作者单位
摘要
山东建筑大学 机电工程学院, 济南 250101
飞秒激光烧蚀加工与传统皮秒或纳秒激光加工相比, 具有热作用区域小、激光分辨率高、能够抑制等离子体的物理屏蔽效应等优势, 因而被广泛应用。基于雪崩电离和多光子电离效应, 阐述了飞秒激光烧蚀透明电介质材料机理, 介绍了飞秒激光烧蚀制备不同微结构件现状, 综述了近年来国内外飞秒激光微纳加工石英玻璃烧蚀点、烧蚀线和烧蚀面微特征的研究方法和研究进展, 对微功能结构件的实际应用情况进行了总结, 分析了现阶段飞秒激光在加工透明电介质领域存在的不足, 最后对该技术的发展进行了展望。
激光技术 飞秒激光 石英玻璃 烧蚀减薄 微特征 laser technique femtosecond laser quartz glass ablation thinning micro-features 
激光技术
2023, 47(3): 345
刘畅 1,2
作者单位
摘要
1 西北工业大学 微电子学院,西安 710072
2 西北工业大学 长三角研究院,江苏 太仓 215400
介绍了大功率高效率功率放大器(功放)在实际设计时面临的晶体管寄生效应问题,并通过引入晶体管封装寄生模型对本征端阻抗进行等效迁移,进而提高了输出匹配网络设计的便捷性。提出一种基于紧凑型微带谐振单元的电路设计方法及其传输线拓扑结构,其中,紧凑型微带谐振单元的作用是提供功放在三次谐波所需的开路点,从而通过调谐传输线满足相应阻抗条件。其优点还包括:基波频率下插入损耗低、效率高;实际物理尺寸小,可满足小型化需求。为了更好地验证上述理论,基于10 W GaN HEMT CGH40010F晶体管和大功率高效率E/F开关类功放在2.2 GHz的工作频率下进行了具体的电路设计。仿真结果表明,该款功放的最大功率附加效率可达78.4%,最大输出功率可达40.1 dBm,功率增益为12.1 dB。
功率放大器 大功率 高效率 小型化 寄生效应 紧凑型微带谐振单元 power amplifier high power high-efficiency miniaturized parasitic effect compact microstrip resonant cell 
强激光与粒子束
2023, 35(10): 103001
作者单位
摘要
上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620
针对激光雷达因为颠簸等路面原因突然转向和做摇摆运动所造成的运动漂移问题,提出一种基于连续时间样条约束的改进激光里程计。在运动非连续性假设下,基于扫描关键帧和样条分割来提高点云匹配精度,然后添加样条约束,基于改进迭代最近邻(ICP)算法进行帧与地图匹配,有效抑制运动轨迹的漂移。在KITTI里程数据集和实验室采集的里程数据集上的实验结果表明,所提激光里程计改进算法分别使运动轨迹的全局平均误差降低了12.43%、29.40%。与目前基于几何特征的方法相比,所提改进激光里程计稳定且有效抑制了运动轨迹漂移,改善了激光里程计性能。
激光里程计 迭代最近邻 点云匹配 样条约束 轨迹漂移 Lidar odometry iterative closest point point cloud matching spline constraint trajectory drift 
激光与光电子学进展
2023, 60(22): 2212007
Author Affiliations
Abstract
1 Terahertz Technology Innovation Research Institute, Terahertz Spectrum and Imaging Technology Cooperative Innovation Center, Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
2 Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 Tera Aurora Electro-optics Technology Co., Ltd., Shanghai 200093, China
4 Shanghai Institute of Intelligent Science and Technology, Tongji University, Shanghai 200092, China
This work presents a brief review of our recent research on an antiresonant mechanism named core antiresonant reflection (CARR), which leads to a broadband terahertz (THz) spectrum output with periodic dips at resonant frequencies after its transmission along a hollow-core tubular structure (e.g., a paper tube). The CARR theory relies only on parameters of the tube core (e.g., the inner diameter) rather than the cladding, thus being distinct from existing principles such as the traditional antiresonant reflection inside optical waveguides (ARROWs). We demonstrate that diverse tubular structures, including cylindrical, polyhedral, spiral, meshy, and notched hollow tubes with either transparent or opaque cladding materials, as well as a thick-walled hole, could indeed become CARR-type resonators. Based on this CARR effect, we also perform various applications, such as pressure sensing with paper-folded THz cavities, force/magnetism-driven chiral polarization modulations, and single-pulse measurements of the angular dispersion of THz beams. In future studies, the proposed CARR method promises to support breakthroughs in multiple fields by means of being extended to more kinds of tubular entities for enhancing their interactions with light waves in an antiresonance manner.
antiresonance core cladding tubular structure application 
Chinese Optics Letters
2023, 21(11): 110005
作者单位
摘要
北京信息科技大学应用数学研究所,北京 100101
从频谱支集对称程度及夹角两个结构特点出发,分析频谱支集结构变化对于去噪效果的影响,提出光场频谱支集集中程度的概念,并设计相应的度量函数。通过极小化集中程度度量函数,计算合适的光场双平面间距,按照此间距在去噪前对光场数据进行重参数化可以提高滤波去噪效果。HCI模拟光场数据和斯坦福实测光场数据实验结果表明,引入重参数化的光场滤波去噪方法能够优化去噪结果。从视觉上看,在滤除更多噪点的同时保留场景更多的结构和纹理信息;从定量评价上看,峰值信噪比和结构相似度指标也有所提高。
物理光学 光场 重参数化 频谱结构 去噪 physical optics light field reparameterization spectrum structure denoising 
光学学报
2023, 43(20): 2026001
作者单位
摘要
北京信息科技大学应用数学研究所,北京 100101
利用聚焦堆栈估计场景深度是计算成像领域中的重要技术手段。提出三维自适应加权全变分计算框架,用于解决场景中弱纹理区域和遮挡区域深度线索丢失导致深度估计不准确的问题。相比传统二维引导滤波方法,所提三维优化框架不仅考虑聚焦堆栈和聚焦测度中共同蕴藏的场景几何结构,避免在深度图中错误地引入场景物理信息,还充分考虑聚焦堆栈和聚焦测度沿图像序列方向的结构特点,实现更高程度的数据保真。模拟数据和实际数据实验结果表明,所提方法能够有效提升聚焦堆栈估计深度的精度。
图像处理 聚焦堆栈 聚焦测度 深度估计 结构一致性 image processing focal stack focus measure depth estimation mutual structure 
光学学报
2023, 43(20): 2010001
作者单位
摘要
北京信息科技大学应用数学研究所,北京 100101
聚焦堆栈数据受到视差维分辨率低的限制,导致由聚焦堆栈数据估计的视差的精度低、鲁棒性差。从聚焦堆栈数据的视差维频谱优化出发,引入聚焦堆栈视差维滤波器,提出基于视差维滤波的聚焦堆栈视差维超分辨方法,实现高精度的稠密视差估计。通过聚焦堆栈的频谱分析,选取巴特沃斯滤波作为视差维滤波器,实现聚焦堆栈数据高保真的视差维超分辨。利用视差维超分辨后的稠密聚焦堆栈,基于Robust focus volume regularization(RFV)算法实现稠密、高精度视差估计。模拟数据与实际数据实验结果表明:视差维滤波能够实现高效的视差维超分辨和高精度的稠密视差估计。
聚焦堆栈 视差维滤波 视差维超分辨 视差估计 focal stack disparity dimension filtering disparity dimension super-resolution disparity estimation 
光学学报
2023, 43(19): 1911004
作者单位
摘要
北京信息科技大学应用数学研究所,北京 100101
由于数据通量限制,光场数据采集存在空间-角度分辨率折中,无法达到诸多应用场景对精细三维重建的要求。本文使用双平面参数化光场数据训练神经辐射场,由神经辐射场生成光场视点平面上新的视点图像,进而实现光场角度域超分辨。由于神经辐射场能够对光场场景进行隐式表达,为高分辨率的四维光场拟合出准确的隐式函数,并将输入变量通过位置编码映射到该变量的傅里叶特征。因此该方法可以准确表达具有复杂不利条件的光场场景,并且能够有效地解决场景高频纹理信息较难拟合的问题。本文通过超分辨光场的角度域信息突破空间-角度分辨率折中、带宽积的限制,在实验中将角度分辨率从5×5提升到9×9,并且峰值信噪比(PSNR)平均提升了13.8%,结构相似度(SSIM)平均提升了9.19%。该研究结果可为后续的光场计算成像工作提供参考。
成像系统 光场 神经辐射场 角度域超分辨 体渲染 imaging system light field neural radiance field angular super-resolution volume rendering 
光学学报
2023, 43(14): 1411001
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Applied Physics, Abbe Center of Photonics, Friedrich-Schiller-University Jena, Albert- Einstein-Straße 15, Abbe Center of Photonics, 07745 Jena, Germany
2 Helmholtz-Institute Jena, Fröbelstieg 3, Fröbelstieg 3, 07743 Jena, Germany
3 GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Planckstraße 1, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt, Germany
4 Present address: Carl Zeiss AG, Carl-Zeiss-Promenade 10, Carl-Zeiss-Promenade 10, 07745 Jena, Germany
5 Leibniz Institute for Natural Product Research and Infection Biology, Hans Knöll Institute (Leibniz- HKI), Adolf-Reichwein-Str. 23, Hans Knöll Institute (Leibniz- HKI), 07745 Jena, Germany
6 Department of Pharmaceutical Microbiology, Hans Knöll Institute (HKI), Friedrich-Schiller- University Jena, Winzerlaer Straße 2, Hans Knöll Institute (HKI), 07745 Jena, Germany
7 Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering, Albert-Einstein-Str. 7, Albert-Einstein-Str. 7, 07745 Jena, Germany
8 Present address: Biochemistry/Biotechnology, Faculty of Engineering, Hochschule Wismar University of Applied Sciences Technology, Business and Design, Philipp-Müller-Str. 14, Faculty of Engineering, 23966 Wismar, Germany
Table-top extreme ultraviolet (EUV) microscopy offers unique opportunities for label-free investigation of biological samples. Here, we demonstrate ptychographic EUV imaging of two dried, unstained model specimens: germlings of a fungus (Aspergillus nidulans), and bacteria (Escherichia coli) cells at 13.5 nm wavelength. We find that the EUV spectral region, which to date has not received much attention for biological imaging, offers sufficient penetration depths for the identification of intracellular features. By implementing a position-correlated ptychography approach, we demonstrate a millimeter-squared field of view enabled by infrared illumination combined with sub-60 nm spatial resolution achieved with EUV illumination on selected regions of interest. The strong element contrast at 13.5 nm wavelength enables the identification of the nanoscale material composition inside the specimens. Our work will advance and facilitate EUV imaging applications and enable further possibilities in life science.
PhotoniX
2023, 4(1): 6
作者单位
摘要
上海工程技术大学电子电气工程学院,上海 201620
在激光雷达障碍物检测方法中,传统的角度约束算法面对特殊角度的点云或者缺失点云时会导致过分割。针对这个问题,提出一种基于改进角度约束的三维激光雷达障碍物检测方法。将点云转换为深度图,使用新的断点检测器完成初阶分割并构造图结构,描述点云集合,通过搜索图节点对满足簇间距离的点云集合进行合并。与传统方法相比,断点检测器增强了分割的鲁棒性,图结构搜索解决了点云缺失造成的过分割问题,同时加快了聚类速度。与传统方法相比,所提方法的平均耗时缩短了51.4%,平均正检率提高了11.5个百分点。
激光雷达 深度图 地面分割 断点检测 图结构 lidar depth map ground segmentation breakpoint detection graph structure 
激光与光电子学进展
2023, 60(12): 1228008

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