四川大学电子信息学院光电科学技术系, 四川 成都 610064
近年来，结构光三维成像技术被深入研究和广泛应用，通常采用的技术方案是投影一个载频条纹到被测物体表面，利用成像设备从另一个角度记录受被测物体高度调制的变形条纹图像，再从获取的变形条纹图中数字解调重建出被测物体的三维数字像。与全息三维成像对应，结构光三维成像过程也是两步成像过程，先获取物体被结构光条纹调制的二维图像，再从包含变形条纹的二维像中通过数字重建方法得到物体的三维数字像。主要回顾了本课题组在基于结构光三维成像技术研究中的进展，讨论了基于傅里叶条纹分析、相移条纹分析和动态过程三维成像的方法，给出了相关应用的实验结果，分析了结构光三维成像的特点以及该领域今后的发展动向。
成像系统 三维成像 结构光 三维面形测量 条纹分析 全息显示 imaging systems three-dimensional imaging structured illumination three-dimensional surface measurement fringe analysis holographic display
发光学及应用国家重点实验室 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
对半导体激光器的发展历史和发展现状进行了综述, 并具体介绍了长春光学精密机械与物理研究所近年来在大功率半导体激光器方面所取得的主要进展,特别是在大功率半导体激光器的激光光源、垂直腔面发射激光器和新型激光器芯片等方面。
大功率 半导体激光器 边发射激光器 垂直腔面发射激光器 芯片 high power diode laser edge emitting laser vertical cavity surface emitting laser chip
中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室, 上海 201800
飞秒激光微加工技术具有加工精度高、热效应小、损伤阈值低以及能够实现真正的三维微结构加工等优点,这些特性是传统的激光加工技术所无法取代的。首先回顾了激光微加工和超短脉冲激光技术的发展历史,然后介绍超短脉冲激光与金属和介质材料相互作用的机制,接着阐述了飞秒激光直写、干涉和投影制备等各种加工方法的原理,重点讨论飞秒激光在三维光子器件集成、微流体芯片制备及其在生化传感方面的应用等,最后展望了飞秒激光微加工领域所面临的机遇和挑战,指出了未来的研究方向。
超快光学 飞秒激光 光与物质相互作用 微加工 集成光学 双光子聚合 微流体 纳米颗粒 ultrafast optics femtosecond laser light-matter interaction micromachining integrated optics two photon polymerization microfluidics nanoparticles
1 北京航空航天大学 大型整体金属构件激光直接制造教育部工程研究中心,北京 100191
2 中国航空工业集团公司 沈阳飞机设计研究所,辽宁 沈阳 110037
简要介绍大型钛合金结构件激光直接制造的技术特点及其在航空航天等工业装备中的应用前景,重点报道大型钛合金结构件激光直接成形制造工艺、内部质量控制和应用研究进展。深入评述大型钛合金结构件激光直接成形制造技术发展面临的问题及其热物理、熔池非平衡冶金动力学、内部组织快速凝固和内部缺陷控制的复杂性。指出零件“变形和开裂”预防和“内部质量”控制是目前制约该技术发展和应用的关键“瓶颈难题”,只有加强对零件“内应力演化规律与变形开裂行为”及“凝固组织形成规律及内部缺陷形成机理”等基础问题的研究和认识,才能有效解决上述瓶颈难题。
激光技术 激光直接制造 钛合金 金属结构件 航空航天 laser technique laser direct manufacturing titanium alloys metals structural components aerospace
浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
通过单个自由曲面反射器的反射, 令光源发出的能量重新分布, 在特定照明面上实现所需照明, 从而简化了投影设备中的照明系统, 使设备的进一步小型化成为可能。根据给出的光源辐射特性和所需实现的照明面上的能量分布, 可得到一组偏微分方程, 数值差分求解直接得到自由曲面反射器。光源采用发光面积1 mm×1 mm朗伯体发光的LED, 视角为120°, 照明面为4∶3的均匀矩形光斑。设计了两种自由曲面反射器, 并用软件对得到的曲面进行了照明模拟, 模拟得到的照明均匀性接近90％。两种反射器在光轴方向上的投影尺寸均小于25 mm, 垂直光轴方向上投影长度均小于22 mm, 照明系统总长均小于40 mm, 结构紧凑, 适用于小型LED投影设备。
应用光学 自由曲面反射器 偏微分方程组 照明系统 均匀矩形照明 applied optics freeform reflector partial differential equation set illumination system uniform rectangular illumination
天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室 光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
光子晶体光纤(PCF)，又称为多孔光纤(HF)或微结构光纤(MF)，是一种单一介质，并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤。光子晶体光纤呈现出许多在传统光纤中难以实现的特性，从1996年世界上制造出第一根光子晶体光纤以来，它便受到了广泛关注并成为近年来光学与光电子学研究的一个热点。介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况，重点评述了光子晶体光纤非线性光学方面的研究及其潜在的应用。
光子晶体光纤 无截止单模 色散 非线性 飞秒激光 photonic crystal fiber endless single mode dispersion nonlinear femtosecond laser
西安交通大学激光与红外应用研究所,陕西,西安,710049
激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术.检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度,传统的检测算法如重心法、Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足.基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓,该算法除了可以检测光斑中心外,还可以检测光斑半径,达到亚像素级的定位精度,具有很快的计算速度,可适用于实时的光学测量.
激光光斑 最小二乘算法 图像处理 圆拟合 Laser spot Least square method（LSM） Image processing Circle fitting
1 清华大学电子工程系 集成光电子学国家重点实验室/清华信息科学与技术国家实验室(筹), 北京 100084
2 清华大学深圳研究生院半导体照明实验室, 广东 深圳 518057
3 东莞勤上光电股份有限公司技术研发中心, 广东 东莞 523565
以GaN基功率型发光二极管(LED)为代表的半导体照明光源, 具有其他传统光源无法比拟的诸多优点, 被公认为21世纪最有价值的新型光源。充分发挥功率型LED的优势, 利用非成像光学进行面向实际应用的功率型LED封装光学系统设计, 以高端半导体照明光源的制造为突破点, 带动整个半导体照明产业的快速进步, 已成为半导体照明技术发展的战略选择。回顾了非成像光学的历史、研究进展以及在半导体照明中的应用, 并通过设计实例, 介绍了面向功率型LED光线耦合、二维给定光分布以及三维给定光分布问题的非成像光学系统设计原理与解决方案。
半导体照明 非成像光学 氮化镓 发光二极管 solid state lighting non-imaging optics gallium nitride light emitting diodes
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
综述了用于下一代移动通信的光纤毫米波副载波通信技术(ROF)的研究进展。介绍了系统的基本构想和涉及的关键技术。着重介绍几种毫米波副载波光发射器以及有关光学技术的新进展，包括外调制器方法、射频上转换法、光学外差法、毫米波调制光脉冲发生器等;简要介绍了ROF接收技术、系统技术和有关应用的研究动向。
光通信 宽带移动通信 毫米波副载波光纤链路 ROF系统 optical communication broad-band mobile communication millimeter wave subcarrier fiber link ROF system
