1 中国科学院光电信息处理重点实验室，辽宁 沈阳 110016
2 中国科学院沈阳自动化研究所，辽宁 沈阳 110016
3 中国科学院机器人与智能制造创新研究院，辽宁 沈阳 110169
4 中国科学院大学，北京 100049
在密集行人检测场景中，目标间的相互遮挡重叠会造成YOLOv3模型的检测性能下降。针对造成YOLOv3性能下降的原因提出三点改进。一是提出了一种聚拢损失函数，通过优化预测框坐标的方差与均值，使得属于同一个目标的预测框更加紧致，进而降低假阳率。二是提出了一种高分辨率特征金字塔，通过上采样提高每层金字塔特征的分辨率，并引入浅层特征以增强相邻子特征的差异，从而为高重叠目标生成具有区分度的深度特征。三是提出了一种基于空间注意力机制的检测头，用以降低冗余预测框的数量，减少非极大值抑制（NMS）过程的计算负担。在密集行人数据集CrowdHuman上进行的实验的结果显示，所提算法在使用传统NMS方法的情况下使得YOLOv3检测的平均精度和召回率分别提高了2.91个百分点和3.20个百分点，丢失率降低了1.24个百分点，有效提升了对遮挡行人的检测性能。
机器视觉 目标检测 神经网络 行人检测 注意力机制 光学学报
2022, 42(14): 1415003
1 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 微系统技术重点实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对野外环境下微声传感器采集的小型轮式车、大型轮式车和履带车3种车辆声信号受风噪影响严重、分类性能较低的问题, 提出了一种长短时记忆网络(LSTM)与多尺度、多层次特征融合卷积神经网络(CNN)相结合的分类算法——野外车辆识别算法(FVNet)。该算法先采用一层LSTM网络提取声信号的时序特征, 充分利用声信号的长时依赖关系; 再用CNN并行提取多尺度特征, 避免网络加深过程中特征的流失; 引入通道注意力机制进行多尺度和多层次特征融合, 增强多尺度、多层次关键特征信息; 最后在相同数据集上进行验证。实验结果表明, FVNet算法对3种车辆的总识别率可达94.95%, 与传统方法相比, 其总识别率提高了14.61%, 取得了较好的分类效果。
车辆声信号分类 长短时记忆网络(LSTM) 卷积神经网络(CNN) 并行多尺度特征提取 通道注意力机制 特征融合 vehicle acoustic signal classification long short-term memory modal(LSTM) convolutional neural network(CNN) parallel multi-scale feature extraction channel attention mechanism feature fusion
1 湖北大学铁电压电材料与器件实验室, 湖北武汉 430062
2 空军预警学院, 湖北武汉 430019
提出了基于级联马赫 -曾德尔调制器( Mach-Zehnder Modulators, MZMs)的宽带微波光子下变频方法, 并且通过该方法产生的中频信号( Intermediate Frequency, IF)得到被探测目标的距离信息。在该方案中, 通过控制 MZM的工作偏置点和调制指数来实现线性调频( Linear Frequency Modulation, LFM)信号的倍频处理。倍频后的 LFM信号通过电延时进行传输来模拟被探测目标的返回信号。同时, 通过 MZM调制被延迟后的光边带信号。然后, 通过低通滤波器得到带有目标距离信息的中频信号。通过模拟仿真实现了中心频率分别为 10. 8, 21. 8, 32. 4 GHz的二倍、四倍、六倍频信号, 其信号带宽分别为 2. 7, 5. 6, 8. 4 GHz。随着电延时的增加, IF频率值呈线性减小。该方法灵活性高、精度高, 易于实现, 在雷达系统的宽带成像系统中具有很大的应用潜力。
微波光子学 宽带下变频 马赫 -曾德尔调制器 microwave photonics broadband frequency down-conversion Mach-Zehnder modulator OptiSystem OptiSystem 光学 精密工程
2020, 28(12): 2622
1 新加坡南洋理工大学 淡马锡实验室，新加坡 新加坡 637553
2 新加坡南洋理工大学 电子与电气工程学院，新加坡 新加坡 639798
3 海南师范大学 物理与电子工程学院，海南 海口 571158
4 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室，北京 100083
5 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
半导体锁模激光器产生的高重复频率的光脉冲序列在众多领域都有着广泛的应用，而对于绝大多数应用，一个固定而准确的重复频率是必须的。由于此种激光器的重复频率主要由激光器波导的有效折射率和腔长来确定，激光器制成以及解理时的不确定性就可能会给其重复频率带来偏差。为了弄清此种激光器的各种工作条件会怎样影响其重复频率从而对上述的偏差进行补偿，设计并制成了一种2 μm GaSb基单量子阱锁模激光器。激光器采用两段式结构（增益区，饱和吸收体区）并可以在高达60 ℃实现稳定的锁模工作模式。系统地记录了此激光器重复频率随偏置条件（增益区电流，饱和吸收体区电压）以及工作温度的变化规律，并且对产生这些变化的原因进行了分析。这些工作能够让人们更加清楚地认识锁模激光器的特性，从而更好地达到各种应用所需要的重复频率。
半导体锁模激光器 重复频率 GaSb基材料 2 μm波段 mode-locked semiconductor lasers repetition frequency GaSb-based material system 2 μm wavelength band 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201054
1 深圳大学 1. 高等研究院
2 深圳大学 2. 光电工程学院， 广东 深圳 518060
CsI光阴极在空气中易潮解是导致实际使用时量子产额降低的重要原因。使用扫描探针显微镜观察CsI光阴极在潮解前后的表面形貌变化，发现CsI晶粒在潮解后的直径与高度变大，且CsI薄膜的覆盖率降低。对CsI光阴极潮解后的表面形貌建模，通过蒙特卡罗模拟来研究CsI光阴极的量子产额在潮解前后的变化。模拟结果显示，CsI晶粒的直径和高度变大会导致CsI光阴极的量子产额下降，并且表面形貌变化越大量子产额下降越多。因此，可以认为潮解造成CsI光阴极量子产额下降的重要原因之一是CsI光阴极表面形貌的变化。
CsI光阴极 潮解 量子产额 表面形貌 蒙特卡罗模型 CsI photocathode dehydration quantum yield surface morphology Monte Carlo model
1 新加坡南洋理工大学 电子与电气工程学院, 新加坡 639798
2 长春理工大学 高功率半导体激光国家重点实验室, 吉林 长春 130022
3 中国科学院半导体研究所 半导体超晶格国家重点实验室, 北京 100083
4 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
5 新加坡南洋理工大学 淡马锡实验室, 新加坡 637553
展示了一种低阈值(~131 A/cm2)2 μm InGaSb/AlGaAsSb单量子阱(Single Quantum Well, SQW)激光器, 并对该激光器的理想因子n进行了研究。激光器的总体理想因子n由中央pn结的理想因子n和n型GaSb衬底与n型金属之间形成的整流结的理想因子n两部分组成。当温度从20 ℃升高到80 ℃时, 激光器的总体理想因子n从4.0降低至3.3。该结果与所使用的理论模型以及独立的GaSb材料整流结(pn结、GaSb/金属结等)理想因子n的数值是相吻合的。
半导体激光器 理想因子n 单量子阱 semiconductor laser ideality factor n single quantum well 红外与激光工程
2018, 47(5): 0503001
空军工程大学航空航天学院等离子体动力学重点实验室, 陕西 西安 710038
采用不同能量空间分布的激光对TC11钛合金进行了表面处理,通过X射线测试获得了试件经激光冲击后残余应力的分布规律。结果表明,在相同的工艺参数下,高斯分布激光处理的钛合金表面残余应力为-636.71 MPa,压应力影响层深度为1187 μm;平顶分布激光处理的分别为-559.20 MPa和811 μm。通过理论推算得到高斯分布激光产生的冲击波峰值压力是平顶分布的1.55倍。
激光技术 激光冲击强化 残余应力 TC11钛合金 能量空间分布 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061402
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
Electron leakage still needs to be solved for InGaN-based blue-violet laser diodes (LDs), despite the presence of the electron blocking layer (EBL). To reduce further electron leakage, a new structure of InGaN-based LDs with an InGaN interlayer between the EBL and p-type waveguide layer is designed. The optical and electrical characteristics of these LDs are simulated, and it is found that the adjusted energy band profile in the new structure can improve carrier injection and enhance the effective energy barrier against electron leakage when the In composition of the InGaN interlayer is properly chosen. As a result, the device performances of the LDs are improved.
250.0250 Optoelectronics 250.5960 Semiconductor lasers Chinese Optics Letters
2016, 14(6): 062502
深圳大学 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
为了得到X射线条纹相机中CsI光阴极的高能电子份额数据, 通过蒙特卡罗方法建立模型来研究CsI光阴极在X射线照射下的光电发射特性。研究了CsI光阴极厚度为100~1000nm、入射X射线能量为1~30keV时的二次电子(SE)能量分布。模拟结果显示, 入射X射线的能量越高、CsI光阴极的厚度越大, 从CsI光阴极出射的二次电子中高能电子(大于50eV)的份额越高, 在入射X射线能量为30keV、CsI光阴极厚度为1000nm时, 出射电子中的高能电子份额可以达到10.8%。但是当CsI光阴极厚度保持为100nm、而入射X射线能量大于15keV时, 高能电子份额维持在3.4%左右而不再随入射X射线的能量增加而增加。
CsI光阴极 惯性约束聚变 蒙特卡罗模型 X射线条纹相机 高能电子 CsI photocathode inertial confinement fusion Monte Carlo model streak camera fast electron
深圳大学 光电子器件与系统(教育部/广东省)重点实验室, 广东 深圳 518060
为了得到CsI光阴极在紫外波段的时间弥散特性, 使用蒙特卡罗方法对CsI光阴极在紫外光入射情况下的光电发射进行模拟, 研究了当阴极厚度为5~45nm、入射紫外光能量为6.8~8.4eV时CsI光阴极出射电子的时间分布。得到了CsI光阴极的时间弥散与紫外光能量和CsI光阴极厚度的关系, 发现当CsI光阴极厚度小于30nm的时候, 光阴极的时间弥散随紫外光的能量增加而减小, 随光阴极厚度的增加而增加。当CsI光阴极厚度大于30nm的时候, 光阴极的时间弥散趋于稳定, 与紫外光的能量和光阴极的关系较小。
CsI光阴极 时间弥散 蒙特卡罗模型 紫外光 CsI photocathode time dispersion Monte Carlo model ultraviolet ray
