空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室，陕西 西安 710077
卫星弹性光网络（SEON）具有容量大、抗干扰能力强和资源管控灵活等优点，是卫星互联网重要的发展方向。路由和频谱分配（RSA）问题是SEON的核心关键问题之一，针对SEON中的RSA问题，提出了一种基于路径状态感知的动态路由和频谱分配算法（PIV-SSA），PIV-SSA算法由分段频谱分配（SSA）算法和基于路径影响值的路由选择（PIV）算法组成，在SSA算法中，根据业务所需要的传输速率来分配不同位置的频谱资源，在PIV算法中，基于SSA算法预分配频谱结果，综合考虑频谱资源消耗、链路频谱状态和路径存活时间等因素来选择最佳传输路径。仿真实验结果表明，在不同负载强度下，相较于经典的KSP-FF算法，PIV-SSA算法在网络阻塞率上平均降低了4.60%以及在网络频谱利用率上平均提高了4.78%。
卫星互联网 卫星弹性光网络 路由和频谱分配 分段频谱分配 路径影响值 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706014
空军工程大学信息与导航学院通信系统教研室，陕西 西安 710077
随着卫星光通信技术的发展，通过光链路进行组网能够满足未来爆发式增长的互联网业务的接入、传输以及分发需求。本文首先介绍了基于光通信的卫星互联网架构和星座类型；然后，分析了下一代卫星光网络的关键技术，包括光电混合交换、卫星光网络波长路由、波长需求量分析以及业务疏导技术；最后，对卫星光网络几个技术发展方向进行了展望。
光通信 光网络 卫星互联网 光电混合交换 波长路由 业务疏导 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0700001
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春30033
2 中国科学院大学，北京100049
3 长光卫星技术有限公司，吉林长春10000
基于动量叶素理论明确了旋翼的入流分布情况，建立了适用于共轴双旋翼的气动计算模型，通过所研制的气动试验平台对共轴双旋翼的气动特性（拉力、扭矩及功耗）进行了测试，着重分析了悬停状态下旋翼转速及间距的变化对系统气动性能的影响，探索最优的气动布局。实验结果表明：共轴双旋翼系统中旋翼间距的变化对总拉力的影响并不显著，但是下旋翼产生的拉力明显小于上旋翼，系统中下旋翼仅提供了43.8%~45.1%的拉力，适当增大下旋翼桨距和扭转角等参数有助于提高系统的整体性能；下旋翼的存在极大抑制上旋翼尾流的收缩，上旋翼尾流收缩的实际边界面积比理想边界增加了15%左右；当双桨间距为0.40R时，下旋翼产生的拉力最大，系统净扭矩最小，气动布局最优。
共轴双旋翼 计算模型 旋翼间距 气动特性 coaxial rotor calculation model rotor spacing aerodynamic characteristics
1 华南农业大学 电子工程学院(人工智能学院) 应用物理系, 广东 广州 510642
2 暨南大学 理工学院 光电工程系, 广东 广州 510632
针对目前条纹模板测量法在图像畸变校正中所存在的过校正问题, 文章采用载频条纹相位解调分析结合畸变模型实现对镜头桶形畸变的测量与校正。以载频条纹图像作为校正模板, 使用广角镜头相机进行拍摄, 获得畸变条纹图像; 采用具有高空间局域特性的四步相移分析方法进行相位解调, 获得畸变中心位置以及径向畸变量分布; 根据桶形径向畸变的偶数阶多项式模型展开数值拟合分析, 对畸变参量进行估算, 结合畸变中心位置点参量, 最终实现对畸变图像的校正。数值模拟以及实验结果表明, 方法简单、有效, 具有实际的应用价值。
信息光学 畸变校正 机器视觉 相位分析 条纹图像分析 information optics distortion correction computer vision phase analysis fringe-pattern analysis
华南农业大学电子工程学院, 广东 广州 510642
为了检测出规范化质量控制下品质异常的平整表面,提出一种关于平整表面反射率异常的单像素检测理论,该方法使用单像素探测器并且只需投影单幅结构光图像。推导关于平整表面反射率异常的单像素检测的辐射通量分布,结果分析表明:在均匀照度条件下,面对探测器的辐射通量空间分布呈现不均匀性,因此采用特别的照度设计可以实现辐射通量分布的均匀化,并将平整表面反射率的异常分布转化为反射率累积异常(或者总辐射通量异常)。实验上,设计了相应的检测装置;数值计算了均匀照度下平整表面面向探测器的辐射通量分布,实现了辐射通量分布均匀化的照度设计,并分别与实际结果进行比较,两者吻合得很好。在满足辐射通量分布均匀化的照明条件下,研究了7种不同类型合格瓷砖各自的总辐射通量和两种表面缺陷——裂痕和划痕引起的总辐射通量异常,结果显示这两种表面缺陷会导致总辐射通量明显改变。初步验证了理论的有效性和技术的可行性。
测量 平整表面反射率 辐射通量 单像素检测 激光与光电子学进展
2021, 58(12): 1212003
Author Affiliations
Abstract
1 Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, Engineering Research Center of Optical Instrument and System, Ministry of Education, School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
2 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China
We demonstrate absorption spectroscopy of water vapor for the determination of gas temperature. An adaptive dual-comb detection system is utilized to obtain precise spectroscopic data in a broadband range from 7143 to 7240 cm?1 with a spectral resolution of 0.049 cm?1. The measured spectra are in accordance with the simulated results from the HITRAN (high-resolution transmission molecular absorption) database. Several measurements are investigated in the temperature range of 500–1000 K, revealing relative deviations of less than 5% compared to the thermocouple. This broadband and accurate adaptive dual-comb spectral detection method could be a powerful tool for non-invasive combustion diagnosis.
ultrafast lasers laser spectroscopy absorption temperature Chinese Optics Letters
2020, 18(5): 051401
1 华南理工大学 制浆造纸工程国家重点实验室, 广东 广州 510641
2 广东省精密装备与制造技术实验室, 广东 广州 510641
微视觉系统中同轴光源和光学衍射的存在, 使CCD相机获取的图像具有灰度值偏低、光照不均匀、动态范围大、对比度差以及微细结构丢失或无法辨识的缺陷。为改善图像质量, 本文提出一种升余弦变增益子带分解微视觉图像自适应增强方法。该算法首先基于图像特性利用自适应Log增益对原图像进行增强, 提高微视觉图像中亮暗区细节特征与背景的对比度; 接着使用自适应升余弦卷积进行快速照度估计; 然后对各通道的输出图像采用自适应变增益子带分解算法获取独立光谱子带; 最后进行亮度校正、图像融合与色彩恢复。将该算法用于微位移测量系统中可使测量结果的相对误差小于20%; 用于处理光照不均的图像可有效降低同轴光源靠近中心区域的亮度; 此外, 扩展至普通图像的处理中可提高对比度, 改善细节特征。3组实验结果的平均图像质量相对提高率为81.46%, 71.18%和93.75%; 平均耗时为386 s, 0.24 s和1.27 s。
微视觉 图像增强 光照不均 升余弦 变增益 micro-vision image enhancement non-uniform illumination raised cosine variable gain
