强激光与粒子束
2024, 36(4): 043026
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043003
北方工业大学机械与材料工程学院,北京 100144
提出了一种基于等效元件和相位补偿法的高精度任意波片相位延迟量和方位角同时测量的方法。在测量光路中的待测波片之前插入一个可旋转半波片,利用反射镜使测量光两次过该半波片和待测波片,相当于测量一个相位延迟量为待测波片两倍的等效波片,可以实现双倍分辨率检测。采用双频激光源和相位检测方式,旋转半波片补偿测量光相位,将测量光相对参考光的相位差变化先后调整为最大值和最小值,由二者之差即可得到任意待测波片的相位延迟量,同时根据最大值或最小值对应的半波片方位角即可确定待测波片的方位角。本方法所测量的波片相位延迟量从原理上避免了一般光强法所受到的光强波动的影响,以及许多方法所受到的双折射器件方位角定位精度的影响。系统采用双频外差干涉光路,具有共光路性质,稳定性高。测量系统结构简单、元件少,测量快捷。此外,由于测量光束两次通过待测波片的同一位置,因此所提方法还可以用于测量楔形结构的双折射器件。现有条件下的误差分析表明,相位延迟量的测量不确定度约为3.3',快轴方位角的测量不确定度优于5.4''。实验对比结果表明所提方法与其他方法测量结果的一致性很好。
测量 波片测量 相位延迟量 等效元件 相位补偿 双倍分辨率 外差干涉
1 南京航空航天大学 航天学院,江苏 南京 211106
2 安徽北方微电子研究院,安徽 蚌埠 233000
硅基光电子与CMOS工艺兼容,借助成熟的微电子加工工艺平台可以实现大规模批量生产,具有低成本、高集成度、高可靠性的优势。其中,硅基半导体探测器是目前应用最为广泛的可见光波段探测设备,将其工作频段拓展到近红外波段具有重要意义。由于硅的禁带宽度,硅基材料在近红外波段电磁波吸收存在明显限制,硅基探测器在近红外波段的应用受到挑战。根据纳米金属粒子发生局域表面等离子共振时产生的近场增强效应,提出了一种纳米金属粒子梯度掺杂的硅基结构。通过应用等效介质理论,模拟了复合硅基结构在可见光与近红外波段的吸收特性。结果表明:该结构在近红外波段具有电磁波吸收提升效果,并且当选择纳米金粒子梯度递增掺杂时,可以在610~1450 nm波段提升吸收性能,最高提升可达到10.7 dB。所提出的结构可以有效增强硅基材料在近红外波段的吸收效率,研究结果为硅基半导体探测器在近红外波段的应用提供了重要参考。
超材料 梯度掺杂 等效介质理论 近红外吸收增强 metamaterials gradient doping effective medium theory near infrared absorption enhancement 红外与激光工程
2024, 53(2): 20230519
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025018
中北大学信息与通信工程学院山西省光电信息与仪器工程技术研究中心,山西 太原 030051
等效时间采样是高速光波形测试及质量评估领域的重要技术,其利用较低的实际采样率换取较高的带宽与垂直分辨率,导致测量具有随机、不连续等特征信号时,无法使用滤波、均值等方法进行均衡处理。为此,提出一种基于递归神经网络的等效时间采样信号均衡方法,通过训练递归网络模型建立等效时间均衡器,通过对光数字通信及激光雷达波形的等效时间采样信号进行处理验证该方法。结果表明:与输入波形相比,表征光通信质量的眼图相关参数,如眼高、眼宽、抖动得到明显提升,对于线性调频激光雷达信号改善了其波形幅值频谱响应,解决了等效时间采样信号的均衡处理难题。
等效时间采样 均衡器 递归神经网络 眼图 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0506010
信息工程大学信息系统工程学院成像与智能处理河南重点实验室,河南 郑州 450001
基于衰减效应提出一种高阶拟合模型,能够快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。为验证该方法的可行性,使用能谱计算机断层成像(CT)技术采集多个能量下的成像数据,开展实际数据拟合实验。在实际数据实验中原子序数估计的最大误差在5%以内,平均误差小于4%;密度估计的最大误差在10%以内,平均误差小于4%。实验结果表明,该模型能够仅通过两种能量的成像数据,在无损条件下快速准确地估计青铜器内部材料的等效原子序数与密度。
测量 青铜器 能谱计算机断层成像 衰减效应 等效原子序数 高阶拟合模型
1 上海交通大学 国家电投智慧能源创新学院上海 200240
2 中广核研究院有限公司深圳 518031
3 上海交通大学 机械与动力工程学院上海 200240
针对废物桶活度传统分段γ扫描(Segmented Gamma Scanning,SGS)测量精度低、层析γ扫描(Tomographic Gamma Scanning,TGS)测量时间长的问题,提出了基于神经网络的新型活度测量方法(New Gamma Scanning,NGS)。在该方法中,对介质均匀分布的废物桶进行测量时,将三个不同位置的探测器的计数率输入神经网络,可以直接输出等效环源半径,最终实现废物桶内核素总活度的准确重建。对400 L均匀水泥废物桶进行了多组模拟测量,利用不同方法分别进行了活度重建。结果表明:对于单个源,新方法的平均相对误差为4.26%,远小于SGS的误差(68.15%),与60网格的TGS的误差接近(3.97%);对于多个源,新方法的平均相对误差为24.27%,而SGS为48.02%,TGS为28.61%。新方法的精度高于SGS,达到了TGS的水平,而测量时间缩短到了TGS的1/20。新方法在保证了高精度的前提下大大缩短了测量时间,为低、中水平放射性固体废物的测量提供了技术支撑。
低中放固废 无损测量 活度重建 神经网络 等效环源 LILW NDA Activity reconstruction Neural network Equivalent ring source