1 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049
3 上海科技大学物质科学与技术学院,上海 201210
4 中国电波传播研究所,山东 青岛 266107
提出了一种基于国内自研InGaAs 64×64盖革模式雪崩光电二极管(APD)阵列的小型化成像激光雷达系统,系统采用阵列探测器结合一维同轴扫描的方式实现车载移动平台快速地形三维成像。详细介绍了该系统的理论仿真模型、系统组成、工作原理和实验结果。静态测量时,对距离100 m处的平面目标扫描成像,其平面测量精度为0.12 m。动态测量时,将系统搭载于运动速度为60 km/h的车载平台对目标区域进行三维成像,成功获得了测量区域内目标三维点云,测绘效率约为36 km2/h,平均测量点密度为13454点/m2。实验结果表明国产盖革模式APD阵列激光雷达系统可实现动平台高分辨率三维成像,为高速运动车载平台实现高分辨率地形测绘提供新的技术手段。
成像系统 激光雷达 三维成像 光子计数 雪崩光电二极管 探测器阵列
红外与激光工程
2022, 51(10): 20220064
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,安徽合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
将光电性能优异、可通过低温溶液法制备的卤化物钙钛矿制成阵列型光电探测器, 必将推动其在成像、光通信等领域中的应用。然而, 卤化物钙钛矿易被常规溶剂 (包括显影液) 溶解, 导致其与光刻工艺不兼容。自组装单分子疏水层结合光刻工艺的亲水-疏水图形基底制备方法能解决制备过程中极性溶剂与钙钛矿材料不兼容的问题, 通过简单的旋涂 (极性钙钛矿前驱体溶液仅在亲水图形区域浸润)、低温退火, 可以快速获得钙钛矿阵列。CH3NH3PbI3 薄膜阵列光电探测器具有良好的光电性能, 530 nm 光辐照下探测率为 4.7×1011 Jones, 响应度为 0.055 A/W。这项工作为制备图案可控的钙钛矿薄膜阵列光电探测器提供了一种简单而有效的策略。
薄膜光学 卤化物钙钛矿 光电探测器阵列 反溶剂法 亲水- 疏水基底 光刻 film optics halide perovskite photodetector arrays anti-solvent method hydrophilic-hydrophobic substrate photolithography
针对红外探测器件大阵面技术缺乏、单孔径红外探测系统难以兼顾大视场和高分辨率等问题,设计了一种基于压缩感知技术的红外大视场高分辨成像系统。该系统由成像物镜和中继透镜组成,成像物镜对场景进行大视场高分辨率一次成像,一次成像的像面经空间光调制板的调制后由中继透镜二次成像在探测器阵列,利用图像重建算法可将探测器阵列接收的图像进行恢复。设计结果显示,所提系统的工作波段为3.8~4.8 μm,成像物镜具有F/1.999的大数值孔径,视场为±16°,像元数达到1280×1024,中继透镜像元数达到640×512,成像质量完全匹配所选的探测器阵列。此外,对比现有红外单孔径探测系统,所设计的系统具有大视场、高分辨、结构简单紧凑等优势,在航空遥感探测领域具有较大的应用前景。
成像系统 压缩感知 中红外波段 物镜 中继透镜 航空遥感 红外探测器阵列 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811003
管雯璐 1,2,3谭逢富 1,3,*侯再红 1,2,3罗杰 1,2,3[ ... ]吴毅 1,2,3
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 先进激光技术安徽省实验室, 安徽 合肥 230037
为了提高探测器阵列靶的到靶激光功率密度测量范围及入射角度宽容性,从防护取样衰减结构出发,基于全反射与透射散射理论设计镀金铜基面板、光纤取样和散射片所组成的防护取样衰减结构。同时,将所设计的结构应用于探测器阵列靶系统。通过激光辐照靶面热分析、光线追迹仿真及激光逐点扫描实验,对系统抗激光损伤能力、角度特性及通道响应一致性进行分析测试。结果表明,该防护取样衰减结构可以承受高功率密度激光的长时间辐照;在0°~30°的入射角度范围内,实测角度特性系数经余弦校正后相对于正入射偏差小于4%;各通道单元间的响应不一致性标准差均小于2%。
激光光学 探测器阵列靶 高功率密度 取样衰减 角度宽容性
红外与激光工程
2021, 50(12): 20210150
红外与激光工程
2021, 50(8): 20200396
1 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
2 山西大学极限光学协同创新中心, 山西 太原 030006
3 浙江大学宁波技术研究所, 浙江 宁波 315100
由于光学衍射极限的存在,一直以来常规光学显微镜的分辨率被限制在照明光波长的一半左右,这严重限制了生物、材料等研究领域对于更细微结构的观察。共聚焦显微成像技术作为最典型也是最早的点扫描显微技术,凭借其良好的光切片能力和高信噪比成为如今应用最为广泛的光学显微技术。然而由于共聚焦显微成像技术的截止频率有限,分辨率的提升也受到限制。移频技术是将更高频的信息移动到可观察的频率范围,从而提高点扫描显微技术的分辨率。详细介绍了点扫描移频超分辨成像技术的基本原理、优缺点,并对其进行了展望。
显微 点扫描 超分辨成像 移频 非线性 探测器阵列 激光与光电子学进展
2020, 57(18): 180001
强激光与粒子束
2020, 32(3): 035005