作者单位
摘要
浙江理工大学 物理系 浙江省光场调控技术重点实验室,杭州 310018
为克服非相干光源照明条件下基于全息光学元件的视网膜投影显示系统存在的色散、出瞳小、无法获得单眼调焦深度信息等局限,提出了一种基于双全息光学元件的3D视网膜投影显示器。用全息光学元件取代玻璃透镜,用发光二极管取代激光。用反射型体全息光栅和反射型体全息透镜构成的光学结构对系统的色散进行补偿,获得了清晰的图像,系统分辨率达到11.6 lp/mm。结合双全息光学元件结构,利用时分复用技术和角度复用技术实现了具有密集视点的3D视网膜投影显示。该结构可有效扩展系统的出瞳,解决视网膜投影显示系统出瞳小的问题。同时在0.45~2.0 m的深度范围内,实现具有单眼调焦深度信息的真3D显示,显示范围覆盖人眼的辐辏调焦响应敏感范围,可有效缓解辐辏调焦矛盾引起的眩晕和视觉疲劳问题。该系统结构紧凑、价格便宜且避免了散斑噪音和安全隐患,具有良好的应用前景。
视网膜投影 近眼显示 时分复用 全息光学元件 色散 Retinal projection Near-eye display Time division multiplexing Holographic optical element Dispersion 
光子学报
2023, 52(6): 0611002
作者单位
摘要
1 河南轻工职业学院,河南 郑州 450000
2 机械工业第六设计研究院有限公司,河南 郑州 450000
3 青海民族大学土木与交通学院,青海 西宁 810007
工业桥式起重机的有线通信方式会增加人工成本,后期维护相对困难,为此提出一种基于PLC的激光无线通信系统设计方案。系统硬件部分由激光传感信息获取层、信息传输层以及信息融合输出层构成,激光传感器获取数据信息,经ZigBee通信技术完成传输,在信息融合模块内实现数据融合;系统软件部分由PLC模块、激光传感器路由节点模块和信息融合模块构成。PLC模块接收外部信号,确定信号状态信息;路由节点模块记载传感器数据的地址信息;凭借BP神经网络算法去除冗余数据,压缩数据量,使传感器信息得到理想的融合结果。通过对系统性能测试,结果表明,所提系统通信误码率较低,通信延迟和通信开销较小,可以实现高效、快速的激光通信传输。
可编程逻辑控制器 工业桥式起重机 激光通信系统 信息融合 BP神经网络算法 programmable logic controller industrial bridge crane laser communication system information fusion BP neural network algorithm 
应用激光
2023, 43(1): 126
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 流体物理研究所,脉冲功率科学与技术重点实验室,四川 绵阳 621900
针对紧凑型高功率脉冲驱动源的重复频率充电需求,开展了基于LC全桥串联谐振原理的恒流充电技术研究,并根据紧凑型Marx脉冲功率源的工作方式开展了电源关键参数设计,完成了一种正负双极性充电的紧凑型高压电源研制,实现20 ms内对单边等效负载电容为0.15 μF的双极性Marx驱动源充电至±45 kV,平均充电功率大于15.5 kW。该电源采用单个高频高压变压器实现了正负双极性高电压同步输出;采用变压器、整流电路、隔离保护电路、电压检测电路一体化绝缘封装设计,既减小了装置体积又降低了高压绝缘风险;通过隔离保护、电磁屏蔽等设计有效解决了Marx发生器放电过程中瞬时高压信号对电源控制系统的干扰和损伤。
双极性输出 重频充电 串联谐振 脉冲功率技术 bipolar output repetitive charging series resonant pulse power technology 
强激光与粒子束
2023, 35(3): 035001
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院,四川 绵阳 621999
基于PFN-Marx技术路线研制了200 kV脉冲驱动源,采用了超前触发技术,实现了在40 Ω水电阻负载上输出电压约200 kV、前沿约25 ns、脉冲宽度约62 ns的脉冲高压。设计了工作电压为200 kV的“Washer-Needle”型二极管,在二极管电压210 kV、电流5 kA条件下,输出X射线脉冲宽度约40 ns,X射线焦斑直径1.2 mm,1 m处照射剂量约15 mR。
脉冲X射线源 200 keV PFN-Marx 脉冲驱动源 闪光照相 pulse X-ray source 200 keV PFN-Marx pulsed power flash X-ray radiography 
强激光与粒子束
2022, 34(8): 085002
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Key Laboratory of MEMS of the Ministry of Education, Southeast University, Nanjing 211189, China
2 Jiangsu Key Lab on Opto-Electronic Technology, School of Physics and Technology, Nanjing Normal University, Nanjing 210023, China
The explosive growth of the global data volume demands new and advanced data storage methods. Here, we report that data storage with ultrahigh capacity (~1 TB per disc) can be realized in low-cost plastics, including polycarbonate (PC), precipitated calcium carbonate (PCC), polystyrene (PS), and polymethyl methacrylate (PMMA), via direct fs laser writing. The focused fs laser can modify the fluorescence of written regions on the surface and in the interior of PMMA, enabling three-dimensional (3D) information storage. Through the 3D laser processing platform, a 50-layer data record with low bit error (0.96%) is archived. Visual reading of data is empowered by the fluorescence contrast. The broad variation of fluorescence intensity assigns 8 gray levels, corresponding to 3 bits on each spot. The gray levels of each layer present high stability after long-term aging cycles, confirming the robustness of data storage. Upon single pulse control via a high-frequency electro-optic modulator (EOM), a fast writing speed (~1 kB/s) is achieved, which is limited by the repetition frequency of the fs laser.
Journal of Semiconductors
2022, 43(6): 062301
作者单位
摘要
1 南京师范大学教师教育学院, 江苏 南京 210023
2 南京师范大学计算机与电子信息学院, 江苏 南京 210023
3 东南大学物理学院, 江苏 南京 211189
4 南京师范大学物理科学与技术学院江苏省光电技术重点实验室, 江苏 南京 210023
基于金属谐振环-介质-金属底板三层异质结构,设计了一种在太赫兹范围内工作的可发生双频电磁诱导透明效应的反射型超表面结构,并通过在金属谐振环的内外环间平铺光敏硅实现对电磁诱导透明效应的主动调控。研究结果表明,所设计的超表面结构在2.89~3THz以及4.03~4.44THz处分别有两处透明窗口,对电磁波具有较高的反射率。通过增加光强提高内嵌光敏硅的电导率,使得透明窗口的调制深度大幅减小,实现对透明窗口的主动调控。所设计的超表面具有主动可调、双频电磁诱导透明响应等优点,在光开关、多频点慢光效应及光集成中都具有一定的应用价值。
材料 超材料 太赫兹 电磁诱导透明 反射 materials metamaterial terahertz electromagnetically induced transparency reflection 
中国激光
2021, 48(12): 1214002
作者单位
摘要
北京邮电大学理学院, 北京 100876
为推进量子通讯平台的自动化,对量子密钥分发(QKD)层的软件部分进行了设计研究。 基于实验操作,通过编写对初学者友好的可视界面将实验流程封装起来,降低了对使用者编程水平的要求。 平台中的实验光路控制主要分为MFC, Labview及FPGA三部分。三者协同合作实现了集控制、扫描、判断于 一身的相位自扫描。基于所设计光路及软件搭建了量子通讯过程自动化操作平台,并实验证明了扫描的稳定性。
量子通信 量子密钥分发 光路控制 软件控制 quantum communication quantum key distribution optical path control software control 
量子电子学报
2018, 35(6): 682
吕耀宇 1,2顾营迎 1,3,*高瞻宇 1,2徐振邦 1[ ... ]吴清文 1
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间机器人工程中心, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 北京控制工程研究所成像事业部, 北京 100081
为了通过视觉测量的方法实现小型空间机器人协同位姿的求解, 设计了基于单目视觉的协同位姿测量系统。针对复杂的太空工作条件, 设计了作用范围广、精度高且稳健性强的合作靶标; 设计了利用图像梯度法提取单像素边缘的算法, 并通过中心匹配等约束完成了靶标识别; 推导了特征点距离与位姿测量精度的关系, 在此基础上提出了基于分区处理的特征点提取策略, 实现了复杂条件下特征点的分区提取和准确编号, 并扩展了工作距离, 改善了位姿求解精度。实验结果表明, 针对640 pixel×480 pixel图片, 在Matlab环境下处理速度约为84.3 ms/frame, 在2.2 m距离范围内位姿测量误差在5 mm、1°以内。设计的单目视觉位姿测量系统满足小型空间机器人协同工作的任务需求。
机器视觉 单目视觉 合作靶标 靶标识别 位姿测量 精度分析 machine vision monocular vision cooperative target target identification pose measurement precision analysis 
激光与光电子学进展
2017, 54(12): 121505
刘宇航 1,2,*顾营迎 1李昂 1,2李大为 1[ ... ]吴清文 1
作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 空间机器人工程中心 空间机器人系统创新研究室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
为了实现气浮实验台位姿的实时确定, 提出了一种基于单目视觉的位姿测量方法。首先, 设计了一种具有旋转、平移、缩放不变性且易于探测的圆形合作靶标; 其次, 结合靶标尺寸、形状以及安装位置, 基于Blob分析快速识别合作靶标, 保证了定位点提取的准确性; 然后, 提出一种在待识别区域内进行“行、列”扫描统计的靶标圆心测量算法, 实现靶标圆心的快速、鲁棒提取; 最后, 结合计算机坐标系下的圆心位置以及视觉测量系统中坐标变换关系, 解算气浮实验台的实际位姿。实验结果表明: 该方法测量位姿精度较高, 抗噪能力强, 在处理1 600 pixel×1 600 pixel图片的情况下, 平均测量周期为53.086 ms(约19帧/s), 能够实现对气浮实验台位姿实时、精确、鲁棒的测量。
气浮实验台 计算机视觉 位姿解算 靶标识别 圆心提取 flotation experiment platform computer vision pose calculation target recognition center extraction 
红外与激光工程
2017, 46(10): 1017005
谷宇 1,2袁建强 1,2王凌云 1,2刘宏伟 1,2[ ... ]徐乐 1,2
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621900
为了实现光导开关以MHz重复频率运行,设计了通过延迟产生MHz序列重复频率触发光的分光系统。分光系统由多根类蜂窝状排布的光纤组成并分为数组,各组光纤长度不同以产生时间序列。进行了光纤分光系统的理论计算,设计了分组程序,获得了各根光纤的输出端能量占比,实现了光纤输出端的分组设计优化。计算结果表明:当分光系统半径与激光器焦斑之比增大时,分光系统效率增高,达到一定数值后,分光系统效率趋于稳定;当激光器焦斑大小不变时,光纤层数增大,分光系统效率变小;当触发光脉冲数不变时,在一定范围内,光纤层数增大,输出端激光能量的最大相对误差变小。实验结果表明:四脉冲10 MHz分光系统实现了周期为100 ns的4个光脉冲输出,输出端能量最大相对误差6.80%,系统效率为38.07%。
光导开关 分光系统 光纤 MHz MHz photoconductive semiconductor switch fiber splitter fiber 
强激光与粒子束
2017, 29(10): 105004

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