作者单位
摘要
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春130033
2 长春精测光电技术有限公司,吉林 长春130012
3 小米通讯技术有限公司,北京100089
针对多重差分航空相机图像检焦精度的问题,提出了一种多重差分空间滤波器参数选取方法。首先,介绍了空间滤波法以及基于空间滤波效应的自动检焦。然后阐述了多重差分滤波检焦法的具体实施过程,并从滤波器输出信号功率谱角度分析了滤波器参数的选取与检焦精度、灵敏度的关系。最后设计动态成像实验,在典型导轨移速532 mm/s下采集外景图像,选取不同的滤波器参数分别进行20次像面检测,并将其结果与传统图像检焦算子的检焦效果进行比较。结果表明,本文方法选取的参数使得检焦精度比Brenner算法提高了18%,且检焦系统的最大误差为3392 m,小于光学系统允许误差(768 m),满足实际工作需求。
光学成像系统 航空相机 焦面检测 空间滤波器参数 optical imaging system aerial camera focal plane detection filter parameters 
红外
2023, 44(5): 0015
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京 100049
3 白俄罗斯共和国开放式股份公司“精密电子机械制造设计局-光学机械设备”,白俄罗斯明斯克 220033
石英晶体是一种重要的双折射材料,广泛应用于光学相关领域。石英晶体在宽光谱下的参数测量通常使用椭圆偏振法,但现有的椭偏测量仪器往往假定晶体的光轴与测量光路对准,从而引入测量误差,这一问题在紫外波段尤为显著。为此提出了一种采用椭圆偏振法精确测量石英晶体参数的穆勒矩阵模型,运用坐标变换和Berreman 4×4矩阵理论建立石英晶体参数与穆勒矩阵的关联,通过拟合计算可以得到晶体的厚度、光轴欧拉角和相位延迟量。实验结果显示,拟合得到的穆勒矩阵与测量结果高度一致,模型拟合的均方根误差<5,拟合厚度的相对误差<1%,拟合的欧拉角与测量结果吻合。该模型包含的信息丰富,拟合准确,对椭圆偏振法测量各向异性材料的精确参数具有重要参考价值。
测量 椭偏技术 石英晶体 介电张量 相位延迟量 欧拉角 
中国激光
2023, 50(14): 1404006
Yu Zhao 1,2,*Jiawei Li 1,2Menglei Zhang 1,2Yangyang Zhao 1,2[ ... ]Tao Chen 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Photonic Technology, Faculty of Materials and Manufacturing, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China
2 Key Laboratory of Trans-scale Laser Manufacturing Technology (Beijing University of Technology), Ministry of Education, Beijing 100124, China
The self-mixing interferometry (SMI) technique is an emerging sensing technology in microscale particle classification. However, due to the nature of the SMI effect raised by a microscattering particle, the signal analysis suffers from many problems compared with a macro target, such as lower signal-to-noise ratio (SNR), short transit time, and time-varying modulation strength. Therefore, the particle sizing measurement resolution is much lower than the one in typical displacement measurements. To solve these problems, in this paper, first, a theoretical model of the phase variation of a single-particle SMI signal burst is demonstrated in detail. The relationship between the phase variation and the particle size is investigated, which predicts that phase observation could be another alternative for particle detection. Second, combined with continuous wavelet transform and Hilbert transform, a novel phase-unwrapping algorithm is proposed. This algorithm can implement not only efficient individual burst extraction from the noisy raw signal, but also precise phase calculation for particle sizing. The measurement shows good accuracy over a range from 100 nm to 6 μm with our algorithm, proving that our algorithm enables a simple and reliable quantitative particle characteristics retrieval and analysis methodology for microscale particle detection in biomedical or laser manufacturing fields.
self-mixing interferometry particle detection continuous wavelet transform laser processing Hilbert transform 
Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 041204
作者单位
摘要
1 河南理工大学土木工程学院, 焦作 454003
2 河南理工大学深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室, 焦作 454003
3 河南理工大学材料科学与工程学院, 焦作 454003
为了响应“双碳”政策节能减排的号召, 本文采用偏高岭土和高炉矿渣为原材料制备地质聚合物。以抗压强度为指标优化制备条件, 探讨确定影响地质聚合物强度的因素。通过正交试验确定偏高岭土基地质聚合物的最佳配比, 通过热重和XRD分析不同温度煅烧的偏高岭土组分。研究结果表明, 在高岭土煅烧温度为800 ℃时, 偏高岭土基地质聚合物的最佳配合比为氢氧化钠与硅酸钠的质量比为6.5∶1, 激发剂的质量掺量为14.2%, 其28 d抗压强度能达到46.6 MPa。偏高岭土基地质聚合物抗压强度随激发剂的掺量增加而增大, 随氢氧化钠与硅酸钠的质量比的增大先增大后减小, 随高岭土煅烧温度的升高先增大后减小。
地质聚合物 偏高岭土 碱激发 水玻璃模数 抗压强度 正交试验 geopolymer metakaolin alkali activated modulus of sodium silicate compressive strength orthogonal test 
硅酸盐通报
2022, 41(3): 894
刘丽杰 1,*赵有文 1,2黄勇 3赵宇 3[ ... ]谢辉 1
作者单位
摘要
1 中国科学院半导体研究所 材料重点实验室 北京市低维半导体材料与器件重点实验室,北京 100083
2 中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049
3 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 纳米器件与应用重点实验室,江苏 苏州 215123
采用全反射X射线荧光光谱(total reflection X-ray fluorescence,TXRF)和X射线光电子能谱(X-ray photo-electron spectroscopy,XPS)检测方法研究InAs衬底化学机械抛光后经过不同湿法化学溶液联合作用后衬底表面的金属杂质残留浓度和氧化物组分的变化。湿法化学清洗后的InAs表面检测到金属杂质Si,K和Ca,它们的浓度随溶液组合的变化而变化。金属杂质残留浓度较高的InAs衬底表面同时也测得较多粒径为80 nm的颗粒。提出了一种行之有效的InAs衬底湿化学清洗方法,可制备出金属杂质残留少、颗粒少、氧化层薄InAs衬底表面,此表面有利于MOCVD方法生长高质量InAs/GaSb超晶格红外探测器外延。
砷化铟 衬底 表面清洗 全反射X射线荧光光谱 X射线光电子能谱 InAs substrate surface cleaning total reflection X-ray fluorescence(TXRF) X-ray photo-electron spectroscopy(XPS) 
红外与毫米波学报
2022, 41(2): 420
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 流体物理研究所,四川 绵阳 621900
利用激光烧蚀等离子体射流可以获得数km/s 甚至上千km/s 的射流速度,远超目前绝大多数设备所能提供的模拟速度,并且覆盖了极大的温度与密度范围,作为加载手段具有广阔的应用前景。通过实验方法,探索和发展激光烧蚀等离子体射流这一新型实验模拟手段,利用高功率激光烧蚀产生高温高压等离子体射流,实现超高速气体动力学实验室模拟的新途径。以此作为加载条件,研究超高速物体与气体相互作用的气体动力学特性。通过建立激光烧蚀等离子体射流与固体靶相互作用实验方法,可进一步研究等离子体射流的产生、发展以及高速物体气体动力学,为下一步开展天体物理、小行星形貌、超高速陨石与行星大气相互作用机制等相关研究奠定基础。
激光烧蚀 超高速等离子体射流 射流与固体靶相互作用 气体动力学 laser-ablation hypervelocity plasma jet jet and solid target interaction gas dynamics 
强激光与粒子束
2022, 34(1): 011013
作者单位
摘要
1 中国科学院理化技术研究所光化学转换与功能材料重点实验室, 北京 100190
2 中国工程物理研究院流体物理研究所光电技术与装备研发中心, 四川 绵阳 621900
3 四川大学物理学院, 四川 成都 610065
4 中国科学院大学, 北京 100049
全息记录介质中光敏剂的用量非常少,但对记录波长的选择起到决定性的作用。针对最常用的532 nm激光器,设计并合成一系列环戊酮类光敏剂,研究它们的光谱特性、敏化引发单体聚合的反应动力学及其在光致聚合物型全息记录介质中的应用性能。结果表明,含有BTMI(2,5-bis(2-(1,3,3-trimethylindolin-2-ylidene)ethylidene)cyclopentanone)的样品具有最优的全息记录性能,在总曝光量为64 mJ/cm 2的情况下单光栅衍射效率达到90%,折射率调制度为4.14×10 -4,Bragg光栅选择角的半峰全宽为0.90°。在单个激光脉冲(波长为532 nm,脉宽为150~200 ps,能量密度为25 mJ/cm 2)的曝光下,该样品能够获得衍射效率为7%的全息光栅,说明可以实现信息的快速记录。通过配方的优化,BTMI有望应用于制备快速且高密度的全息存储介质。
全息 全息存储 光致聚合物 感绿光敏剂 衍射效率 单脉冲曝光 
光学学报
2022, 42(2): 0209001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
2 Shandong Labor Vocational and Technical College, Jinan 250022, China
We take H++CO as a prototype to analyze the effect of ion or proton collision on molecular orientation modulated by a two-color shaped pulse combined with the time-delayed terahertz (THz) pulse. Through examining the effect of ion collision on the molecular orientation, we found that when the impact parameter and collisional velocity have weak inverse influences on the maximal orientation degree, the appropriate two-color and THz field intensity employed can improve the molecular orientation degree. The carrier envelope phase and frequency of the THz laser pulse as well as the temperature also have certain influence on the collision-induced molecular orientation.
ion collision orientation combined fields 
Chinese Optics Letters
2021, 19(11): 110201
作者单位
摘要
北京空间机电研究所,北京 100094
某透射式低温光学红外相机工作于倾斜地球同步轨道,所处空间热环境复杂多变,整个光学路径部组件属于低温光学系统,对温度梯度及温度稳定性要求较高,这对热控系统设计带来挑战。结合相机在轨成像温度需求及空间外热流特点,详细分析了相机热控设计的重点和难点,通过低温热管热量传输和辐射制冷的方式实现了低温光学系统的降温,通过高效热防护、热隔离及间接辐射控温技术实现了低温光学系统的高精度控温。热平衡试验温度数据表明:成像模式下,各光学部组件温度均满足指标要求,光学透镜温度均匀性和稳定性较高,光学透镜间最大温差小于1 K,最大温度波动小于±0.3 K,实现复杂内外热环境下光学透镜高精度控温;加热去污模式下,利用低温热管“热开关”的特点在常温下热阻增加,通过较小热控功耗实现光学透镜加热去污的需求。
低温光学 全光路 热设计 红外相机 cryogenic optical all-optical path thermal design infrared camera 
红外与激光工程
2021, 50(5): 20200345
作者单位
摘要
1 长春理工大学 机电工程学院,吉林长春 130000
2 长春奥普光电技术股份有限公司,吉林长春 130000
为满足超轻量化光学系统近衍射极限的性能要求,利用先进的CAE仿真与现代高性能SiC制作工艺,研究Φ500 mm SiC反射镜的超轻量化反射镜结构。首先,通过对比现有反射镜常用材料和制作工艺,选取反射镜材料。针对圆形对称反射镜结构特性,采用全等刚度设计,结合集成优化方法,设计反射镜结构形式。同时,采用背部支撑结构,完成反射镜组件结构设计。仿真结果表明:主镜质量小于5 kg,面密度小于20 kg/m2。3个方向自重变形下及4 ℃温升工况下的面形误差(RMS值)均优于λ/50;主镜组件的一阶谐振频率不小于120 Hz,动态响应分析表明最薄弱处应力小于100 MPa。满足反射镜设计要求,轻量化效果显著,结构稳定可靠。
超轻量化 背部支撑 有限元仿真 等刚度设计 集成优化 ultra-lightweight back support finite element simulation equal stiffness design integrated optimization 
中国光学
2020, 13(6): 1352

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