偏振是光的固有属性之一，用于描述电矢量的振动方向，也是光场的一个重要信息参量。光场的偏振测量，尤其是具有复杂空间结构光场的偏振分布测量，是研究光场偏振特性及其应用的重要课题。本文从偏振测量的相关原理出发，总结评述近年来有关光场偏振分布测量和材料光学各向异性测量方法的发展动态，以及不同条件下光场的斯托克斯参量、光学各向异性材料的琼斯矩阵和双折射参数的测量方法及其应用。
在幻影成像系统中，投影式成像装置具有制造成本低、成像系统操作便捷的优点，但由于投影光线发散和光源处光束偏轴角的存在，投影图像照射到四棱锥斜面时会发生几何畸变，导致三维模型失真。针对该问题，提出一种投影图像局域几何畸变的校正方法。通过提取投影图片，分析并建立投影图像形状和三维模型失真程度的映射关系，利用透视变换，构建投影图像局部几何畸变的矫正模型，实现三维模型的失真补偿。实验结果证明，校正后图像边长误差从34.4%降低到3.3%，角度误差从18.3%降低到3.3%，验证了该方法的有效性和可行性。
幻影成像 图像校正 透视变换 投影式成像系统 几何畸变 Phantom imaging Image correction Perspective transformation Projection imaging system Geometric distortion
1 陕西迪泰克新材料有限公司, 西安 712034
2 西北工业大学材料学院, 凝固技术国家重点实验室, 辐射探测材料与器件工信部重点实验室, 西安 710072
3 中国科学院高能物理研究所, 粒子天体物理重点实验室, 北京 100049
CdZnTe(CZT)探测器目前在国内外天体物理研究中占有重要的地位。本文采用蒙特卡洛软件GEANT4模拟了CZT伽马射线探测器对伽马射线的能谱响应, 研究了电子和空穴的输运特性、外加偏压、探测器厚度等因素对平面型探测器的能谱特性的影响规律。结果表明, 在电子收集效率较高时, 能量分辨率明显受迁移率寿命积比值((μτ)e/(μτ)h)的影响, 比值越小, 能量分辨率越好。增加工作电压可以提高载流子的收集效率和探测器的能量分辨率。在电子收集效率较高时, 增大厚度可以弱化空穴信号贡献, 提高能量分辨率。漂移程与晶体厚度之比(μτ)eE/d可以用来估算平面型CZT探测器对低能射线的收集效率, 并计算出其对应关系。
辐射探测晶体 伽马射线探测器 CdZnTe探测器 CdZnTe晶体 能量分辨率 能谱 radiation detection crystal gamma ray detector CdZnTe detector GEANT4 GEANT4 CdZnTe crystal energy resolution energy spectrum
1 西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室, 陕西 西安 710129
2 西北工业大学物理科学与技术学院陕西省光信息技术重点实验室, 陕西 西安 710129
焦散线理论是利用光传播轨迹切线簇构造初始波前的一种方法。基于焦散线理论设计和传输的表面波具有局域场增强、传播轨迹可控等优点,在光学显微、光学传感、调控光波耦合等方面具有重要的应用。提出了一种基于焦散线理论的布洛赫表面波激发光栅结构设计方法。利用双线性光栅结构进行数值模拟实现了可传播100 μm的类无衍射表面波,并分析了光栅结构参数对表面波耦合效率的影响。进一步,根据焦散线理论设计了一种简单的光栅结构,经模拟计算,该光栅结构能够实现沿任意轨迹自加速传输表面波的激发调控。研究结果为操纵亚波长尺度下光波的传输和片上光互联的端口设计提供了一种有效途径。
表面光学 表面波 焦散线理论 相位 光栅 光学学报
2021, 41(23): 2324001
1 光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室, 西北工业大学, 陕西 西安 710129
2 陕西省光信息技术重点实验室, 西北工业大学物理科学与技术学院, 陕西 西安 710129
近年来,深度学习技术的爆发式发展引领了机器学习的又一次浪潮。深度神经网络具备抽象特征的高效识别与提取能力、强大的非线性拟合能力、抗干扰鲁棒性及非凡的泛化能力,被广泛应用于自动驾驶、目标识别、机器翻译、语音识别等领域。最近几年,卷积神经网络(CNN)在光学信息处理中获得广泛应用,本文介绍CNN的基础概念和结构构成,回顾其在数字全息术、条纹分析、相位解包裹、鬼成像、傅里叶叠层成像、超分辨显微成像、散射介质成像、光学层析成像等领域的最新应用进展,评述CNN在光学信息处理中的典型应用特点,最后分析CNN应用于光学信息处理中的不足,并展望其未来发展。
激光与光电子学进展
2021, 58(16): 1600001
