黄麟景 1周霄 2,3樊昕昱 1,*王峰 2,3,**[ ... ]何祖源 1
作者单位
摘要
1 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
2 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
3 南京大学现代工程与应用工程学院,江苏 南京 210023
为了解决传统分布式光纤传感系统只针对单一变量进行测量的问题,研究人员近年来结合多种光纤传感测量机理,提出了一系列多机理融合的分布式光纤传感系统,使用同一系统实现多种参量的测量。综述了近年来多机理融合的分布式光纤传感技术,从不同散射机理相互结合的角度进行分类,介绍了不同的多机理融合的分布式光纤传感系统及其性能指标,并对其进行总结对比,最后展望了多机理融合的分布式光纤传感技术的发展前景。
传感器 光纤散射 多机理 光纤光学 光纤传感 
光学学报
2024, 44(1): 0106007
作者单位
摘要
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
在100 kJ级激光装置上针对实验环境设计了高探测效率及低本底的聚变伽马探测器。利用开源粒子输运模拟软件Geant4研究了收光部件及屏蔽体等对收集效率及时间延迟的影响,优化了系统结构及屏蔽设计以提高系统效率并降低测量干扰,进行了测量信号正算仿真及系统性能评估。结果表明,优化后探测器灵敏度达到每个入射伽马光子产生0.21个光子,本征时间响应可达16 ps。在中子产额为1013的内爆实验中,光电倍增管增益为5×103时测量信号幅度约0.7 V,耦合光电倍增管的系统时间响应可达108 ps左右。优化后的伽马切连科夫探测器满足100 kJ装置上内爆物理实验中聚变伽马诊断需求。
探测器 切连科夫光子 伽马探测器 聚变反应宽度 Geant4 
光学学报
2024, 44(2): 0204001
作者单位
摘要
1 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
2 华中科技大学光学与电子信息学院,湖北 武汉 430074
3 北京交通大学信息科学研究所,北京 100044
4 之江实验室光纤传感研究中心,浙江 杭州 311100
5 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
6 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
7 中国电力科学研究院有限公司,北京 100192
8 中国煤炭地质总局勘查研究总院,北京 100039
9 中油奥博(成都)科技有限公司,四川 成都 611731
10 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
11 齐鲁工业大学(山东省科学院),山东省科学院激光研究所,山东 济南 250104
12 厦门大学航空航天学院,福建 厦门 361005
13 上海交通大学电子信息与电气工程学院,区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
14 北京理工大学光电学院,信息光子技术工信部重点实验室,北京 100081
15 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室,四川 成都 611731
16 兰州大学土木工程与力学学院,甘肃 兰州 730000
我国大型基础设施的建设规模已多年位居世界之首,分布式光纤传感技术(DOFS)作为大型基础设施健康状态实时监测最有潜力的技术,近年来得到了迅速发展。针对DOFS在技术和应用的突破上面临的挑战,在介绍DOFS各技术基本工作原理、发展历史、现状以及典型应用原理和方案等的基础上,对其工作新机理、系统设计方案、研究发展方向等进行了阐述和讨论。
光纤光学 分布式光纤传感技术 光时域反射仪 光频域反射仪 干涉型分布式光纤传感 
光学学报
2024, 44(1): 0106001
张旭苹 1,2周廣南 1,2王浩然 1,2王金 3[ ... ]张益昕 1,2,*
作者单位
摘要
1 南京大学现代工程与应用科学学院,江苏 南京 210023
2 南京大学智能光感知与调控技术教育部重点实验室,江苏 南京 210023
3 北京湜沅科技有限公司,北京 102400
4 南京法艾博光电科技有限公司,江苏 南京 211135
为了解决水资源时空分布不均匀的困境,我国目前正在兴建一系列大规模引调水工程。预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其强度高、抗震好、防渗漏等优点,被广泛应用在长距离输水管道的建设中。但是随着服役年限的增加,PCCP管道存在预应力钢丝断裂的现象,积累到一定程度便有可能诱发爆管事故,因而迫切需要对PCCP断丝进行实时在线监测。相比于传统手段,基于分布式光纤声场传感(DAS)的PCCP断丝监测技术在传感器布设的便捷性和事件识别的准确性方面具有明显优势。本文分析了PCCP断丝成因,对比了现有的各种PCCP断丝监测方法,并介绍了近年来出现的基于融合式DAS原理的PCCP断丝实时在线监测解决方案,同时对其发展趋势进行了展望。
预应力钢筒混凝土管 断丝监测 分布式光纤声场传感 融合型系统 
光学学报
2024, 44(1): 0106006
作者单位
摘要
1 南京信息职业技术学院 网络与通信学院,南京 210023
2 南京大学 现代工程与应用科学学院,南京 210023
提出了一种无波长校正的光纤布拉格光栅(FBG)传感系统,可在未对基于重构等效啁啾(REC)技术制造的扫频DFB激光器进行波长线性校正的情况下,识别波长变化,并解调出光栅传感器的温度变化。所提无波长校正FBG传感系统可以在200 ℃范围内进行精确的温度检测,测得的波长与温度的线性系数1-R2仅为0.004 4。该传感系统光源在1 kHz的锯齿波调制下,调谐范围可达2.5 nm,且测量过程中无需额外波长校正器件。
光纤布拉格光栅 重构等效啁啾技术 分布式反馈激光器 无波长线性校正 可调谐激光器 Fiber Bragg grating Reconstruction equivalent chirp technique Distributed feedback laser Wavelength correction free Tunable laser 
光子学报
2023, 52(12): 1206004
作者单位
摘要
1 1.上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
2 2.中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 绵阳 621050
3 3.桂林电子科技大学 广西电子信息材料构效关系重点实验室, 桂林 541004
随着我国核辐射技术的进步, 辐射探测在近些年也得到了高速发展, 并被广泛应用于辐射安全监测、放射性医学诊疗、X射线安监系统、工业无损探伤以及微观粒子轨迹探测等诸多领域。辐射光致发光(Radio- photoluminescence, RPL)是一种在电离辐射作用下, 材料内部产生新的发光中心, 并被紫外光激发进而发光的现象, 可作为一种新型辐射探测手段。RPL材料通常具有存储辐射信息、信息几乎不衰减、剂量线性响应好、均匀稳定的高辐射灵敏度、能量依赖性小和可重复读数等特点, 弥补了光释光(Optically stimulated luminescence, OSL)和热释光(Thermally stimulated luminescence, TSL)材料在存储稳定性和重复使用性等方面的不足。自RPL现象被报道以来, RPL材料层出不穷, 如传统的Ag掺杂磷酸盐玻璃、Al2O3:C,Mg和LiF, 再到新型的Cu离子掺杂体系、Sm离子掺杂体系以及无掺杂体系材料等。同时, RPL应用也被不断发掘, 目前它已成为辐射探测领域不可或缺的材料之一。基于此, 本文概述了RPL材料的最新进展, 重点梳理了传统和新型RPL材料的发光原理、性能特点及其应用, 特别对比了不同RPL材料在辐射探测性能方面的差异。最后, 本文对RPL材料的优势及其不足之处进行了归纳分析, 并对其发展趋势进行了展望。
辐射光致发光 辐射探测 剂量监测 Ag掺杂磷酸盐玻璃 X射线成像 radio-photoluminescence radiation detection dose detection Ag-doped phosphate glass X-ray imaging 
无机材料学报
2023, 38(7): 731
作者单位
摘要
1 太原理工大学 电子信息与光学工程学院, 山西 晋中 030600
2 太原理工大学 电气与动力工程学院, 太原 030000
3 中国电子科技集团公司第三十三研究所, 太原 030000
针对红外图像细节分辨率不高、目标边缘模糊等,提出一种基于改进生成对抗网络的红外图像增强算法。首先,基于编码解码网络U-Net构建生成器,优化U-Net跳跃连接方式,融合全局上下文模块,实现全局和局部特征的上下文建模; 然后,基于胶囊网络构建鉴别器,结合Res2Net改进胶囊网络结构,并对胶囊网络全连接层进行反卷积重构,实现多尺度图像特征提取,减少模型参数冗余。实验表明,与当前主流算法相比,该算法能有效突出细节信息、抑制噪声,提高图像分辨率和视觉效果。
深度学习 红外图像增强 生成对抗网络 胶囊网络 deep learning infrared image enhancement generative adversarial network capsule networks U-Net U-Net 
半导体光电
2023, 44(5): 782
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院,北京市混合现实与先进显示技术工程研究中心,北京 100081
2 重庆京东方显示技术有限公司,重庆 400714
3 北京京东方显示技术有限公司,北京 101520
随着显示技术的不断发展,对高性能、高稳定性的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)的需求日趋增加,通过结晶改善薄膜晶体管性能的方法受到大量关注。当前,铟镓锌氧化物(IGZO)材料由于具有迁移率高、柔性好、透明度高等优势,被广泛用于薄膜晶体管的沟道中,而改善IGZO沟道层的结晶形态也成为研究热点。本文总结了晶态IGZO薄膜晶体管器件的研究进展,详细介绍了IGZO系化合物的晶体结构,重点阐述了单晶、c轴取向结晶、六方多晶型、尖晶石型、纳米晶型和原生结晶型IGZO的结构和各晶态IGZO薄膜晶体管的制备方法、器件性能和稳定性,深入分析其微观结构,总结物理特性,阐述不同晶系结构的结晶机理,建立不同晶体结构与电学特性的关系,最后对晶态IGZO薄膜晶体管的发展进行展望。
晶态IGZO薄膜 薄膜晶体管 晶体结构 研究进展 crystalline IGZO film thin film transistor crystal structure research progress 
液晶与显示
2023, 38(8): 1031
作者单位
摘要
1 内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,呼和浩特市000
2 南京大学现代工程与应用科学学院,南京1003
3 北京湜沅科技有限公司,北京102400
4 南京法艾博光电科技有限公司,南京211135
设计了一种融合相位敏感型光时域反射计(Φ‑OTDR)和马赫‑曾德尔干涉仪(MZI)的预应力钢筋混凝土管(PCCP)断丝监测系统。通过引入优化的IQ解调算法,减少了40%以上的数据运算量。实验结果证明该系统的单端测量距离不低于20 km,频率响应不低于20 kHz,空间定位误差在±2 m以内,具备长距离定位断丝故障和分辨振动事件特征频率的能力,为PCCP的全生命周期在线结构健康监测提供了一种可靠的技术手段。
预应力钢筋混凝土管(PCCP) 相位敏感型光时域反射计(Φ‑OTDR) 马赫‑曾德尔干涉仪(MZI) 断丝监测 prestressed concrete cylinder pipe (PCCP) phase-sensitive optical time domain reflectometry (Φ-OTDR) Mach-Zehnder interferometer (MZI) broken wire detection 
光电子技术
2023, 43(2): 133
张驰 1,2邹宁睦 4宋金玉 1,2佟帅 1,2[ ... ]张旭苹 1,2,3,**
作者单位
摘要
1 南京大学智能光传感与调控技术教育部重点实验室, 江苏 南京 210093
2 南京大学现代工程与应用科学学院, 江苏 南京 210023
3 南京大学深圳研究院, 广东 深圳 581000
4 德克萨斯州立大学工学院, 德克萨斯州圣马科斯 78666, 美国
相位敏感光时域反射(Φ-OTDR)传感系统具有高动态响应、高灵敏等特点,在大型工程结构健康监测领域具有巨大的应用潜力。而Φ-OTDR系统仪器化水平和工程应用很大程度上取决于数字信号处理(DSP)技术。本文对比分析了近年来Φ-OTDR系统在信号的量化、解调、抑噪以及模式识别上主要的数字信号处理方法和技术,并通过架空输电线路状态监测、埋地电缆外破预警两个应用实例,阐述了工程应用中数字信号处理与行业背景知识相结合的重要性和方法,并对Φ-OTDR系统中数字信号处理方法的发展现状和趋势进行了总结与展望。

相位敏感光时域反射(Φ-OTDR) 外差相干探测 数字信号处理(DSP) 输电线健康监测 phase-sensitive optical time domain reflectometry (Φ-OTDR) heterodyne coherent detection digital signal processing (DSP) power line health monitoring 
光电工程
2023, 50(2): 220088

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