算法不仅可以保证图像重构效率，还能更显著地降低信号沿空间路径的传播损耗对成像质量带来的影响。
毫米波快速成像算法 距离补偿 一端固定的双站SAR 快速傅里叶变换 millimeter-wave fast imaging algorithm range compensation one-stationary bistatic synthetic aperture radar（OS-BiSAR） fast Fourier transform（FFT）
1 浙江师范大学物理与电子信息工程学院, 浙江 金华 321004
2 浙江省光场调控技术重点实验室, 浙江 杭州 310018
采用谱相位调制的方法,在理论上提出可调谐非傍轴自加速光束的产生方法,并通过实验对该理论进行验证。利用驻相近似和光学焦散线原理建立了谱相位与光束传输轨迹之间的数学模型。理论模拟和实验结果表明所提方法突破了传统傍轴近似的限制,产生了非傍轴自加速光束。这类轨迹灵活可控的自加速光束在光学微粒操纵、微粒运输和引导、超分辨成像等领域具有潜在的应用价值。
物理光学 光场调控 自加速光束 光学焦散线 驻相近似 相位调制 光学学报
2019, 39(10): 1026001
1 浙江师范大学浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室, 浙江 金华 321004
2 浙江师范大学信息光学研究所, 浙江 金华 321004
3 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
基于锥镜的相位调制作用和胶片的振幅调制功能,提出了一种能精确高效产生无衍射马蒂厄光束的方案。利用稳相技术,证明了该方案产生马蒂厄光束的理论机制。利用胶片输出仪制作了具有角向马蒂厄函数分布的振幅调制胶片,在实验上精准地产生了一簇马蒂厄光束。理论和实验结果表明,基于锥镜和振幅调制产生马蒂厄光束的方法简单、高效、灵活。
物理光学 马蒂厄光束 稳相技术 振幅调制 锥镜
