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摘要

提出一种基于指示单光子源和量子存储的量子密钥分配方案。分析了其密钥生成率与安全传输距离和量子存储时间的关系, 以及量子存储的退相干效应对最终密钥生成率的影响。研究了量子存储对基于指示单光子源的测量设备无关量子密钥分配方案的影响。仿真结果表明,在指示单光子源下, 量子存储的实际相干时间增加, 使得系统的安全传输距离增大, 且量子退相干效应对最终的密钥生成率的影响微弱。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0412001
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摘要

提出了一种基于自准直仪的在位校准方法?;谠仓芊獗赵蚝透道镆都妒男灾? 建立了测量值与理想值之间的函数关系, 利用理想刻线位置和实际刻线位置的偏差, 获得了校准曲线, 详细推导和分析了校准原理, 搭建了校准测角系统, 并进行了实验验证。实验结果表明, 单读数头测角传感器原始测角误差为734.8″, 校准后误差为2.4″, 且校准效果优于常用的谐波补偿方法, 校准系统的重复性优于0.13″。在位校准方法能够有效减小测角误差, 且方法简单, 校准效率高。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404005
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摘要

设计并自制了一种平行平面腔法布里-珀罗干涉仪, 将脉冲染料激光器的输出线宽由4 GHz压缩至340 MHz。采用法布里-珀罗标准具拍照法对激光线型进行实时监测, 实现了脉冲激光线型的同步扫描; 配合碘吸收谱测量, 搭建了经线宽压缩的脉冲染料激光的100 MHz量级的精细波长调谐及标定系统。将该激光系统用于氧化物阴极放电氩等离子体的激光诱导荧光诊断中, 验证了线宽压缩系统的可行性, 离子速度分布函数的速度分辨率可达200 m/s。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404002
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摘要

研究了K452高温合金激光增材修复时的开裂特性及液化裂纹产生机理, 采用低热输入脉冲激光工艺控制液化裂纹的产生, 研究了修复区域的显微组织和力学性能。结果表明, K452高温合金在激光增材修复过程中容易产生液化裂纹, 裂纹通常起源于热影响区且沿晶界向基体和修复区域扩展; 拉应力作用下热影响区晶界上的液膜形成了液化裂纹。低热输入脉冲激光工艺可以有效控制液化裂纹的产生, 脉冲激光修复试样修复区的平均硬度为267.9 HV; 抗拉强度和屈服强度分别为814.3 MPa和685.8 MPa, 略大于铸态基体的强度; 延伸率为4.87%, 略小于铸态基体的6.25%。低热输入脉冲激光工艺实现了无裂纹的开槽修复, 铸态修复试样强度达到了铸态基体的强度标准, 延伸率略低于铸态基体。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0402011
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摘要

采用真空激光焊接方法对10Ni5CrMoV低合金高强钢进行焊接, 研究了环境压力对焊缝组织和力学性能的影响。结果表明:真空激光焊接可以明显改善激光焊缝的表面成形质量, 增加焊缝熔深; 环境压力对焊缝组织的影响不大, 对热影响区组织的影响明显; 不同环境压力下得到的焊缝均由马氏体组成; 在热影响区, 随着环境压力的降低, 碳化物逐渐析出, 显微组织由马氏体向马氏体+碳化物+极少量粒状贝氏体转变, 并且出现了少量铁素体; 真空环境下得到的焊缝中马氏体含量降低是硬度下降的主要因素; 在环境压力为10 Pa时, 焊缝硬度较大气环境下的减小6.2%; 拉伸试样均断裂于母材处, 试样出现明显的颈缩现象, 断裂方式为韧性断裂。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0402005
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摘要

研究了带有变系数的N阶耦合非线性薛定谔方程, 获得了其3-孤子解, 并通过渐近分析和图像分析研究了孤子的相互作用。结果表明, 当本征值不同时, 3-孤子解分别为常规孤子、束缚态孤子以及常规孤子和束缚态孤子的组合; 当满足特定条件时, 常规亮孤子和束缚态亮孤子可实现弹性相互作用, 也可实现非弹性相互作用, 而暗孤子仅存在非弹性相互作用; 对于常规孤子和束缚态孤子的组合, 亮孤子分量的相互作用规律较为复杂, 受参数取值影响较大, 但暗孤子分量依然保持弹性相互作用。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0419001
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摘要

基于锁相光子计数技术, 提出一种多波长并行检测的单像素空间频率域成像(SFDI)系统。以一个数字微镜器(DMD)为待测多波长漫反射光的调制光源, 以另一个DMD为漫反射光采集、编码与会聚设备, 使得会聚后的漫反射光通过锁相光子计数技术实现不同波长的解调分离, 同时降低了系统成本。引入压缩感知图像恢复理论, 有效缩短了多次空间编码引起的单像素成像时间。实验结果表明, 所提SFDI系统只需要进行像素总数20%左右的编码, 即可准确重构多波长下仿体表面漫反射光图像。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0412002
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摘要

提出了一种基于分块压缩感知理论的太赫兹波宽光束成像技术。模拟结果显示, 该技术可以实现高分辨率、高质量的快速成像。采用连续太赫兹波CO2气体激光器光源, 基于宽光束矩阵调制采样, 对不同物体进行了分块压缩感知成像, 并与基于单像素随机采样的分块压缩感知方法进行了对比。结果表明, 所提技术具有更高的成像稳定性, 且其采样过程对不同成像物体的普适性更好。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0407001
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摘要

全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性, 提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性, 设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测, 利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调, 可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明, 三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性, 缩短光栅曝光前的静台稳定时间, 提高光栅曝光对比度, 可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0405001
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摘要

基于激光光路的光波随机相位扰动, 分析了电子散斑干涉实时图像相减时模态条纹图的形成机理, 提出了一种振幅涨落测量法。搭建了用于离面振动分析的电子散斑干涉和数字剪切散斑干涉测量系统, 并对完整和含狭缝的悬臂铝板的振动特性进行了实验研究。实验结果表明, 实时图像相减模式获得的模态条纹图对比度明显优于其他方法, 得到的前10阶模态条纹图与有限元法计算结果具有良好的一致性。相比于电子散斑干涉法, 数字剪切散斑干涉法对试样局部的刚度变化和缺陷更敏感。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0403001
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摘要

针对在目标检测中现有方法检测速度慢的问题,基于航拍图像中人造物体含有大量边缘的特点,提出了一种基于梯度聚类的区域建议算法(APM)。利用目标检测算法对提取的感兴趣区域进行检测,在DOTA (Dataset for Object deTection in Aerial Images)数据集上对算法的实时性和准确率进行了测试。研究结果表明,所提算法极大地提升了目标检测算法对大尺寸、目标密集的航拍图像的检测速度,该方法的召回率较高。

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摘要

针对传统桥梁裂缝检测算法不能准确提取裂缝的问题,提出了一种复杂背景下基于图像处理的桥梁裂缝检测算法。根据深度卷积生成式对抗网络原理,利用桥梁裂缝图像生成模型,对数据集进行扩增。针对裂缝特征构建基于语义分割的桥梁裂缝图像分割模型,利用桥梁裂缝图像分割模型提取高分辨率裂缝图像中的裂缝。研究结果表明,与现有算法相比,所提算法在复杂道路场景中具有更好的检测效果和更强的泛化能力。

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摘要

目前,发光波长短于360 nm的深紫外发光二极管 (DUV LEDs) 的外量子效率 (EQE) 普遍低于10%。一方面,基于高AlN组分AlGaN材料量子阱的出光中存在大量的横磁 (TM) 模式的偏振光,这极大程度上降低了DUV LEDs器件的光提取效率 (LEE);另一方面,受限于现阶段AlGaN材料的外延生长水平,DUV LEDs器件的晶体质量普遍比较差,增加了有源区内非辐射复合率,造成DUV LEDs器件内量子效率 (IQE) 的衰减。除此之外,载流子注入效率也严重影响着DUV LEDs器件的IQE,尤其是空穴注入效率。为此,研究人员开展了大量的研究来提高空穴注入效率,从而改善DUV LEDs器件的EQE。着重总结探讨了近年来提高DUV LEDs器件空穴注入效率的诸多措施,深刻揭示了其中的物理机理,对改善DUV LEDs的器件性能具有重要的意义。

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摘要

提出了一种利用椭圆矢量空心光束实现瑞利粒子非对称操控的方案。理论计算了椭圆矢量空心光束对放置其中的瑞利粒子作用的散射力和梯度力。以实验产生的椭圆矢量空心光束作为操控光束,以乙酰苯液体中水分子团为研究对象,进行了相关粒子的囚禁动力学理论分析,采用蒙特卡罗方法进行了相关模拟。理论研究结果表明,瑞利粒子在椭圆矢量空心光束中所受散射力的大小远远小于所受梯度力的大小,选择合适的光强可以将瑞利粒子囚禁在光束非对称空心部分。

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摘要

可调控偏振分束器是一种新型光波导功能器件,对于提升集成光子系统性能或发展新应用有重要作用。采用多模干涉光波导结构,利用液晶的大双折射效应和高可调性能,提出了一种新型可调控偏振分束器。采用光束传输方法对偏振分束器的光学性能进行了模拟分析。结果表明,该偏振分束器不仅易于实现高的消光比和低的光损耗。对于横电(TE)模和横磁(TM)模偏振,其偏振消光比大于28.7 dB,光损耗小于0.024 dB,而且通过调控液晶晶轴的取向,可以动态调控TE模和TM模的输出端口。该器件结构简单,易于设计与制作,易于与其他光子器件进行集成,在集成光子系统中有着广阔的应用前景。

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摘要

针对当前智能驾驶领域场景理解中的语义分割算法无法同时满足高精度和高效率要求的问题,提出了精确高效的语义分割算法?;诳煞掷氩胁钅?楹徒挡裳??,设计了充分利用其学习能力和学习效率的高效精确语义分割网络结构。利用Cityscapes数据集,在图像处理效率12 frame/s的基础上达到分割精度67.86%。研究结果表明,所提方法在精度和效率上均能达到较好的效果,实现了精度和效率的平衡。

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摘要

针对遥感图像中的目标检测问题,采用基于卷积神经网络的目标检测框架对目标进行提取,针对该网络制作了包含三类遥感图像中常见目标的目标检测数据集。为了解决遥感图像目标旋转角度较大的问题,将空间变换网络融入超快区域卷积神经网络,提出了一种具有旋转不变性自学习能力的目标检测模型。通过与传统的目标检测方法进行对比分析,探究了不同方法对遥感图像目标检测的实际效果。相对于传统的目标检测方法,融合了空间变换网络的卷积神经网络所提取的特征具有更好的旋转不变特性,从而能够达到更高的检测精度。

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摘要

采用Feeney′s方法制备了鼠脑创伤模型,利用太赫兹波透射式成像系统对鼠脑的组织切片进行成像检测,结果表明:鼠脑创伤区域相比于正常区域具有更低的透过率。采用三维重构技术实现了鼠脑的三维建模,该模型可以清楚地反映鼠脑内部创伤区域的空间分布?;谔兆炔ǘ嗌疃惹衅上竦娜亟际踉谏镆窖Ь氛锒戏矫婢哂芯薮蟮挠τ们绷?。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0317002
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摘要

针对室内空间测量定位系统(wMPS)交会测量模型将发射站扫描激光面视为理想平面的现状,研究了一种基于高精度转台的激光面面型视觉评估方法。根据评估结果引入线性折面判断机制,优化重建了wMPS扫描激光面数学模型,以减小交会测量模型中的系统误差。结合大空间高精度坐标场对新模型进行了评估。结果表明,所研究模型对实际光面的拟合效果较好,有助于提升wMPS的测量精度。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0315002
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摘要

分析了上海天文台皮秒激光器系统在不同重复频率下的输出功率、输出波形等性能,实现了重复频率为4 kHz、功率为3 W、波长为532 nm的激光稳定输出。建立了4 kHz重复频率卫星激光测距系统,实现了4 kHz重复频率卫星测距,其测量数据量和标准点数据精度比1 kHz重复频率的分别提高了约2.62倍和1.62倍,提升了卫星观测性能。采用Lomb算法获得了Ajisai卫星自转频率(平均值为0.4234 Hz)以及自转频率准确度(0.0054 Hz),与1 kHz激光观测系统相比,4 kHz重复频率卫星激光测距系统的卫星自转测定精度显著提升。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0314002
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摘要

基于光学频率梳与超声脉冲之间的声光效应, 提出了一种海水声速直接测量的方法。根据光学频率梳模间拍频的相位测量了超声脉冲的飞行距离,根据脉冲声光效应引起的零级光的强度变化测量了超声脉冲的飞行时间。搭建了基于马赫-曾德尔干涉仪的测量装置。实验结果表明,该方法可以在实验室条件下实现高精度的海水声速测量,测量不确定度优于5 cm/s。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404008
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摘要

We propose an in-situ method to calibrate the coil constants of the optical atomic magnetometer. This method is based on measuring the Larmor precession of spin polarized alkali metal atoms and has been demonstrated on a K-Rb hybrid atomic magnetometer. Oscillation fields of different frequencies are swept on the transverse coil. By extracting the resonance frequency through phase-frequency analysis of electron spin projection, the coil constants are calibrated to be 323.1 ± 0.28 nT/mA, 108 ± 0.04 nT/Ma, and 185.8 ± 1.03 nT/mA along the X, Y, and Z directions, respectively.

    PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):189
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    摘要

    研制出一台全固态低噪声连续单频Nd∶YVO4-LBO双波长激光器, 通过优化三硼酸锂(LBO)的匹配温度, 获得了波长为1.06 μm的激光功率为3.8 W、波长为532 nm的激光功率为7.8 W的连续单频双波长激光输出, 并有效降低双波长激光的强度噪声和相位噪声。实测的1.06 μm和532 nm波长激光的强度噪声均在分析频率大于3.5 MHz时达到散粒噪声极限, 相位噪声均在分析频率大于5 MHz时达到散粒噪声极限。当采用Pound-Drever-Hall锁腔技术锁定激光器的腔长时, 1.06 μm波长激光在1 h内的频率漂移小于±0.8 MHz。实测的1.06 μm和532 nm波长激光在5 h内的功率波动分别小于±0.63%和±0.47%, 光束质量因子分别为1.04和1.12。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0401005
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    摘要

    提出了一种基于恒幅零自相关(CAZAC)序列的定时同步算法。该算法的CAZAC训练序列由4部分构成, 分为6个定时窗口, 利用序列的共轭对称和偶对称特性进行相关运算, 通过6个窗口相乘得到定时度量函数。仿真结果表明, 利用所提算法可获得具有唯一脉冲状峰值的定时度量函数曲线, 消除了定时平台以及旁瓣干扰。同时, 在信噪比和色散较大的变化范围内, 所提算法仍具有较好的定时稳定性。

    PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0406002
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    摘要

    Infrared small target detection is a significant and challenging topic for daily security. This paper proposes a novel model to detect LSS-target (low altitude, slow speed, and small target) under the complicated background. Firstly, the fundamental constituents of an infrared image including the complexity and entropy are calculated, which are invoked as adaptive control parameters of smoothness. Secondly, the adaptive L0 gradient minimization smoothing based on texture complexity and information entropy (TCAIE-LGM) is proposed in order to remove noises and suppress low-amplitude details in infrared image abstraction. Finally, difference of Gaussian (DoG) map is incorporated into the pixel-based adaptive segmentation (PBAS) background modeling algorithm, which can differ LSS-target from the sophisticated background. Experimental results demonstrate that the proposed novel model has a high detection rate and produces fewer false alarms, which outperforms most state-of-the-art methods.

      PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):179
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      摘要

      提出了一种基于典型相关分析的点云配准算法。对目标点云和待配准点云进行中心化处理, 将其绕坐标原点进行转动, 两组点云满足各维度间相关系数平方值最大; 采用典型相关分析法,对两组转动矩阵进行求解; 使用转动矩阵, 求解两点云间刚性变换的旋转矩阵和平移向量, 实现了点云的配准。利用协方差矩阵特征值的比例开方值, 对待配准点云进行等比例放大, 完成了仿射配准。当点云无序、数据存在遮挡、缺失不完整、放缩及有噪声干扰时, 仿真结果表明, 相比于其他几种算法, 所提算法能快速精确配准, 且稳定性良好。

      PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404006
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      摘要

      Free-space laser communication is characterized by high communication speed, strong anti-jamming ability, high confidentiality, and flexible configuration. In this paper, a pointing, acquisition, and tracking (PAT) system based on a two-stage (i.e., coarse and fine) composite tracking mechanism is proposed to solve the optical axis alignment problem, which is common in free-space laser communications. The acquisition probability of the PAT system is ensured by designing two tracking modules, a coarse tracking module which combines passive damping with active suppression and a fine tracking module based on an electromagnetic galvanometer. Both modules are combined by using a dynamic scanning mechanism based on the gyroscope signal. Finally, a free-space laser communication test with a long range and a high speed is conducted by two fixed-wing Y12 aircrafts equipped with the proposed PAT system. Experimental results show that the coarse tracking precision of the airborne PAT system is 10μrad (1σ), and the fine tracking precision is 8μrad (1σ) during flights which are much improved as compared with the indoor tests. This indicates that the system can achieve a high precision for PAT during high-speed and long-range laser communications in the free-space. This also verifies the tracking capability and the environmental adaptability of the proposed laser communication PAT system.

        PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):170
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        摘要

        利用4f(f为焦距)系统和电子耦合器件相机跟踪样品的位置,通过纳米平移台对机械漂移进行了补偿, 使样品始终处于光片的束腰位置, 从而获得了最优图像。所提方法可以对几纳米的机械偏移进行补偿。使用自主搭建的光片荧光显微镜对直径为几微米的荧光微球进行了长时间成像, 验证了所提方法的可行性。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0407001
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        摘要

        The pre-treatment of few-mode fibers (FMFs) has been successfully done with CO2 laser. The wavelength difference, Δ. between the two resonant wavelengths in the few-mode fiber Bragg grating (FMFBG) varies with temperature increment during the annealing process. The results show that the treated fibers with lower stresses have lower thermal sensitivity in Δ. than that of non-treated fiber. However, the treated fibers produce FMFBGs with better thermal durability and regeneration ratio. It is conceived that the presence of those stresses in the pristine fiber is responsible for the high thermal sensitivity in Δ.. The thermal relaxation of stresses and structural rearrangement during the thermal annealing process are responsible for the degradation of the strength and resilience of the regenerated grating.

          PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):162
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          摘要

          提出了一种基于深度学习的车位智能检测方法。利用TensorFlow深度学习平台对车辆目标识别模型进行了训练, 提取了有效车辆图像的优化间隔, 给出了车辆分布的精准识别结果, 实现了对车辆分布识别结果的有序编号和车位空缺状况的准确判断。利用模拟数据和实际采集数据, 分别验证了车位分布的智能识别、车位智能编号和空车位判断的可靠性。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404013
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          摘要

          A numerical analysis on dual core photonic crystal fiber (DC-PCF) based surface plasmon resonance (SPR) refractive index sensor is presented. The guiding parameters and required sensing performances are examined with finite element method (FEM) based software under MATLAB environment. According to simulation, it is warranted that the proposed refractive index sensor offers the maximum amplitude sensitivity of 554.9 refractive index unit (RIU.1) and 636.5RIU.1 with the maximum wavelength sensitivity of 5800nm/RIU and 11500nm/RIU, and the sensor resolutions of 1.72×10.5 RIU and 8.7 × 10.6RIU, at analyte refractive index (RI) of 1.40 for x- and y-polarized modes, respectively. As the sensing performance in different wavelength ranges is quite high, the proposed sensor can be used in simultaneous detection for different wavelength ranges. Therefore, the proposed device is of a suitable platform for detecting biological, chemical, biochemical, and organic chemical analytes.

            PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):151
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            摘要

            基于半导体激光吸收光谱(DLAS)技术, 研制了双波长动态液膜厚度与温度高精度同步测量系统。利用标准具对该系统的测量精度进行验证。结果表明, 该系统的液膜厚度和温度的平均测量误差分别为4.58%和1.34%。在此基础上, 利用该系统对水平石英玻璃板上的液膜蒸发过程进行研究。结果表明, 液膜的平均蒸发速率为0.34 μm/s, 蒸发速率随液膜温度的升高而增大, 且DLAS与图像法和热电偶测得的结果吻合良好。利用该系统对流道中的动态液膜进行研究, 在不同液膜温度(308,315,323 K)下, 液膜平均厚度基本一致且在1 s内波动11次, 液膜温度几乎保持恒定。

            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404011
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            摘要

            Aiming at the drawbacks of low contrast and high noise in the thermal images, a novel method based on the combination of the thermal image sequence reconstruction and the first-order differential processing is proposed in this work, which is comprised of the following procedures. Firstly, the specimen with four fabricated defects with different sizes is detected by using pulsed infrared thermography. Then, a piecewise fitting based method is proposed to reconstruct the thermal image sequence to compress the data and remove the temporal noise of each pixel in the thermal image. Finally, the first-order differential processing based method is proposed to enhance the contrast. An experimental investigation into the specimen containing de-bond defects between the steel and the heat insulation layer is carried out to validate the effectiveness of the proposed method via the above procedures. The obtained results show that the proposed method can remove the noise, enhance the contrast, and even compress the data reaching at 99.1%, thus improving the detectability of pulsed infrared thermography on metal defects.

              PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):142
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              摘要

              采用空间载频干涉方法在精确测量薄片激光晶体热畸变的基础上, 深入研究了射流冲击冷却系统对薄片激光晶体热畸变的影响。实验结果表明, 射流冲击冷却系统引起薄片激光晶体的畸变主要是球面形变。随着抽运功率的增加, 薄片激光晶体的热畸变越发严重, 在抽运区中心部分, 以球面形变为主, 其光焦度随抽运功率的增加呈线性下降。而在抽运区的边缘, 以非球面形变为主, 抽运功率越高, 非球面畸变就越严重。给出了493 W抽运条件下热畸变的波前畸变曲线, 其均方根的重复测量精度为1.153 nm。实验结果与理论分析结果相符, 该研究为薄片固体激光器谐振腔的设计和热畸变的补偿提供了重要依据。

              PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404010
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              摘要

              A superluminescent diode (SLD) as an alternative of laser is used to detect optical rotation for atomic spin precession. A more uniform Gauss configuration without additional beam shaping and a relatively high power of the SLD have a potential for atomic magnetometers, which is demonstrated in theory and experiments. In addition, the robustness and compactness enable a more practical way for optical rotation detections, especially for applications in magnetoencephalography systems.

                PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):135
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                摘要

                基于光频域反射技术, 建立一种应变传递模型, 推导了光纤应变传递关系, 分析了分布式光纤应变测量结果的影响因素。通过等强度梁弯曲实验, 分别从粘贴长度和涂覆层剪切模量等方面研究了光纤传感器的测量结果。研究结果表明, 粘贴长度越长, 应变传递率越高, 当粘贴长度达到一定值时, 光纤中间区域的应变传递率为1, 两端的逐渐减小, 涂覆层和胶粘剂的剪切模量越高, 应变传递率越大。工程应用中应选用剪切模量高的涂覆层光纤及胶粘剂, 粘贴长度应大于需测量区域的长度。

                PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0410001
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                摘要

                通过在激光反馈干涉(LFI)系统中引入衍射光栅, 提出了一种基于利特罗结构的激光反馈光栅干涉(LFGI)技术, 用于一维和二维精密位移的测量。半导体激光器出射的光束以利特罗条件入射至反射式全息光栅, 衍射光沿入射光方向返回激光腔后, 腔内会发生激光反馈干涉效应。引入正弦相位调制解调技术, 高精度地测量一维和二维微位移。利特罗结构和LFGI系统具有自准直性好、结构紧凑、易于操作和系统稳定性高的优点。实验结果表明, 利特罗式LFGI系统的位移测量精度可以达到10 nm量级。

                PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404012
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                摘要

                A high sensitive refractive index sensor based on the cladding etched photonic crystal fiber (PCF) Mach-Zehnder interferometer (MZI) is proposed, which is spliced a section of photonic crystal fiber between two single modes fibers (SMFs).The interference fringe of the MZI shifts with the variation of the ambient refractive index (RI). It is found that the RI sensitivity slightly decrease with an increase in the interference length. The sensitivities of MZI with 35mm PCF, 40mm PCF, and 45mm PCF are 106.19nm/RIU, 93.33nm/RIU, and 73.64nm/RIU, respectively, in the range of 1.333 to 1.381. After etched, the RI sensitivity of the MZI could be improved obviously. The RI sensitivities of the MZI with 35mm PCF are up to 211.53nm/RIU and 359.37nm/RIU when the cladding diameter decreases to 112μm and 91μm, respectively. Moreover, the sensor is insensitive to temperature, and the measured sensitivity is only 9.21pm/℃ with the range from 20℃ to 500℃. In addition, the sensor has advantage of simple fabrication, low cost, and high RI sensitivity.

                  PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):126
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                  摘要

                  设计并自制了一种平行平面腔法布里-珀罗干涉仪, 将脉冲染料激光器的输出线宽由4 GHz压缩至340 MHz。采用法布里-珀罗标准具拍照法对激光线型进行实时监测, 实现了脉冲激光线型的同步扫描; 配合碘吸收谱测量, 搭建了经线宽压缩的脉冲染料激光的100 MHz量级的精细波长调谐及标定系统。将该激光系统用于氧化物阴极放电氩等离子体的激光诱导荧光诊断中, 验证了线宽压缩系统的可行性, 离子速度分布函数的速度分辨率可达200 m/s。

                  PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(04):0404002
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                  摘要

                  Compressed sensing leverages the sparsity of signals to reduce the amount of measurements required for its reconstruction. The Shack-Hartmann wavefront sensor meanwhile is a flexible sensor where its sensitivity and dynamic range can be adjusted based on applications. An investigation is done by using compressed sensing in surface measurements with the Shack-Hartmann wavefront sensor. The results show that compressed sensing paired with the Shack-Hartmann wavefront sensor can reliably measure surfaces accurately. The performance of compressed sensing is compared with those of the iterative modal-based wavefront reconstruction and Fourier demodulation of Shack-Hartmann spot images. Compressed sensing performs comparably to the modal based iterative wavefront reconstruction in both simulation and experiment while performing better than the Fourier demodulation in simulation.

                    PDF全文Photonic Sensors | 2019,9(02):115
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                    摘要

                    在光全散射法粒度测量中,为简化求解颗粒系粒径分布函数,研究了颗粒系平均直径D32、平均消光系数Q以及粒径分布函数三者之间的关系,并提出一种计算方法。该方法利用两个波长下的消光比确定颗粒系平均直径D32,在此基础上,结合已求的平均消光系数Q,反演颗粒系粒径分布。数值模拟计算结果表明,在2μm<D32<9μm测量范围内,该方法较准确地反演颗粒系粒径分布,最大限度减少多个波长的使用,具有计算方法简单、直观,速度快等优点。

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                    摘要

                    表面等离激元是一种存在金属与介质界面的电磁模式, 具有亚波长传播和局域场增强的特性, 因而受到人们的青睐, 作为在微纳尺度下进行光子操纵和集成的优良载体。随着人们对表面等离激元认识的不断深入和对微纳光子器件应用需求的增加, 如何在近场范围内精确调控等离激元波的传播并实现特定的场强分布成为人们关注的热点。综述人们通过微纳结构对等离激元波进行操控所发展的新原理和新方法, 以及对波束性质和近场分布调控的研究进展; 重点介绍包括艾里波束、无衍射准直波束、角向贝塞尔波束在内的各类特殊等离激元波束的基本特性, 产生与调控的实现, 以及近年来拓展的近场全息技术; 并进一步探讨表面等离激元光场调控在新型微纳光子学器件中的可能应用。

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                    摘要

                    论述了光学相控阵的原理, 回顾了光学相控阵的发展历程, 特别是近年来硅光子相控阵的研究进展。利用与互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺线相兼容的绝缘体上硅(SOI)技术实现了大规模的集成, 目前国外报道的最大的硅光子相控阵集成了4096个阵元。在硅光子上实现的二维光束扫描角度可以达到46°×36°, 光束宽度只有0.85°×0.18°, 天线的损耗小于3 dB, 且旁瓣抑制大于10 dB。此外, 采用微机电系统(MEMS)器件实现的光学相控阵的光束扫描速度超过0.5 MHz。阐述了各种方式实现光学相控阵的优缺点, 并对未来发展前景进行了展望。最后, 介绍了光学相控阵在激光雷达、成像、军事上的应用。

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                    摘要

                    光具有由偏振性决定的自旋角动量(SAM)和由光场空间分布决定的轨道角动量(OAM)两种不同的物理性质。重点对光的自旋和轨道角动量在光束生成和变换性质、存在形式和描述方法、力学效应、空间相干性和时间相干性、角向多普勒频移效应及参量转换与量子纠缠等方面进行对比,探索它们的现象学差别,以期更好地理解光的本性,为该领域的研究提供启发和拓展思路。总结和分析了轨道角动量的最新研究成果,并展望了该领域的最新研究动态。

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                    摘要

                    The stray radiation suppression in Cassegrain family optical system is presented. The design method for ultra-short outer baffle with honeycomb structure is proposed. Meanwhile the constraint formulas for designing the geometries of primary baffle and secondary baffle are deduced when basing the characteristic and taking vignette into account. According to the ray trace simulated data, the point source transmittance values of the baffle are less than 10-10 when incident angles are larger than the rejection angle. The honeycomb-look front baffle guarantees a comparable performance of stray light suppression with traditional tube baffle, while reducing the size greatly.

                      PDF全文Chinese Optics Letters | 2014,12(07):072901
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                      摘要

                      Germanium tin (GeSn) is a group IV semiconductor with a direct band-to-band transition below 0.8 eV. Nonequilibrium GeSn alloys up to 20% Sn content were realized with low temperature (160°C) molecular beam epitaxy. Photodetectors and light emitting diodes (LEDs) were realized from in situ doped pin junctions in GeSn on Ge virtual substrates. The detection wavelength for infrared radiation was extended to 2 μmwith clear potential for further extension into the mid-infrared. GeSn LEDs with Sn content of up to 4% exhibit light emission from the direct band transition, although GeSn with low Sn content is an indirect semiconductor. The photon emission energies span the region between 0.81 and 0.65 eV. Optical characterization techniques such as ellipsometry, in situ reflectometry, and Raman spectroscopy were used to monitor the Sn incorporation in GeSn epitaxy.

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                        摘要

                        近年来,单分子光学已经成为研究物理、化学和生命科学中微观现象和物质组成的重要工具。单分子荧光的有效操控对构建基于单分子的量子器件以及测量化学反应与生命现象具有重要作用。介绍了利用电场操控单分子荧光方面的研究进展,主要包括利用电场对单分子荧光的调制、电场诱导单分子荧光迟滞效应以及单分子荧光开关的制备。

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                        摘要

                        全息曝光系统中干涉条纹的稳定性直接影响光栅掩模质量。研究了参考干涉条纹的特性, 提出一种光栅相位、倾斜度和周期的检测方法。为提高光栅曝光系统的稳定性, 设计了一套全息光栅干涉条纹三维锁定系统。利用摄像机对参考干涉条纹进行检测, 利用微电机和压电陶瓷对光路进行微调, 可实现对光栅相位、倾斜度和周期的有效控制。实验结果表明, 三维锁定系统可有效提高干涉条纹的稳定性, 缩短光栅曝光前的静台稳定时间, 提高光栅曝光对比度, 可为大口径全息光栅曝光质量的提高提供技术支持。

                        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(04):0405001
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                        摘要

                        包含直角棱镜的第一镜片组作为系统的前固定组。采用系统的运动组及像面与第一镜片组不共轴的结构形式设计一个满足56°视?。‵OV)角、2.5倍光学变焦及600万像素要求的手机摄像镜头。利用全动型变焦距透镜高斯光学法计算镜头结构,用Code-V优化镜头系统,畸变为-5%~5%,弥散斑大小均匀,调制传输函数(MTF)值在空间频率20 lp/mm处大于0.8,184 lp/mm处大于0.1。公差分析验证了镜头的合理性。

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                        摘要

                        针对在目标检测中现有方法检测速度慢的问题,基于航拍图像中人造物体含有大量边缘的特点,提出了一种基于梯度聚类的区域建议算法(APM)。利用目标检测算法对提取的感兴趣区域进行检测,在DOTA (Dataset for Object deTection in Aerial Images)数据集上对算法的实时性和准确率进行了测试。研究结果表明,所提算法极大地提升了目标检测算法对大尺寸、目标密集的航拍图像的检测速度,该方法的召回率较高。

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                        摘要

                        提出了一种全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统,选用Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0 nm作为激励波长,避开了强烈的太阳背景光对系统探测大气温度的影响。设计了一种新型三次衍射式双光栅多色仪作为激光雷达的分光系统。仿真结果表明,双光栅多色仪可实现Stokes与Anti-Stokes高低量子数通道转动拉曼谱线的有效提取,对米-瑞利弹性散射信号的抑制率可达到60~70 dB。充分考虑臭氧吸收和荧光对系统探测性能的影响,所设计的日盲紫外纯转动拉曼激光雷达采用模拟探测模式可在12 min的积分时间内实现2.2 km高度范围内大气温度的全天时探测。

                        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0301004
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                        摘要

                        An ultra-compact hybrid-integration receiver optical subassembly (ROSA) with four channels is demonstrated in our laboratory with the size of 23.3 mm × 6.0 mm × 6.5 mm. The ROSA is comprised of a planar lightwave circuit (PLC) arrayed waveguide grating (AWG) chip, a top-illuminated positive-intrinsic-negative photodetector array chip, and a three-dimensional microwave circuit that is specially designed for compact packaging. For each transmission lane, the ?3 dB bandwidth of the ROSA is up to 20 GHz, and the maximum responsivity is up to 0.53 A/W. The proposed package structure can be used for smaller package sizes and would be an easy assembling solution for 100 GbE optical communication devices.

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                          摘要

                          在密闭狭小空间,散热问题是制约大功率LED在汽车大灯领域发展的因素之一。提出了一种用于汽车LED大灯的以铜粉为烧结芯的平板微热管组散热装置,针对车灯运行的不同工况,研究了热阻、环境温度及翅片组上的对流换热系数等参数对散热器性能的影响,最后进行了微热管车灯散热实验。结果表明:正常工作环境下,当LED灯的功率为60 W时,LED结点温度为67 ℃,散热器的热阻稳定在0.61 K/W;复杂环境和高功率工况下,LED结点温度都低于120 ℃,在翅片上的对流换热系数大于80 W/(m2·K)后,LED结点温度趋于平稳。同时,实验验证了散热器的性能,在输出功率为50 W的情况下,热管式散热器LED结点温度为58 ℃,说明该新型热管式散热器能满足汽车LED大灯散热的要求。

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                          摘要

                          介绍了用于激光核聚变装置光路自动准直系统,讨论了光束位置探测器,激光器,微机等技术问题。实验结果是自动光轴调整精度为光束直径的±1%。

                          PDF全文光学学报 | 1995,15(05):531-535
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                          摘要

                          回顾了锁模光纤激光器中各种孤子动力学特性的研究状况,介绍了近年来基于色散傅里叶变换(DFT)技术的超快光纤激光器孤子瞬态动力学特性的研究进展,分析了同时利用时间透镜和DFT技术的超快现象多尺度探测,这些均有助于更全面地了解光孤子的物理本质。实时测量技术的发展必将极大地激发研究人员探索孤子动力学特性的热情,进一步促进孤子动力学特性研究和超快激光技术的发展。

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                          摘要

                          无标记显微成像技术包括光学相干层析、光声成像、非线性成像和微球透镜成像等技术。概述了目前常用的无标记显微成像技术,并对各种传统和先进的成像原理进行了总结。详细介绍了各种无标记成像技术的优缺点和最新研究进展,以及此类成像技术在各领域的应用,并对基于无标记显微技术的多模态成像技术的未来发展进行了展望。

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                          摘要

                          提出了一种基于深度学习的红外与可见光决策级融合跟踪方法。通过建立参数传递模型,从现有基于深度学习的检测模型中抽取指定对象的可见光检测模型,作为红外检测的预训练模型,在采集的红外图像数据集上进行微调训练,得到基于深度学习的红外检测模型。在此基础上,建立了基于深度学习的红外与可见光决策级融合跟踪模型,进行了单波段跟踪与双波段融合跟踪对比实验。结果表明,所提方法跟踪精度和成功率比单波段跟踪均有所提升,具有较好的稳健性。

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                          摘要

                          通过端接接头的激光-MAG复合焊接实验, 研究了焊接方式、光丝间距、能量输入等对熔滴过渡行为及气孔缺陷特征的影响规律。研究结果表明:激光-MAG复合焊接比单激光焊更适用于端接接头的焊接, 可以改善焊缝的成形, 抑制气孔缺陷; 激光引导方式优于电弧引导方式, 得到的焊缝内的气孔缺陷较少; 适当增加光丝间距有利于焊接过程的稳定性; 电弧能量输入主要影响焊缝形态, 而激光能量增加则会阻碍熔滴过渡, 并使焊缝底部产生气孔缺陷。

                          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0302007
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                          摘要

                          研制了10 kV高压反向开关晶体管(RSD)开关组件。在重复频率0.2 Hz、峰值电流约107 kA、峰值功率约1 GW、单次传输电荷约20 C、单次传输能量约100 kJ条件下,实验次数达50 000多次;主要研究了RSD开关的静态伏安特性随实验次数的变化趋势。采用数值分析的方法,统计拟合得到了长脉冲大电流条件下RSD开关的寿命模型,并依据失效判据初步预估RSD开关的寿命可达107次。

                          PDF全文强激光与粒子束 | 2012,24(05):1191-1194
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                          摘要

                          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。

                          PDF全文光学学报 | 2007,27(03):540-544
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                          摘要

                          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。

                          PDF全文中国激光 | 2007,34(05):595-622
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                          摘要

                          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。

                          PDF全文中国激光 | 2006,33(01):57-66
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                          摘要

                          高分辨力空间相机的光学系统决定相机的外形尺寸和布局,为了相机的小型化、轻量化和结构稳定,针对某一种光学设计指标要求,分析比较多种光学系统结构是有必要的。本文针对在太阳同步轨道上用TDI CCD 推扫方式成像的高分辨力可见光相机,在设轨道高度为500 km,地面像元分辨力达到 0.5 m的情况下,用CODE V软件分析研究了6种可能的相机光学系统结构,得到了不同相对孔径和不同视场角的光学设计结果,并给出了可供参考的6种光学系统设计数据。指出在实际工程应用时,应根据不同的地面覆盖宽度的需求确定光学系统视场角,然后根据不同的视场角选定能满足这个视场角要求且尺寸最小的光学系统结构形式。

                          PDF全文光学 精密工程 | 2008,16(11):2164-2172
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                          摘要

                          综述了近年来棒状、盘片、光纤和热容等高平均功率全固态激光器的进展和国内近期的工作。围绕限制激光器输出平均功率提高和激光光束质量下降的热效应问题, 比较了各类激光器的优缺点。总结了减小或补偿无用热不利影响的现有技术手段, 指出减小激光器热效应可能的技术途径。

                          PDF全文中国激光 | 2009,36(07):1605-1618
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                          摘要

                          将相位检测面形术(PMP)用于大尺度、 高精度三维面形测量中。 采用文中提出的双向高度坐标校正法, 可以得到精确的物面三维坐标。 提出了一种新的基于洪水算法的图像拼接法, 采用此方法可以按最佳的途径将各子区域的高度分布合成整个物面的高度分布。

                          PDF全文光学学报 | 2000,20(06):792-796
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                          摘要

                          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?;毓肆朔浅上窆庋У睦?、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。

                          PDF全文中国激光 | 2008,35(07):963-971
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                          摘要

                          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。

                          PDF全文中国激光 | 2009,36(12):3204-3209
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                          N/A 

                          摘要

                            PDF全文发光学报 | 2015,36(01):1
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                            摘要

                            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。

                            PDF全文发光学报 | 2015,36(01):1
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                            摘要

                            光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价.随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的技术进步要求,特别是对其测量精度指标.如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程.就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差.

                            PDF全文光学 精密工程 | 2005,13(02):105-116
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                            摘要

                            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。

                            PDF全文中国激光 | 2006,33(04):481-488
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                            摘要

                            采用两个中心波长约976 nm准直输出的高功率半导体激光??槲樵嗽?通过空间滤波和非球面透镜耦合技术,双端抽运长度为21 m的大模场面积国产掺镱双包层光纤,获得了714.5 W的高功率连续激光输出。采用反向抽运,当入纤抽运功率为760 W时,激光输出功率达到501 W;采用双端抽运,当入纤抽运功率为1137 W时,获得了714.5 W的高功率连续输出,光光转换效率为62.8%,斜率效率为67%。

                            PDF全文光学学报 | 2006,26(07):1119-1120
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                            摘要

                            提出一种在数字加权滤波和调制度分析基础上形成可靠性控制模板,并按可靠度排序进行位相展开的新方法。该法用于傅里叶变换轮廓术中,可以兼顾所求位相精度和位相展开的可靠度,适合复杂物体面形的测量。给出了傅里叶变换轮廓术对复杂物体面形测量的应用实例。

                            PDF全文光学学报 | 1998,18(09):1228-1233
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                            摘要

                            研究了光在一维周期性介电材料中的传播特性, 指出传统的高反膜只是光子晶体的一个特例, 从而从光子晶体的角度对多层膜系的设计提出了一条新的思路, 同时研究了材料的介电常数以及结构与高反带带宽之间的关系。 最后通过在多层膜中引入掺杂(中间一层被另一种介质所代替), 得到第一能隙中掺杂模式的频率与掺杂材料的介电常数之间的对应关系, 由此提出一种精确测量介质介电常数的方法。

                            PDF全文光学学报 | 2000,20(06):728-734
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                            摘要

                            讨论了由无窗硅光电二极管构成的反射式陷阱探测器的设计方案和工作原理,通过实验测试证明它具有良好的线性、空间响应均匀性、偏振非敏感性和稳定性。在可见波段的7个激光波长上(488nm~786nm),通过低温辐射计标定了陷阱探测器的绝对光谱响应率,不确定度小于0.035%,比现有的标准辐射源的精度提高了约2个量级,证明其可以作为高精度的绝对光谱响应率标准探测器。

                            PDF全文光学学报 | 2001,21(06):749-752
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                            摘要

                            综述了现有的3类激光光束质量评价方法, 即近场质量、远场质量和传输质量。主要的评价参数包括近场调制度和对比度、聚焦光斑尺寸、远场发散角、衍射极限倍数β因子、斯特列尔比、环围能量比以及M2因子等。讨论了它们各自的适用范围、优点和局限性。提出了采用M2因子矩阵以表述光束的像散特性, 给出了M2因子的不变量。

                            PDF全文中国激光 | 2009,36(07):1643-1653
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                            摘要

                            可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及工业控制。在对空气中的痕量气体进行检测中,由于气体浓度较低,需要和长吸收光程技术相结合。将可调谐二极管激光吸收光谱与经过108次反射后达到27 m光程的多次反射池相结合研制了用于地面环境空气中甲烷含量监测的便携式吸收光谱仪,并结合了用于微弱信号检测的二次谐波检测技术,从而达到了体积分数低于1×10-7的检测限,并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试,得到了很好的测试结果。

                            PDF全文光学学报 | 2006,26(01):67-70
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                            摘要

                            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.

                            PDF全文红外与激光工程 | 2002,31(03):275-279
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                            摘要

                            调制传递函数(MTF)是描述光学成像系统信息传递频率特性的一个关键指标。在成像系统满足线性和空间不变性的条件下,对于含有点、狭缝和边缘等不同特征的图像,可以使用相应的方法计算得到成像系统的MTF。采用了倾斜刃边法来计算得到成像系统的MTF,分析了成像器件和算法步骤对计算结果产生的影响,进行了相应的校正,提高了计算结果的准确性。运用MTF补偿(MTFC)技术,分别使用了镜头MTF的设计值、测量值和计算值对实际拍摄得到的图像进行了复原。通过对以上3种复原图进行对比,实验结果证明了MTF计算值的可靠性和用于降质图像复原时的有效性。

                            PDF全文光学学报 | 2010,30(10):2891-2897
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                            摘要

                            针对经典的暗通道理论算法在处理雾天图像时天空区域出现光晕和亮度损失的问题, 提出了一种基于边界限制加权最小二乘法滤波的雾天图像增强算法。该方法根据雾天图像的直方图特性, 分割出天空区域, 并求解出了全局大气背景光; 根据辐射立方体法则推导出边界限制条件, 得到了初始的透射率, 运用加权最小二乘法滤波方法和容差机制, 对透射率进行了平滑处理; 利用暗通道理论的模型, 求取了增强后的图像。研究结果表明, 在去雾效果和图像的可视度方面, 所提算法优于现有的暗通道算法。

                            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0309002
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                            摘要

                            采用Feeney′s方法制备了鼠脑创伤模型,利用太赫兹波透射式成像系统对鼠脑的组织切片进行成像检测,结果表明:鼠脑创伤区域相比于正常区域具有更低的透过率。采用三维重构技术实现了鼠脑的三维建模,该模型可以清楚地反映鼠脑内部创伤区域的空间分布?;谔兆炔ǘ嗌疃惹衅上竦娜亟际踉谏镆窖Ь氛锒戏矫婢哂芯薮蟮挠τ们绷?。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0317002
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                            摘要

                            基于抽运光非线性小尺度自聚焦效应, 分析了光克尔介质类型、抽运光光束质量和光克尔介质长度对束匀滑效果的影响。研究结果表明, 在基于动态波前调控的径向匀滑方案中, 当抽运光的峰值强度一定时, 与CS2相比, 采用硝基苯作为光克尔介质可获得较好的束匀滑效果。在实际应用中, 抽运光的小尺度自聚焦效应会随着抽运光峰值强度和光克尔介质长度的增加而加剧, 因此需要合理选择抽运光和光克尔介质参数, 以获得较好的束匀滑效果, 避免抽运光小尺度自聚焦效应的影响。

                            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0305001
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                            摘要

                            提出了一种利用椭圆矢量空心光束实现瑞利粒子非对称操控的方案。理论计算了椭圆矢量空心光束对放置其中的瑞利粒子作用的散射力和梯度力。以实验产生的椭圆矢量空心光束作为操控光束,以乙酰苯液体中水分子团为研究对象,进行了相关粒子的囚禁动力学理论分析,采用蒙特卡罗方法进行了相关模拟。理论研究结果表明,瑞利粒子在椭圆矢量空心光束中所受散射力的大小远远小于所受梯度力的大小,选择合适的光强可以将瑞利粒子囚禁在光束非对称空心部分。

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                            摘要

                            提出了一种全天时大气温度探测的纯转动拉曼激光雷达系统,选用Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0 nm作为激励波长,避开了强烈的太阳背景光对系统探测大气温度的影响。设计了一种新型三次衍射式双光栅多色仪作为激光雷达的分光系统。仿真结果表明,双光栅多色仪可实现Stokes与Anti-Stokes高低量子数通道转动拉曼谱线的有效提取,对米-瑞利弹性散射信号的抑制率可达到60~70 dB。充分考虑臭氧吸收和荧光对系统探测性能的影响,所设计的日盲紫外纯转动拉曼激光雷达采用模拟探测模式可在12 min的积分时间内实现2.2 km高度范围内大气温度的全天时探测。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0301004
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                            摘要

                            针对在目标检测中现有方法检测速度慢的问题,基于航拍图像中人造物体含有大量边缘的特点,提出了一种基于梯度聚类的区域建议算法(APM)。利用目标检测算法对提取的感兴趣区域进行检测,在DOTA (Dataset for Object deTection in Aerial Images)数据集上对算法的实时性和准确率进行了测试。研究结果表明,所提算法极大地提升了目标检测算法对大尺寸、目标密集的航拍图像的检测速度,该方法的召回率较高。

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                            摘要

                            分析了上海天文台皮秒激光器系统在不同重复频率下的输出功率、输出波形等性能,实现了重复频率为4 kHz、功率为3 W、波长为532 nm的激光稳定输出。建立了4 kHz重复频率卫星激光测距系统,实现了4 kHz重复频率卫星测距,其测量数据量和标准点数据精度比1 kHz重复频率的分别提高了约2.62倍和1.62倍,提升了卫星观测性能。采用Lomb算法获得了Ajisai卫星自转频率(平均值为0.4234 Hz)以及自转频率准确度(0.0054 Hz),与1 kHz激光观测系统相比,4 kHz重复频率卫星激光测距系统的卫星自转测定精度显著提升。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0314002
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                            摘要

                            提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)拉锥的带宽可调的微光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI),该微光纤MZI的两端为关于中心束腰光纤对称的锥形微啁啾长周期光栅(CLPG)。对拉锥后的光栅周期及折射率分布进行了建模及仿真。折射率测试结果表明,MZI透射光谱带宽的倒数与氯化钠(NaCl)溶液折射率呈线性关系,通过改变NaCl溶液折射率可以调谐透射光谱带宽。对透射光谱1550 nm处的带宽进行了测量,得到折射率调谐带宽的精度为0.64318 nm-1·RIU-1。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0306004
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                            摘要

                            本文设计了一种支持Fano谐振传输特性的金属-介质-金属(MIM)型表面等离子体光波导结构,该结构由带有枝节谐振腔的直波导和一个开口方环谐振腔组成。利用数值方法详细研究了Fano谐振传输特性对几何参数的依赖关系,并通过时域耦合模理论(CMT)对给定参数条件下的传输谱进行了拟合验证。同时,也对该结构在折射率传感器方面的应用进行了研究,通过计算介质折射率变化引起的Fano谐振峰的波长变化可以发现,传感器的灵敏度高达1500 nm/RIU,品质因子超过1800。这种表面等离子体光波导结构在光子器件集成及纳米滤波器、快速光开关以及折射率传感器等领域有一定的应用前景。

                            PDF全文量子光学学报 | 2018,24(04):452
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                            摘要

                            目前,发光波长短于360 nm的深紫外发光二极管 (DUV LEDs) 的外量子效率 (EQE) 普遍低于10%。一方面,基于高AlN组分AlGaN材料量子阱的出光中存在大量的横磁 (TM) 模式的偏振光,这极大程度上降低了DUV LEDs器件的光提取效率 (LEE);另一方面,受限于现阶段AlGaN材料的外延生长水平,DUV LEDs器件的晶体质量普遍比较差,增加了有源区内非辐射复合率,造成DUV LEDs器件内量子效率 (IQE) 的衰减。除此之外,载流子注入效率也严重影响着DUV LEDs器件的IQE,尤其是空穴注入效率。为此,研究人员开展了大量的研究来提高空穴注入效率,从而改善DUV LEDs器件的EQE。着重总结探讨了近年来提高DUV LEDs器件空穴注入效率的诸多措施,深刻揭示了其中的物理机理,对改善DUV LEDs的器件性能具有重要的意义。

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                            摘要

                            在非均匀光纤中,基于带有分布色散,自相位调制和自陡峭的变系数修正非线性薛定谔方程(Vc-MNLSE)及其两种暗孤子解,详细讨论了不同形式的拉曼增益对暗孤子解传输特性的影响。结果表明:周期的正弦函数拉曼增益会使两种暗孤子解的背景波产生周期性振荡,并且振荡周期和幅度均随正弦函数的参数变化而变化;双曲正弦函数和指数函数的拉曼增益将会使两种暗孤子解的背景波功率升高;正切函数的拉曼增益会使两种暗孤子解的背景波产生阶跃性变化,且周期振荡暗孤子解会在传输过程中发生分裂。

                            PDF全文量子光学学报 | 2018,24(04):444
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                            摘要

                            针对室内空间测量定位系统(wMPS)交会测量模型将发射站扫描激光面视为理想平面的现状,研究了一种基于高精度转台的激光面面型视觉评估方法。根据评估结果引入线性折面判断机制,优化重建了wMPS扫描激光面数学模型,以减小交会测量模型中的系统误差。结合大空间高精度坐标场对新模型进行了评估。结果表明,所研究模型对实际光面的拟合效果较好,有助于提升wMPS的测量精度。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0315002
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                            摘要

                            超音速激光沉积(SLD)是新近发展起来的一种激光复合制造技术, 该技术将激光辐照与冷喷涂相结合,利用高能激光束的热能与高速粒子动能的协同作用, 实现了宽范围材料的沉积, 并获得了特殊的微观组织和性能。结合本课题组在SLD领域的研究成果, 从SLD原理、沉积材料范围、微观组织结构以及性能表征等方面综述了国内外的最新研究进展, 从工艺探索、设备开发以及性能评估等方面对SLD技术未来的发展趋势和挑战进行了展望。

                            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0300001
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                            摘要

                            采用发射波长约为976 nm的半导体激光器作为泵浦源, Yb3+掺杂浓度为15at.%、通光长度为2 mm的Yb∶CaYAlO4晶体作为增益介质, 本文提出了一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动调Q的激光二极管泵浦Yb∶CaYAlO4以获取稳定脉冲输出的方案。通过合理设计谐振腔, 实现了稳定的被动调Q激光脉冲输出, 并分析了泵浦功率的大小对输出脉冲的重复频率、脉冲宽度、单脉冲能量以及脉冲峰值功率的影响。

                            PDF全文中国光学 | 2019,12(01):167
                            分享:

                            摘要

                            采用电子探针显微分析(EPMA)技术分析和研究了强激光辐照前后连续熔炼钕玻璃中铂金颗粒的各种形态。强激光辐照后的铂金颗粒夹杂物呈现出3种典型的EPMA形貌, 这是铂金颗粒吸收激光能量引起的热应力和蒸气压共同作用的结果, 钕玻璃的热力学性质对其形态也有一定影响。对比锆和锡夹杂物的EPMA分布特性可以发现铂、锆、锡被共同包裹的现象。

                            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0303001
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                            摘要

                            基于自主研发的大模场增益光纤和无源器件,采用双端抽运技术,搭建了一台全国产化10 kW 光纤激光器,实现了非线性效应抑制。该激光器的功率放大器的输出功率达到10.14 kW,中心波长为1070.36 nm,3 dB光谱带宽为5.32 nm。其主放大级最大光-光转换效率为87.8%,斜率效率为89.2%,成为目前国内报道的效率最高的10 kW级光纤激光器。

                            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0336001
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                            摘要

                            可调控偏振分束器是一种新型光波导功能器件,对于提升集成光子系统性能或发展新应用有重要作用。采用多模干涉光波导结构,利用液晶的大双折射效应和高可调性能,提出了一种新型可调控偏振分束器。采用光束传输方法对偏振分束器的光学性能进行了模拟分析。结果表明,该偏振分束器不仅易于实现高的消光比和低的光损耗。对于横电(TE)模和横磁(TM)模偏振,其偏振消光比大于28.7 dB,光损耗小于0.024 dB,而且通过调控液晶晶轴的取向,可以动态调控TE模和TM模的输出端口。该器件结构简单,易于设计与制作,易于与其他光子器件进行集成,在集成光子系统中有着广阔的应用前景。

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                            摘要

                            构造一个简易的模型描述拓扑超导相中Majorana 费米子的约瑟夫振荡,与平庸相中的约瑟夫振荡相比,周期增大一倍.其本质的原因是由于拓扑超导相中发生量子隧穿的Majorana 费米子对的电量为e,而平庸相中量子隧穿的库珀对的电量为2e。

                            PDF全文量子光学学报 | 2018,24(04):463
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                            摘要

                            本文利用Rydberg阶梯型三能级系统的电磁诱导透明光谱实现了509 nm倍频激光器的无调制频率锁定。我们在实验中使用852 nm激光和509 nm激光在铯原子蒸汽池中构成阶梯型三能级体系,852 nm激光器的频率锁定在铯原子6S1/2→6P3/2共振跃迁线上,509 nm激光在铯原子激发态6P3/2→62D5/2 Rydberg态的跃迁频率附近扫描获得了Rydberg态的电磁诱导透明光谱。利用852 nm半导体激光器的频率调制作为参考信号,对探测的电磁诱导透明光谱信号进行解调得到误差信号,实现了509 nm激光器的频率锁定。通过分析误差信号的频谱,对伺服电路的低频和高频反馈参数进行优化,获得的最佳锁定线宽约为533 kHz,最小阿伦方差达到15×10-11。

                            PDF全文量子光学学报 | 2018,24(04):430
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                            摘要

                            本文研究了超冷原子与光腔的耦合系统。一团无相互作用的玻色-爱因斯坦凝聚体囚禁在法布里-珀罗光学谐振腔中,其中两束频率不同的驻波激光场被激发,形成了一个准周期性光晶格。同时,原子受到一个恒定外力作用,外力由原子本身重力提供。本文重点研究了腔场调控下的一维准周期性晶格中的腔动力学和原子动力学。采用平均场理论、绝热近似、襞裂算符等方法,对上述系统进行了数值模拟。结果显示,频率不同的两种晶格的叠加,使势阱的周期性得到破坏,腔和原子的动力学特征均显示出周期性被破坏的现象。此外,我们还从晶格能带的角度进行了分析和解释。原子质心运动与腔驻波场的耦合,使腔内探测光受到影响,这为探测原子动力学提供了有效途径。

                            PDF全文量子光学学报 | 2018,24(04):436
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                            王立军 (168)  张彬 (166)  张鹏 (160)  张磊 (158)  陈建国 (158)  王鹏 (157)  刘旭 (156)
                            徐军 (155)  刘波 (152)  张正泉 (152)  田晋 (152)  张涛 (151)  陈波 (151)  范品忠 (150)
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                            魏运荣 (135)  陈军 (134)  张勇 (134)  张健 (133)  刘慎业 (132)  何勇 (132)  张雷 (132)
                            王超 (132)  王润文 (132)  倪晓武 (131)  郑万国 (129)  张军 (128)  傅恩生 (127)  王健 (127)
                            王涛 (125)  孙强 (124)  赵尚弘 (124)  刘泽金 (124)  庄松林 (122)  张永康 (122)  林福成 (122)
                            王磊 (121)  朱启华 (121)  李波 (121)  金国藩 (121)  邓锡铭 (121)  刘勇 (120)  李伟 (120)
                            吴福全 (119)  姜文汉 (119)  张斌 (119)  罗斌 (118)  刘劲松 (118)  张敏 (118)  王占山 (118)
                            李斌 (117)  李岩 (116)  

                            摘要

                            本文提出了一种基于非正交二元相位板的阵列光镊系统,此系统可以实现对多个粒子的非正交排列的稳定捕获。通过对高数值孔径物镜在紧聚焦条件下的傅里叶变换理论和遗传算法来设计二元相位。优化出了具有不同分束比的、高衍射效率、高均匀度的归一化相位转折点,进而根据相位转折点设计具有不同倾斜角度的非正交二元相位板。利用此二元相位板可以实现高数值孔径物镜聚焦下的各种非正交分布的阵列光斑。利用此类非

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071403
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                            摘要

                            在轨为了在有限的太阳观测窗口时间内完成高质量(需较长积分时间)的太阳光谱测量,需保证太阳进入观测窗口时仪器已完成自身预热。为保证仪器预热时间一致性,需在轨实时预报预热开始时刻。因此需对每轨太阳开始进入仪器观测窗口的时间进行短时间高精度预报。首先详细介绍了一种由卫星平台当前的广播时间和轨道瞬根推导预报时刻太阳角度的简化方法。然后利用该方法对某一太阳同步轨道卫星本体坐标系下的太阳角度

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071207
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                            摘要

                            基于溶胶凝胶技术结合高温烧结法,经过二次高温均化后制备了折射率起伏小于1.5×10-4水平的Yb-Al-P-F高浓度掺杂的石英芯棒,采用堆垛法制备了纤芯数值孔径NA仅为0.02的75微米芯径的光子晶体光纤。采用80cm的该型光纤在MOPA皮秒放大结构中实现了102W的平均功率激光输出,峰值功率超过1MW,并在此功率下进行了66分钟的功率老化考核,未观察到功率下降。这是目前国内报道的采用国产光纤应用于高亮度皮秒放大系统实

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(05):053601
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                            摘要

                            分层技术的使用,可有效提高通信系统的频谱效率。本文将分层技术引入到光空间调制中,通过同时激活两个分别采用PPM和PAM调制的激光器,构建了一种适合于湍流信道的分层光空间调制系统。在详细介绍了系统中层映射和比特映射原理的基础上,推导出了分层光空间调制系统的误码率表达式,并利用蒙特卡洛仿真方法进一步验证了该方案的正确性。结果表明:和传统光空间调制系统相比,分层光空间调制系统的采用可大大的

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):070601
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                            摘要

                            场地自动化替代定标目前多采用稳定性较高的通道式辐射计垂直观测场地辐射特性。为了适应光谱特性、观测角度不同的卫星载荷定标需求,本文发展了一种考虑地表二向反射特性(BRDF)的通道式辐射计光谱反射率拓展方法,实现通道式自动观测数据的光谱拓展,该方法考虑了星-地观测角度差异给星上辐亮度模拟结果带来的影响。利用“国家高分辨遥感综合定标场”(简称“包头场”)的星地观测数据对于所发展的自动观测

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072804
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                            摘要

                            对分数阶拉盖尔-高斯涡旋光束在远场形成的光强和相位分布进行了分析,给出了拓扑荷从分数到整数的演化过程。光强分布图中出现了两个大小和形状不同的环状光斑,较大的环状光斑上有形状规则的亮斑,环状光斑所围区域内暗斑的形状呈椭圆状,亮斑和暗斑的数量都与入射光的拓扑荷有关。

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072601
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                            摘要

                            为提高复杂场景中目标跟踪算法的准确性与实时性,提出一种基于多层深度卷积特征的抗遮挡实时目标跟踪算法。针对目标跟踪任务,对深度卷积模型VGG-Net-19 进行网络微调后,再提取目标区域的多层深度卷积特征。根据相关滤波框架构建位置相关滤波器,确定目标中心位置。设计尺度相关滤波器对目标区域进行不同尺度采样,确定目标尺度。目标遮挡时,采用阶段性评估策略进行模型更新与恢复,解决了模板误差积累问题

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071502
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                            摘要

                            微透镜阵列法是实现光束匀化的主要途径之一,通过改变成像透镜的光焦度,可在焦平面处得到大面积均匀光斑。本文从理论和实验上分析了散射成像法的可行性:为准确测量焦平面处的光斑照度,在考虑漫射板反射率及相机离轴角等影响因素的基础下,从张正友相机标定法出发,建立了CCD图像灰度值与目标面光斑照度的数学关系;实验中标定了漫反射板的双向漫反射分布函数,针对两种焦距的主积分透镜,测量了焦平面及附

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071204
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                            摘要

                            本文提出了一种原位的光刻机投影物镜偏振像差检测方法。首先定义了一种新的偏振像差表征方法,在此基础上推导了三对正交偏振态照明下空间像之差与偏振像差三个泡利项之间的互相关关系,并据此关系对交替相移掩模的三组差分空间像进行主成分分析进而求解出偏振像差的各项泡利泽尼克系数。本文从理论上揭示了各偏振像差项在成像中的耦合规律从而在测量原理上解决了各项耦合的问题,因此所提方法可同时测量偏振像

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071206
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                            摘要

                            非视域成像技术对城市交通、灾难救援和探测隐藏目标等方面有着重要意义。传统非视域成像技术大多数是基于相干光源照明的成像技术,难以解决非相干光照明下的成像问题。针对非相干光照明下的非视域成像问题,本文提出一种基于深度学习的解决方法。结合计算机视觉领域中经典的语义分割以及残差模型,提出一种URNet网络结构,并对经典瓶颈层结构进行改进。实验结果表明,改进后的网络对图像细节恢复更加丰富,并

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071102
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                            摘要

                            双光束超分辨数据存储技术利用材料对光的非线性吸收实现了记录点超经典光学衍射极限的数据写入,单张标准光盘容量可达TB甚至PB量级。本文比较了基于光激发-光抑制(SPIN)和受激辐射损耗(STED)的两种双光束超分辨数据写入技术的机理,为基于STED的超分辨数据写入技术建立了动态物理模型,阐述了其光致聚合过程中的工作机制,并模拟了基于SPIN和STED的双光束超分辨数据写入技术在记录点尺寸和分辨率方面的差

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072101
                            分享:

                            摘要

                            针对茶叶中农药残留问题,利用表面增强拉曼光谱(SERS)结合二维相关光谱法快速检测茶叶中毒死蜱农药残留。以金纳米为增强基底,采集含不同浓度毒死蜱残留茶叶样本的SERS,利用标准正态变量变换(SNV)对原始拉曼光谱进行预处理,再以毒死蜱浓度为外扰,进行二维相关同步光谱和自相关谱分析,筛选出与毒死蜱浓度变化相关的特征谱峰,利用灰狼算法(GWO)优化支持向量机(SVM)参数,建立茶叶中毒死蜱残留分析

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):073001
                            分享:

                            摘要

                            针对基于射频非平衡马赫-增德尔干涉仪的光纤光栅传感器波长解调系统的特性展开研究,通过实验测量了由于非相干光的偏振损耗、器件插损及光纤光栅的反射谱宽引起的系统的最终输出功率衰减。采用最大射频强度判别法, 描绘各频率点输出强度最大值得到该波长解调系统频率响应,以119.96MHz作为调制频率得到0.1692dB/℃的传感灵敏度。本实验对于非相干光与微波光子滤波器在光纤传感应用过程中的性能改进与可行性研

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072803
                            分享:

                            摘要

                            传统的质心算法面临着光学像差和随机噪声对质心位置提取精度的影响很难减小的问题。为了解决这一问题,对星敏感器所成星点像进行了分析,结合星敏感器光学系统的调制传递函数和图像传感器像素频率响应特性,提出了一种基于星点像重采样的星敏感器质心定位算法。根据夫琅禾费衍射理论计算出离焦光学系统的点扩散函数,并对重采样质心算法的系统误差分布进行了仿真,结果显示该算法在不同像差条件下的系统误差均

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071203
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                            摘要

                            针对混合颗粒分类问题,传统算法多利用颗粒的二值化图像提取其特征,并通过精细的特征设计结合BP神经网络、支持向量机(Support Vector Machines, SVM)等分类器进行分类,但是颗粒粘连以及不精确的特征设计都会严重影响分类的准确率;本文利用卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)提取颗粒的特征,通过区域建议网络(Region Proposal Network, RPN)搜索颗粒的位置,同时建立分类器,并结合全卷积网

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071202
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                            摘要

                            基于标准大气环境的理论大气折射率模型不能反映实际大气折射率的波动性,针对该问题,提出了一种基于恒星光线偏折的大气折射率估计方法。首先,基于光学卫星的恒星观测数据,分析恒星光线经过大气折射会发生偏折的现象,建立了恒星光线经大气折射后的进入光学卫星传感器的光路模型,在分层球形大气的假设下证明了该光路模型的对称性。其次,研究了一种利用恒星实测光线和恒星理论光线迭代前向反馈估计分层大气

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):070101
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                            摘要

                            由于有限角度范围内的计算机断层层析成像(CT)能够降低辐射剂量、适合采集范围受限的特殊应用场合,一直以来受到学术界的关注。Mojette变换作为一种特殊的Radon变换,是一种最小冗余采样的离散Radon变换,且有Katz定理证明了从较少的Mojette投影数据能够精确重建CT断层图像,为有限角度CT的精确重建提供一种新思路。本文基于Mojette投影变换的空域与频域性质,提出频域最小冗余覆盖的有限角度CT重建算法。其

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071101
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                            摘要

                            荧光差分成像(Fluorescence Emission Difference, FED)显微术利用实心光斑扫描的一副共聚焦图像减去空心光斑扫描的负共聚焦图像,实现了超分辨成像。一般情况下,空心焦斑是使用0-2π的螺旋位相板对圆偏振光进行调制获得的。为了消除FED相减成像中负值旁瓣引起的图像变形,需要使用0-2π的螺旋位相板及使用孔径光阑限制光路的数值孔径约0.6倍的物镜数值孔径来扩大实心焦斑,实现与空心焦斑的强度分布相重合。

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):071801
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                            摘要

                            合成孔径激光雷达(SAL)具有成像距离远、分辨率高、速度快等特点,在天基空间目标成像领域有重要的应用前景。针对天基SAL成像中回波信号弱、噪声大、成像质量差等问题,提出了在交会点附近连续长时间观测的思路?;诩虻ゼ偕?,建立了采用光学外差探测的天基SAL成像理论数学模型,获得了回波数据方程,给出了成像处理流程、成像分辨率和图像信噪比,数学仿真了不同信噪比下的天基SAL空间目标成像。理论分析和仿

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072802
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                            摘要

                            (问题)目标域遥感图像特征分布的变化,导致遥感场景零样本分类性能下降,针对该问题,提出一种基于局部保持的遥感场景零样本分类算法。(方法)首先,为减少冗余信息,采用解析字典学习方法,将源域中的场景图像特征和类别语义词向量嵌入到同一稀疏编码空间,并实现两者稀疏系数的强制对齐,以建立图像特征与词向量之间的关系;然后,通过保留图像特征空间中场景图像间的局部近邻关系,增强场景图像对应稀疏系数

                            PDF全文 光学学报 | 2019,39(07):072801
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