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School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
The unevenly distributed Lorentz–Gaussian beams are difficult to reproduce in practice, because they require modulation in both amplitude and phase terms. Here, a new linearly polarized Lorentz–Gauss beam modulated by a helical axicon (LGB-HA) is calculated, and the two various experimental generation methods of this beam, Fourier transform method (FTM) and complex-amplitude modulation (CAM) method, are depicted. Compared with the FTM, the CAM method can modulate the phase and amplitude simultaneously by only one reflection-type phase-only liquid crystal spatial light modulator. Both of the methods are coincident with the numerical results. Yet CAM is simpler, efficient, and has a higher degree of conformance through data comparison. In addition, considering some barriers exist in shaping and reappearing the complicated Lorentz–Gauss beam with heterogeneous distribution, the evolution regularities of the beams with different parameters (axial parameter, topological charge, and phase factor) were also implemented.
Lorentz-Gauss beams Fourier transform method complex-amplitude modulation spatial light modulator Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 022602
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School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
In this Letter, vortex phase and sinusoidal phase modulations of Hermite–Gaussian beams are studied theoretically and experimentally. The coding method of the experiment is introduced in detail, and the evolution law of focus under different beam order (m, n) and topological charge (l) is given. In order to verify the accuracy of the generation experiment, the optical field distribution under sinusoidal vortex modulation is analyzed deeply. The relevant analysis and methods provided in this Letter have certain practical significance for the development of laser mode analysis, optical communication, and other fields.
Hermite–Gaussian beams phase modulation sinusoidal vortex phase modulation spatial light modulator focus mode Chinese Optics Letters
2020, 18(4): 042601
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
针对现阶段无创血压检测仪体积较大、不易携带,且需要专业人员操作的问题,提出了一种无创血压检测系统。系统基于脉搏波传导和光与物质相互作用的原理,提取并分析了光与手腕处的皮肤作用后的光电信号模量,推算出动脉血液流速,即脉搏波传导速度,从而进一步推算出血压值。试验结果表明,本系统与传统血压检测仪的平均相对误差在5 %以内,具有一定的可行性。该系统具有体积小、成本低、测量方式简单、易携带、可做大数据管理等特点,可用于人体血压的实时监测及健康管理。
无创 血压检测 光电信号 noninvasive blood pressure detection photoelectric signal
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
针对光栅尺、容栅尺等位移测量仪器不易于现场安装的缺点,提出一种基于图像处理的位移传感器装置,使其在满足分辨率与响应速度的条件下,最大限度降低安装要求。该传感器基于激光鼠标原理,通过改进光学组件,使得传感器与参照物可以保持比较长的非接触空间。同时根据不同场合的需求,换装不同放大率的光学组件,以得到不同工作距离、分辨率的传感器。实验表明,该传感器易于安装在多数平面运动的待测物上,具有成本低、精度高、线性度好的优点,可广泛用于普通机床的数显改造、机器人的精确定位等场合。
位移测量 速度测量 精确定位 激光鼠标传感器 机床数显改造 displacement measurement velocity measurement accurate positioning laser mouse sensor digital transformation of machine tool
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
评述了近十几年来K原子磁力仪的研究进展,介绍了K原子磁力仪的工作原理、优缺点,以及相关的应用。提出了一种新型的脑磁图检测装置以及一种全新的基于K原子磁力仪的脑磁场检测方法。最后,在综述K原子磁力仪的基础上,对其应用前景进行了展望。
碱金属原子 磁力计 K原子 无自旋交换弛豫 灵敏度 alkali metal atomic magnetometer K atoms free-exchange spin relaxation sensitivity
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
以生物特征检测技术为基础,基于已经构建的无创血糖检测系统进行血糖检测数据分析。以光电检测技术为主,结合其他人体特征信息检测,对人体进行无创血糖测试得到大量数据,建立数学模型并利用算法来计算血糖浓度。与一种常用有创血糖仪检测数据进行对比,有创与无创检测结果的相关系数达到了85.4%,为多信息融合无创血糖检测系统提供了一种有效的数据处理方法。
多信息融合 无创 血糖检测 multi-information fusion non-invasive blood glucose detection
上海理工大学教育部光学仪器系统工程研究中心上海现代光学系统重点实验室,上海 200093
二氧化硅微球颗粒在无水和水相介质中都极易发生团聚现象,进而严重影响该颗粒的特性研究。为了更好地使用和研究二氧化硅微球颗粒,需要进行解团聚工艺研究。实验研究了不同尺度的颗粒的团聚特性和现象,提出了一种工艺,该工艺方法可以很好地实现大团聚的二氧化硅微球颗粒的解团聚。经过尼康显微镜观察,显示该工艺不仅很好地完成了二氧化硅微球的解团聚,而且提高了颗粒的分散性和稳定性。
二氧化硅微球 无水和水相介质 团聚 解团聚 silica microsphere anhydrous and aqueous media agglomeration de-agglomeration 红外与激光工程
2015, 44(11): 3336
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海200093
远场显微成像是近年来的研究热点,而微球颗粒在远场成像中具有一定的放大作用。针对这种现象,通过对微球颗粒的分离,对单个微球颗粒的成像特性进行了理论研究。实验表明,利用一定尺寸的二氧化硅微球颗粒,可以使远场显微镜的分辨率提高一倍。在尼康显微镜下,利用普通卤素灯光源、二氧化硅和相应的增强介质,对1 200线的光栅实现了近一倍的放大成像效果,证实了微球颗粒的远场显微成像能力。
远场超分辨成像 二氧化硅微球 解团聚 成像放大 far-field super-resolution imaging silica microsphere de-aggregation amplified imaging