陈国龙 1,3顾有林 1,2,3,*胡以华 1,2,3孟凡昊 1,3张熙 1,3
作者单位
摘要
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学,安徽 合肥 230037
针对生物粒子凝聚体单体形状和光学特性的复杂多变,构建了5种不同单体形状的生物粒子凝聚体空间结构,并用离散偶极子近似方法计算了生物粒子凝聚体的消光特性参数,分析了不同单体形状生物粒子凝聚体的消光特性差异。计算结果表明:非球形生物粒子凝聚体在将其单体形状等效为球形时,平均质量消光系数的相对偏差绝对值在6%以内;不同单体形状生物粒子凝聚体对光的散射能力不同是消光特性存在差异的主要表现,且通常情况下单体形状越偏离球形,相对偏差越大,因此,由不同单体形状引起的消光特性的差异不应被忽略。此项工作可应用于准确评估和优化生物粒子材料的消光性能。
生物粒子材料 单体形状 凝聚体 红外 消光特性 
光学学报
2024, 44(3): 0316001
顾有林 1,2,3,*张熙 1,3胡以华 1,2,3孟凡昊 1,3[ ... ]王思雨 1,3
作者单位
摘要
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学,安徽 合肥 230037
生物材料作为一种有别于传统无机消光材料的新型烟幕介质,悬浮于空气中,以烟幕的形式存在,通过对光的吸收和散射作用改变光波的传输特性。本文根据生物材料的复折射率特点,介绍了生物材料的吸收和散射特性,概括了生物材料单粒子、单分散凝聚粒子和多分散凝聚粒子的消光特性的表征方式,分析了影响生物材料消光特性的因素,总结了生物材料消光性能的测试方法。最后,本文提出了生物材料在复杂空间结构模拟精确化、消光特性影响因素分析多元性、消光特性测试标准化方面的发展趋势,以期为新型消光材料的制备和改进等提供有益参考。
材料 烟幕 消光特性 凝聚粒子 复折射率 
中国激光
2024, 51(3): 0307302
作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院 定量遥感信息技术重点实验室,北京 100094
2 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 芬兰地球空间研究所,芬兰 Masala FI-02430
4 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
5 赫尔辛基大学,芬兰 赫尔辛基 00014
高光谱激光雷达是同时获取光谱和空间信息的主动遥感探测方法。在激光扫描过程中,激光入射角是重要的影响因素之一。在实际应用中,目标表面粗糙度会使其入射角效应偏离朗伯模型。因此,基于Oren-Nayar模型对粗糙表面建立二向反射模型,研究了入射角效应的辐射校正方法。选取8种典型的粗糙表面作为实验对象,分析了各波段后向散射强度与入射角的关系,并量化了粗糙度对强度的影响。基于构建的模型,对该研究样本的入射角效应进行辐射校正。辐射校正后,不同入射角反射率的标准差均不大于0.06;与校正前相比,标准差平均改善率为67.86%。结果表明,所提出的方法提高了提取目标反射特性的准确性,为高光谱激光雷达更好地为开展数据分析与应用提供良好的物理基础。
高光谱激光雷达 二向反射模型 Oren-Nayar模型 后向散射强度 入射角 辐射校正 hyperspectral LiDAR bidirectional reflectance distribution function model Oren-Nayar model backscatter intensity incidence angle radiometric correction 
红外与激光工程
2023, 52(10): 20230108
Xinyu Wang 1,2,3Yihua Hu 1,2,3,*Xing Yang 1,2,3,**Youlin Gu 1,2,3[ ... ]Peng Wang 4
Author Affiliations
Abstract
1 Electronic Countermeasure Institute, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
2 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
3 Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, Hefei 230037, China
4 Key Laboratory of High Magnetic Field and Ion Beam Physical Biology, Hefei Institute of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230037, China
Bioaerosols exhibit significant broadband extinction performance and have vital impacts on climate change, optical detection, communication, disease transmission, and the development of optical attenuation materials. Microbial spores and microbial hyphae represent two primary forms of bioaerosol particles. However, a comprehensive investigation and comparison of their optical properties have not been conducted yet. In this paper, the spectra of spores and hyphae were tested, and the absorption peaks, component contents, and protein structural differences were compared. Accurate structural models were established, and the optical attenuation parameters were calculated. Aerosol chamber experiments were conducted to verify the optical attenuation performance of microbial spores and hyphae in the mid-infrared and far-infrared spectral bands. Results demonstrate that selecting spores and hyphae can significantly reduce the average transmittance from 21.2% to 6.4% in the mid-infrared band and from 31.3% to 19.6% in the far-infrared band within three minutes. The conclusions have significant implications for the selection of high-performance microbial optical attenuation materials as well as for the rapid detection of bioaerosol types in research on climate change and the spread of pathogenic aerosols.
bioaerosol optical properties optical materials light-matter interactions Fourier transform infrared spectra 
Chinese Optics Letters
2023, 21(9): 090006
王新宇 1,2,3胡以华 1,2,3,*杨星 1,2,3,**顾有林 1,2,3,***[ ... ]王鹏 4
作者单位
摘要
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室,安徽 合肥 230037
4 中国科学院合肥物质科学研究院中国科学院强磁场与离子束物理生物学重点实验室,安徽 合肥 230037
通过建立具有丰富结构细节的生物颗粒形态模型,利用Kramers-Kronig算法、离散偶极子近似方法和蒙特卡罗算法计算了冷冻干燥和热风烘干两种干燥方法对BB0819生物气溶胶消光性能的影响,并通过傅里叶变换和红外光谱方法分析了由两种干燥方法所得孢子形成的生物气溶胶内部组成和蛋白质结构的差异,进一步解释了消光性能变化的原因。通过气溶胶室实验证明了仿真结果的可靠性,实验结果显示:在中红外波段,选用冷冻干燥孢子所形成的生物气溶胶可在3 min内将平均透过率从11.95%降至9.14%;在远红外波段,选用热风烘干孢子所形成的生物气溶胶可在3 min内将平均透过率从34.38%降至26.03%。研究结果阐明了干燥方法对人工制备生物气溶胶消光性能的影响,为在制备过程中提升生物气溶胶消光性能提供了有效参考。
材料 生物气溶胶 消光性能 散射 吸收 干燥方法 
光学学报
2023, 43(17): 1716002
作者单位
摘要
光学学报
2023, 43(17): 1700000
刘一凡 1,2,3胡以华 1,2,3,*徐世龙 1,2,3,**王一程 1,2,3[ ... ]张鑫源 1,2,3,***
作者单位
摘要
1 国防科技大学脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学电子制约技术安徽省重点实验室,安徽 合肥 230037
激光反射层析成像技术作为一种新型远距离、高精度的空间目标探测方法,在信噪比足够时具有成像分辨率与探测距离、接收口径相对无关的优势,在远距离空间探测领域的应用前景非常广阔,使得作为激光反射层析成像核心的成像优化方法更是成为了众多研究者关注的焦点。本文提出了一种基于波形分解方法的激光反射层析成像优化方法,该方法旨在通过波形分解方法抑制激光反射层析成像重构图像中的伪影和噪声,实现对激光反射层析成像结果的优化。实验结果表明,在使用同一组投影数据的情况下,优化前后的峰值信噪比分别为16.5和17.8,基于波形分解的激光反射层析成像优化方法能够有效提升重构图像的质量,并能够较好地消除重构图像中绝大部分环状伪影和噪声所带来的影响。
遥感与传感器 反射层析 激光雷达 波形分解 图像优化 
光学学报
2023, 43(18): 1828002
王玺 1,2赵楠翔 1,2张永宁 3王毕艺 3[ ... ]胡以华 1,2,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 电子对抗学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学 电子对抗学院 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 电磁空间安全全国重点实验室,天津 300308
4 北京航天控制仪器研究所,北京 100094
研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要**意义。开展了不同重频下2.79 μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱和以及损伤产生的绿屏、彩色条纹、黑屏、亮线等一系列干扰损伤现象。同时测量了传感器各种辐照现象相对应的2.79 μm中红外激光干扰损伤阈值,研究了图像传感器辐照效应与激光重频之间的内在关系,分析了2.79 μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰损伤机理。研究表明,CMOS图像传感器的激光损伤主要以材料的热熔融为主,热效应明显。在激光重频10 Hz的辐照下,饱和干扰阈值为0.44 J/cm2、过饱和阈值为0.97 J/cm2、损伤阈值为203.71 J/cm2。研究表明CMOS图像传感器具有很好的抗干扰和抗损伤能力,实验测得的相关阈值数据在空间激光攻防领域具有重要的参考价值。
中红外激光 辐照效应 CMOS图像传感器 损伤阈值 mid-infrared laser irradiation effect CMOS image sensor damage threshold 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230168
胡以华 1,2,3,4赵禄达 1,2,3,4,*
作者单位
摘要
1 国防科技大学 电子对抗学院,安徽 合肥 230037
2 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学 电子制约技术安徽省重点实验室,安徽 合肥 230037
4 合肥综合性国家科学中心 信息安全研究中心,安徽 合肥 230037
激光成像在多个领域中应用广泛,其成像时包含一系列的信号和信息处理过程,会对成像质量造成关键性的影响,并在成像信息运用的过程中起着关键性作用。文中主要针对典型激光成像处理技术进行综述性研究。首先,讨论了典型成像体制的激光成像处理技术特征,按照信号处理和信息处理两个阶段归纳了主要的共性处理方法和内容。其次,分析了激光信号去噪、辐射与几何校正和激光点云处理技术,激光测距、图像重建、目标检测的信息处理技术的发展现状,研究了典型处理技术特别是基于深度学习的激光成像智能处理技术的实现过程。最后,分析了激光成像处理技术的发展需求和未来发展方向,希望能对激光成像的相关研究带来一定的参考作用。
激光成像 信号处理 信息处理 点云处理 深度学习 laser imaging signal processing information processing point cloud processing deep learning 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230169
顾有林 1,2,3张熙 1,3胡以华 1,2,3孟凡昊 1,3[ ... ]何海浩 1,3
作者单位
摘要
1 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室,安徽 合肥 230037
2 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
3 国防科技大学,安徽 合肥 230037
气溶胶粒子凝聚模型作为研究大气中的粒子运动过程和凝聚体形貌特征的重要手段,在光学、天体物理学和材料学等领域有着重要应用。文中根据气溶胶粒子凝聚相关理论及影响因素,分析了气溶胶粒子的凝聚机理,阐述了几种主要的气溶胶粒子凝聚模型,介绍了凝聚模型在光学、天体物理学和动力学等领域的应用,总结了主要凝聚模型的优化现状,结合目前气溶胶粒子凝聚模型的应用现状及挑战,从实现非球形粒子凝聚、多因素耦合及凝聚体实时空间分布仿真等方面进行了展望。
气溶胶 凝聚模型 凝聚机理 凝聚动力学 模型优化 aerosol aggregation model aggregation mechanism aggregation dynamics model optimization 
红外与激光工程
2023, 52(6): 20230243

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!