1 浙江大学光电科学与工程学院，浙江 杭州 310027
2 浙江大学脑科学与脑医学学院，浙江 杭州 310058
3 浙江大学教育部脑与脑机融合前沿科学中心，浙江 杭州 310058
神经环路动态功能的解析是当前脑科学领域的重点和难点，微型化显微成像技术为其研究提供了重要手段。相较于双光子荧光成像和光纤光度法，微型化显微系统能够在模式动物自由活动状态下进行长时程、单细胞分辨率、实时成像。近十几年来，科学家们围绕可穿戴、高稳定性要求，先后研制了单光子、多光子成像系统，并从荧光探针、光电子元件、数据传输等方面进行不断优化，提升系统性能，扩展应用范围。将从成像原理、基本结构、系统优化、应用方案及未来发展方向等方面对微型化显微成像系统进行分析和讨论，综述各方向研究进展，旨在为该领域技术提升和神经科学应用提供参考。
微型化显微成像 单光子微型化显微镜 多光子微型化显微镜 活体荧光成像 单细胞分辨精度 激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211009
1 电子科技大学极高频复杂系统国防重点学科实验室，四川 成都 611731
2 厦门大学电子科学与技术学院电磁声学研究院，福建 厦门 361005
3 厦门大学深圳研究院，广东 深圳 518057
提出了一种基于人工表面等离子体激元（SSPPs）的亚太赫兹片上传输线，并在InP工艺基础上对其进行了结构设计和实物加工。为减小传统矩形槽SSPPs结构的占地面积，提出了一种折叠型SSPPs结构，在相同的渐近频率下，该结构的占地面积缩小了57.2%。利用接地共面波导（GCPW）和阶梯渐变结构，实现了对SSPPs传输线的高效激励。利用太赫兹在片测试系统对该传输线进行了测试。测试结果表明，在110~170 GHz频带范围内，SSPPs传输线的插入损耗小于3 dB/mm，回波损耗优于12.5 dB，且实验结果与仿真结果具有较好的吻合度。
光学学报
2022, 42(21): 2124001
传统的可见光通信(VLC)调光方案利用冗余的补偿符号实现调光控制, 导致传输效率低。为了提高VLC系统传输效率, 提出一种基于整形极化码的调光控制方案, 通过预编码器改变码字中“1”出现的概率, 从而在无需添加冗余补偿符号的情况下实现调光控制功能。实验结果表明: 相比通过补偿符号实现调光控制的极化码方案, 整形极化码方案具备更高的传输效率和更好的纠错性能, 在25%和12.5%这2种典型的调光率场景中, 编码增益至少可以分别达到1.9 dB和3.3 dB。
调光控制 极化码 可见光通信 dimming control, polarization codes, visible light
1 长安大学地质工程与测绘学院，陕西 西安 710054
2 自然资源部第一地形测量队，陕西 西安 710054
车载激光扫描由于快速、高精度、高密度等优点，被广泛应用于城市三维数据的采集。由于城市场景点云数据量庞大、目标繁多，难以准确高效地提取城市道路点云。基于渐进式形态学滤波算法，提出了一种利用格网近似值代替三维空间点运算并自适应计算滤波参数的算法；在此基础上，根据城市道路的空间分布特征，利用扫描车的行驶轨迹信息，通过法向量聚类、距离约束、连续性分布约束的方法提取道路边界点，并经结果聚类、拟合生成精确的道路边界，达到了快速、准确提取道路点云的目的。实验结果表明，所提算法提取的道路边界的准确度、完整度和总体质量均大于90%，边界位置与检测值的差异小于3 cm。
车载激光扫描 渐进式形态学滤波 轨迹信息 法向量聚类 道路边线 道路点云 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1001002
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院微电子研究所, 北京 100029
介绍了一款基于 InP材料的肖特基二极管的单片集成混频器, 其工作频率为 560 GHz。该混频器采用了一种新型薄膜混合传输结构, 基于某聚合物材料的无源结构的传输损耗降至14.4-15.5 Np/m。相比于基于传统石英介质基片和半导体介质基片的传输线, 传输损耗降低了一半以上。同时为了降低高频损耗, 提高电路效率, 二极管需采用亚微米结构, 结半径为 0.5 μm, 结电容为1.5 fF。无源结构和有源结构的同时优化使得该倍频器在 540~580 GHz的工作频带内, 变频损耗优于-8 dB, 回波损耗优于 10 dB。并且由于无源部分均采用创新的混合传输结构, 在保证单模传输的条件下增大了混频器电路整体的物理尺寸, 降低了腔体加工的工艺难度, 使得今后大于 1 THz信号低损耗平面传输成为可能。
肖特基势垒二极管 单片集成混频器 混合传输结构 Schottky barrier diode monolithic integrated mixer hybrid transmission structure 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(2): 189
1 中国民航大学 飞行技术学院, 天津 300300
2 中国民航大学 天津市智能信号与图像处理重点实验室, 天津 300300
3 天津市空管运行规划与安全技术重点实验室, 天津 300300
提出了一种基于激光脉冲距离权重函数的湍流风场速度估计的方法, 可以解决多普勒信息探测晴空湍流风场中精细化的风速测量问题。算法以划分的距离门为单位对速度值进行空间平均, 将各距离单元速度与激光脉冲距离权重函数进行卷积运算得到风速的局部估计值。并考虑高斯激光脉冲在湍流风场中的有效空间展宽传输特性, 根据直接选取距离门中心位置的速度估计方法和快速的线性平均近似方法的处理过程, 引入激光脉冲的传输特性来表达湍流径向风速的统计平均值, 以实现湍流风速的测量以及激光雷达在探测湍流上的应用。实验结果表明, 在有明显湍流条件的风场环境中, 脉冲距离权重方法比线性平均方法在保留真实风场属性的前提下具有相对更小的速度标准差, 显示出较好的风速修正效果, 提高了激光雷达对湍流风场的测速性能。
脉冲激光雷达 速度空间平均 湍流风场 速度估计 pulse lidar spatial average of velocity turbulence wind field speed estimation 红外与激光工程
2018, 47(11): 1106001
江苏科技大学机械工程学院，江苏 镇江 212000
为了预测多点激光微冲击成形情况，采用ABAQUS软件建立多点激光微冲击成形的有限元模型，并对模拟结果进行实验验证；在此基础上，研究工艺参数对激光微冲击成形的影响规律。结果表明：多点激光微冲击成形数值模拟有效地展示了激光冲击区域的三维变形特征，并且特征路径上表面形貌分布与实验结果吻合。板材最大变形量随激光能量、搭接率和光斑直径的变化规律，与实验结果一致，证实采用数值模拟的方法能有效的预测多点激光冲击成形特征，为多点激光微冲击工艺研究提供指导。
激光微冲击 数值模拟 T2铜 多点成形 micro laser shock forming numerical simulation T2 copper multi-point forming
1 东北农业大学生命科学学院, 黑龙江 哈尔滨150030
2 中国环境科学研究院, 北京100012
3 吉林省德惠市环境监察大队, 吉林 德惠130300
选取城市生活垃圾堆放场， 采集渗滤液样品， 对其水溶性有机物（DOM）进行分离提纯。 采用荧光光谱分析方法， 对DOM与Hg(Ⅱ)的相互作用过程进行了研究。 荧光发射光谱分析表明， 渗滤液DOM的组成物质结构简单， 对Hg(Ⅱ)的配合能力强， 配合Hg(Ⅱ)后表现出的荧光特性是各个荧光基团共同作用的结果。 荧光激发光谱分析显示， 在DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中， 不同来源的—OH和—NH2都参与了配合作用； 同步荧光光谱分析表明， Hg(Ⅱ)不仅能产生荧光猝灭效应， 而且低浓度的Hg(Ⅱ)与DOM结合后还能使DOM中某些物质的刚性结构增强； 三维荧光光谱证实， DOM与Hg(Ⅱ)的配合过程中， CO和 —COOH与Hg(Ⅱ)形成了配位键， 同时在此过程中， 金属能级之间或其与蛋白类物质的能级之间发生了电荷位移跃迁。
水溶性有机物 荧光光谱 配合作用 Dissolved organic matter Hg(Ⅱ) Hg(Ⅱ) Fluorescence spectroscopy Complexation 光谱学与光谱分析
2009, 29(8): 2204
