作者单位
摘要
1 西安工业大学光电工程学院,陕西 西安 710021
2 中国科学院西安光学精密机械研究所光子制造系统与应用研究中心,陕西 西安 710119
液晶空间光调制器(LCSLM)加载计算全息图实现激光分束时,会在焦平面处产生零级光干扰,为了解决这一情况,提出一种加载达曼光栅灰度图至液晶空间光调制器的方法,利用相消干涉,从而消除零级光干扰。基于模拟退火算法,求解出相位转折点集,在VirtualLab中进行仿真模拟,利用MATLAB软件编写生成达曼光栅灰度图的脚本文件,搭建基于硅基液晶空间光调制器(LCOSSLM)的验证系统,对调制效果进行测验。结果表明:通过加载达曼光栅灰度图进行激光分束,在CCD视场内明显去除了零级光干扰,且实际分束效果与仿真模拟结果相近,在一维五分束下的分束均匀度达97.190%,优于GSW算法生成的光栅形式全息图的调制效果。以大光点间距进行一维二、七分束的效果观测,分束均匀度分别达98.453%、96.820%,又进行二维分束观测,测量分束均匀度可达95.436%,且均未在CCD视场内观测到零级光。
液晶空间光调制器 飞秒激光 纯相位调制 达曼光栅 衍射结构 liquid crystal spatial light modulator femtosecond laser pure phase modulation Dammann grating diffraction structure 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0411008
作者单位
摘要
杭州电子科技大学自动化学院,浙江 杭州 310018
针对基于卷积自编码进行空-谱联合的高光谱解混方法中,过度引入像元光谱之间的空间相关性导致丰度过于平滑的现象,提出一种结合注意力机制的双流卷积自编码高光谱解混方法(DSCU-Net)。首先,利用双流卷积网络分别提取高光谱图像的空间特征和光谱特征;其次,为了确保空间特征和光谱特征之间的平衡性,引入通道注意力机制对提取到的空间特征进行重加权,并对光谱特征和重加权后的空间特征进行融合;最后,使用融合后的特征进行高光谱图像重构,并将重构结果送入解混网络的主干网络中进行光谱解混。通过最小化两次重构误差进行解混网络的训练。为了验证所提方法的性能,在两个真实数据集上进行实验,并对复杂场景下算法的性能表现进行分析。结果表明,DSCU-Net能够有效减少过度引入空间相关性造成丰度过于平滑的现象,具有更好的解混性能。
遥感 高光谱解混 卷积自编码器 通道注意力机制 双流结构 remote sensing hyperspectral unmixing convolutional autoencoder channel attention mechanism dual-stream structure 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0428008
张舸 1,2,*崔聪聪 1,2李伟 1,2董斌超 3[ ... ]包建勋 1,2,**
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 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室,吉林 长春 130033
3 长春长光精瓷复合材料有限公司,吉林 长春 130033
碳化硅陶瓷具有力学和热学综合性能优势,已广泛应用于光学/精密结构构件的制造。综述了应用于天/地基先进光电系统领域的碳化硅陶瓷制备技术国内外现状,对比分析了常压烧结、反应烧结、气相转化/沉积三种已获得工程化应用的致密化技术,以及预制体成型技术和材料性能调控方法;介绍了碳化硅陶瓷的增材制造技术,及其应用于光学/精密结构构件制备的进展;总结了超大口径、超高复杂度碳化硅陶瓷的连接技术。阐述了不同应用场景对碳化硅陶瓷的性能需求及其面临的挑战,展望了碳化硅陶瓷制备技术的发展趋势。
光学材料 碳化硅陶瓷 光学/精密结构构件 致密化技术 增材制造 连接技术 optical materials silicon carbide ceramic optics and fine structure densification technique additive manufacturing joining technology 
光学学报
2024, 44(4): 0400003
Author Affiliations
Abstract
1 Guilin University of Electronic Technology, Photonics Research Center, School of Optoelectronic Engineering, Guilin, China
2 Guilin University of Electronic Technology, Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing, Guilin, China
3 Huazhong University of Science and Technology, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Wuhan, China
4 Optics Valley Laboratory, Wuhan, China
A pin-like beam is a kind of structured light with a special intensity distribution that can be against diffraction, which can be seen as a kind of quasi-nondiffracting beam (Q-NDB). Due to its wide applications, recently, numerous researchers have used optical lenses or on-chip integrated optical diffractive elements to generate this kind of beam. We theoretically verify and experimentally demonstrate an all-fiber solution to generate a subwavelength inverted pin beam by integrating a simple plasma structure on the fiber end surface. The output beams generated by two kinds of plasma structures, i.e., nanoring slot and nanopetal structure, are investigated and measured experimentally. The results show that both the structures are capable of generating subwavelength beams, and the beam generated using the nanopetal structure has the sidelobe suppression ability along the x-axis direction. Our all-fiber device can be flexibly inserted into liquid environments such as cell cultures, blood, and biological tissue fluids to illuminate or stimulate biological cells and molecules in them. It provides a promising fiber-integrated solution for exploring light–matter interaction with subwavelength resolution in the field of biological research.
inverted pin beam fiber-integrated plasma structure subwavelength resolution 
Advanced Photonics Nexus
2024, 3(2): 026003
作者单位
摘要
南京林业大学土木工程学院,江苏 南京 210037
针对PointNet++在特征提取阶段未能深层挖掘Lidar点云的语义特征及其在特征聚合阶段采用最大池化聚合导致特征丢失,进而导致点云分割精度下降的问题,通过改进PointNet++的特征提取及特征聚合模块,提出一种基于特征偏差值和注意力机制的点云分割模型。首先,利用球形采样获取不同的局部邻域,并采用K最近邻(KNN)算法筛选邻域点,计算不同邻域的特征偏差值,获取点云的深层语义信息,增强模型对不同局部邻域的识别能力;其次,利用基于注意力机制的特征聚合模块代替PointNet++中的最大池化模块,在聚合特征阶段学习不同特征的权重,从而提高模型对不同结构信息的筛选能力,增强模型的分割性能;最后,为了进一步优化模型架构,在全连接层中加入残差模块,共享权重,避免参数冗余,提升模型性能。基于ISPRS提供的Vaihingen数据集与斯坦福的S3DIS数据集进行实验验证,实验结果表明,所提模型总体精度达到86.69%,较PointNet++提高了5.49个百分点,同时平均F1得分达到了73.97%,较PointNet++提高了8.30个百分点。在S3DIS数据集上的实验结果表明,与PointNet++、RandLA-Net和ConvPoint等主流模型相比,所提模型结果较PointNet++也有提升,即相较于PointNet++的分割结果,改进后的模型能够充分提取点云的语义特征,有效提高模型分割精度。
点云分割 PointNet++ Lidar 特征偏差值 注意力机制 特征融合 残差结构 point cloud segmentation PointNet++ Lidar feature deviation value attention mechanism feature fusion residual structure 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0411001
作者单位
摘要
辽宁工程技术大学软件学院,辽宁 葫芦岛 125105
针对当前去雾算法中容易产生的图像伪影、图像颜色失真、图像细节模糊不清等问题,提出一种并行多尺度注意力映射图像去雾算法,通过端到端方式以编码器解码器结构实现图像去雾。在编码阶段,采用连续下采样层降低特征维度,避免过拟合。在特征转换阶段,采用并行分支结构设计并行多尺度注意力映射模块,使模型能够在关注图像重要特征的同时充分利用多尺度特征,并通过并行连接选择性特征融合模块有效收集图像空间结构信息。解码阶段,采用上采样层重构图像,并通过上下采样层融合更好地保留图像边缘信息。实验结果表明,该算法在合成雾天数据集以及真实雾天图像上均具有较好的去雾效果,相较于传统去雾算法,可更好地保留图像细节,具备较好的色彩保持度。
图像去雾 卷积神经网络 并行分支结构 多尺度映射 注意力机制 image dehazing convolutional neural network parallel branch structure multi scale mapping attention mechanism 
激光与光电子学进展
2024, 61(4): 0401002
作者单位
摘要
天津科技大学轻工科学与工程学院,天津 300457
利用纳秒级光纤激光器直接书写的方式实现了304不锈钢板表面超高效虹彩结构的构建,其速度可达到5 mm2/s以上。通过改变激光能量参数,得到了激光诱导金属表面虹彩结构特定形成的工艺范围。实验分析得出,改变参数,使得每次脉冲形成的熔池边界间距满足布拉格条件,可使这种微观结构出现虹彩现象。同时,利用特定工艺直接构建了一种具有光栅衍射虹彩、薄膜干涉结构色及固有色的复合结构,这种结构可在不同的角度下实现三种颜色交替主导的色彩表现,这也为金属表面的个性化着色提供了新方案。
激光技术 激光光学 表面结构 激光直接书写 结构色 laser technique laser optics surface structure laser direct writing structural color 
中国激光
2024, 51(12): 1202203
潘世烈 *†张方方 1†
作者单位
摘要
中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心新疆功能晶体材料重点实验室,新疆 乌鲁木齐 830011
深紫外非线性光学晶体通过非线性光学效应改变激光频率,输出波长短于200 nm的深紫外激光,是全固态深紫外激光源的核心材料,在深紫外激光光刻、半导体芯片缺陷检测、高端科研装备等领域有重要的应用价值。近年来,新型深紫外非线性光学晶体材料的研究取得了系列进展,涌现出若干具有应用前景的候选材料。本文着重介绍基于实验测得的折射率,相位匹配波长达到深紫外区的晶体材料,综述其在材料设计、晶体制备、基本性能和结构-性能关系等方面的研究进展,探讨了实用化深紫外非线性光学晶体材料的发展趋势。
深紫外非线性光学晶体 材料设计 晶体制备 结构-性能关系 deep ultraviolet nonlinear optical crystal material design crystal preparation structure-property relationship 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0116003
张岩 *†南通 1†
作者单位
摘要
首都师范大学物理系北京市超材料与器件重点实验室,北京 100048
结构光束是指在空间和时间上“定制”的光场,其振幅、相位和偏振态在空间和时间上有着特殊的分布。近些年,结构光束的研究发展迅速,光学参量的特殊分布从特定的空间横向结构、纵向结构,发展到定制的时空结构。这种具有不同时空结构的光束为众多领域带来了突破,包括光学通信、光学传感、光学微操作、量子信息处理和超分辨率成像。因此,人们提出了许多方法,并制造了相关器件,通过调整光束的各种光学参量在空间域和时空域的分布来生成结构化光束。本文主要介绍不同类型结构光束(包括空间结构光束以及时空结构光束)的制备方法,对已产生的结构光束进行了总结,并进一步讨论和展望了结构光束在未来的发展方向。
结构光束 空间结构 时空结构 器件 光学参量 structured light beam spatial structure spatiotemporal structure device optical parameter 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0126001
苏良碧 1,*†马凤凯 1,2†张振 1姜大朋 1[ ... ]徐军 3
作者单位
摘要
1 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室,上海 201899
2 暨南大学理工学院光电工程系,广东 广州 510632
3 同济大学物理科学与工程学院,高等研究院,上海 200092
当前,超强超快激光正朝着全固态、高重复频率、新波段等方向发展,而发展新型激光材料是其关键基础之一。稀土掺杂碱土氟化物激光晶体兼具有晶体的高热导和玻璃的宽光谱特性,在全固态重复频率超强超快激光领域具有重要应用。本文简要概述了萤石型氟化物晶体稀土离子团簇结构的基本特征、稀土离子局域结构的演变规律,围绕稀土掺杂碱土氟化物激光晶体的结构设计、光谱调控及激光应用,综述了局域结构设计在探索新型宽光谱超快激光材料方面的最新研究进展,并对其发展趋势进行展望。
局域格位结构 光谱性能调控 宽光谱超快激光 中红外激光 local structure spectral properties regulation broadband ultrafast lasers mid-infrared lasers 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0116002

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