Author Affiliations
Abstract
1 Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China
2 College of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China
3 College of Science and Technology, Ningbo University, Ningbo 315211, China
4 Laboratory of Infrared Materials and Devices, The Research Institute of Advanced Technologies, Ningbo University, Ningbo 315211, China
5 Department of Information Science and Electronics Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
A polarization-insensitive mode-order converting power splitter using a pixelated region is presented and investigated in this paper. As TE0 and TM0 modes are injected into the input port, they are converted into TE1 and TM1 modes, which evenly come out from the two output ports. The finite-difference time-domain method and direct-binary-search optimization algorithm are utilized to optimize structural parameters of the pixelated region to attain small insertion loss, low crosstalk, wide bandwidth, excellent power uniformity, polarization-insensitive property, and compact size. Experimental results reveal that the insertion loss, crosstalk, and power uniformity of the fabricated device at 1550 nm are 0.57, -19.67, and 0.094 dB in the case of TE polarization, while in the TM polarization, the relevant insertion loss, crosstalk, and power uniformity are 0.57, -19.40, and 0.11 dB. Within a wavelength range from 1520 to 1600 nm, for the fabricated device working at TE polarization, the insertion loss, crosstalk, and power uniformity are lower than 1.39, -17.64, and 0.14 dB. In the case of TM polarization, we achieved an insertion loss, crosstalk, and power uniformity less than 1.23, -17.62, and 0.14 dB.
integrated optics optical waveguide polarization-insensitive property mode-order converting power splitter 
Chinese Optics Letters
2024, 22(3): 031301
Author Affiliations
Abstract
1 Faculty of Electrical Engineering and Computer Science, Ningbo University, Ningbo 315211, China
2 College of Electrical and Electronic Engineering, Wenzhou University, Wenzhou 325035, China
3 College of Science and Technology, Ningbo University, Ningbo 315300, China
4 Laboratory of Infrared Materials and Devices, The Research Institute of Advanced Technologies, Ningbo University, Ningbo 315211, China
5 Department of Information Science and Electronics Engineering and Cyrus Tang Center for Sensor Materials and Applications, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China
A flexible-grid 1×(2×3) mode- and wavelength-selective switch which comprises counter-tapered couplers and silicon microring resonators has been proposed, optimized, and demonstrated experimentally in this work. By carefully thermally tuning phase shifters and silicon microring resonators, mode and wavelength signals can be independently and flexibly conveyed to any one of the output ports, and different bandwidths can be generated as desired. The particle swarm optimization algorithm and finite difference time-domain method are employed to optimize structural parameters of the two-mode (de)multiplexer and crossing waveguide. The bandwidth-tunable wavelength-selective optical router composed of 12 microring resonators is studied by taking advantage of the transfer matrix method. Measurement results show that, for the fabricated module, cross talk less than -10.18 dB, an extinction ratio larger than 17.41 dB, an in-band ripple lower than 0.79 dB, and a 3-dB bandwidth changing from 0.38 to 1.05 nm are obtained, as the wavelength-channel spacing is 0.40 nm. The corresponding response time is measured to be 13.64 µs.
integrated optics optical waveguide mode- and wavelength-selective switch 
Chinese Optics Letters
2024, 22(1): 011301
符强 1,2,3梁燚东 1,2,3纪元法 1,2,3任风华 1,2,3
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学,a.广西精密导航技术与应用重点实验室
2 b.信息与通信学院, 广西 桂林 541000
3 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心, 广西 桂林 541000
为优化无人机SLAM系统运行过程中发生的跟踪失败导致局部建图失败以及双目摄像头在远近复杂场景下轨迹误差大的现象, 提出了一种双目SLAM。首先在系统中加入新的约束优化双目匹配的视差与深度, 然后应用光流法基于单应运动补偿原理和PROSAC算法去除误匹配, 最后根据单应补偿结果投影得到新的数据关联, 在关键帧和地图点应用新的手段提高对补偿结果的利用率, 保证了系统的实时性和鲁棒性。所提算法利用双目视差优化计算关键点的深度从而提高系统的定位精度和系统鲁棒性, 在室内无人机EuRoC数据集上取得了较为优秀的精度提升。
双目 无人机 单应补偿 ORB-SLAM3 ORB-SLAM3 PROSAC PROSAC binocular UAV homography compensation  
电光与控制
2023, 30(8): 8
符强 1,2,3梁栩欣 1,2纪元法 1,2,3任风华 4
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学,广西精密导航技术与应用重点实验室
2 桂林电子科技大学,信息与通信学院
3 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心, 广西 桂林 541000
4 桂林电子科技大学,电子工程与自动化学院,广西 桂林 541000
为改进在复杂场景下的跟踪性能, 提出了一种特征增强和双模板更新的目标跟踪算法。首先, 提出了一种改进的特征提取网络, 并将深层特征和浅层特征融合, 再利用通道空间注意力模块对该融合特征进行强化, 获得表征能力增强的特征。其次, 提出了一种双模板更新策略, 将近邻高置信度图像帧保留为备份模板, 当跟踪响应图置信度较低时, 将初始模板与备份模板进行加权融合得到新的模板, 再重新进行跟踪预测。最后, 在数据集OTB-100和VOT-2017上进行跟踪性能评估, 实验结果表明, 所提算法提升了在遮挡、光照变化、背景杂乱等复杂场景下的跟踪成功率和跟踪准确率。
目标跟踪 特征融合 注意力模块 模板更新 object tracking feature fusion attention module template updating 
电光与控制
2023, 30(10): 7
林健 1刘雨潇 1符强 3李军 1[ ... ]陈伟伟 1,*
作者单位
摘要
1 宁波大学 信息科学与工程学院,宁波 315211
2 温州大学 电气与电子工程学院,温州 325035
3 宁波大学 科学技术学院,宁波 315300
提出了一种基于锥形渐变耦合结构的可扩展多模弯曲波导。该器件利用模式等效折射率匹配原理,通过对称的锥形渐变耦合结构,实现高阶模式与基模的相互转化,完成多模弯曲传输功能。同时,结合时域有限差分方法和粒子群优化算法,优化锥形渐变耦合结构区域,提升器件性能。实验测试结果表明,在1 520~1 600 nm的波长范围内,当输入模式分别为TE0、TE1、TE2、TE3和TE4时,该器件的插入损耗分别小于1.71 dB、3.04 dB、2.90 dB、3.16 dB和4.00 dB,对应的串扰分别小于-10.60 dB、-11.35 dB、-10.92 dB、-10.35 dB和-11.45 dB。
集成光学 多模弯曲波导 粒子群算法 锥形耦合器 有限时域差分法 Integrated optics Multimode waveguide bend Particle swarm optimization algorithm Tapered coupler Finite difference time domain method 
光子学报
2023, 52(7): 0713001
作者单位
摘要
1 宁波大学信息科学与工程学院,浙江 宁波 315211
2 温州大学电气与电子工程学院,浙江 温州 325035
提出一种相变材料辅助的非易失性硅基偏振不敏感1×2模式光开关,该器件包括偏振分束单元、偏振合束单元、定向耦合结构单元、偏振不敏感交叉波导以及模式转换单元。通过调谐相变材料的晶态与非晶态,可实现偏振不敏感的多模光开关功能。利用粒子群智能算法和时域有限差分法对所提出的器件进行优化并分析其性能。仿真结果表明,在1535~1569 nm波长范围内:输入TE0模式时,所设计器件的插入损耗小于1.37 dB,串扰小于-13.12 dB;输入TM0模式时,所设计器件的插入损耗小于1.61 dB,串扰小于-17.39 dB。
集成光学 硅基光子学 模式光开关 偏振不敏感 非易失性 
光学学报
2023, 43(11): 1113001
符强 1,2,3孔健明 1,2,3纪元法 1,2,3任风华 1,2,3
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学, a.广西精密导航技术与应用重点实验室
2 b.信息与通信学院, 广西 桂林 541000
3 卫星导航定位与位置服务国家地方联合工程研究中心, 广西 桂林 541000
无人机对目标进行测距时, 其算法的实时性和准确性一直是研究的重点。针对算法的实时性, 提出双向搜索策略以及采用三条数据流并行处理实现GPU加速, 并引入蝶形排序算法, 提高了运算效率; 针对算法的准确性, 提出改进AD算法与改进Census算法融合, 有效地解决了算法过度依赖中心像素的问题; 为了降低算法复杂度, 在基于背景差法的目标检测中引入移动平均算法; 针对无人机平台存储空间有限, 提出存储数据优化方案, 减少了数据的占用空间。在Middlebury数据集下与BM算法、SGBM算法进行对比实验, 采集室外场景与BM算法进行测距性能对比, 最后实现室外无人机测距。通过大量实验数据验证了所提算法可满足无人机实时测距的高精度要求。
无人机 双目视觉 双向搜索 蝶形算法 移动平均算法 UAV binocular vision two-way search butterfly algorithm moving average algorithm 
电光与控制
2023, 30(4): 94
程雷 1,2符强 1,2孙希延 1,2任风华 1,3李基武 1,2
作者单位
摘要
1 桂林电子科技大学
2 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004
3 电子工程与自动化学院, 广西 桂林 541004
在森林、室内、高空轨道等弱信号环境中, 卫星导航接收机已不能使用传统锁频环正常跟踪接收信号多普勒频率, 针对这一问题, 基于最大似然估计提出了一种改进的锁频环算法, 在传统锁频环混频器之前加入最大似然估计模块, 给出了该算法的推导过程, 结合传统锁频环的实现结构, 提出一种整合了该算法的实现方案。仿真结果表明, 该算法比传统锁频环在频率跟踪性能上有很大的改进。
载波跟踪 锁频环 弱信号 最大似然估计 多普勒频率 carrier tracking frequency-locked loop weak signal maximum likelihood estimation Doppler frequency 
电光与控制
2019, 26(6): 45

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