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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。基于可分离残差模块和降采样模块,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。基于太赫兹波多深度切片成像的三维重建技术在生物医学精确诊断方面具有巨大的应用潜力。

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着提升。

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

W波段(2.73~4 mm)电光相位调制器(EOM)结构具有多参数和设计复杂的特点,参考共面波导传输线理论和EOM理论,结合三维电磁仿真高频结构仿真软件HFSS,对调制器进行有限元分析和计算。针对EOM几何结构中的关键参数,在4个维度上进行模型仿真计算,建立EOM的多维度数学模型。根据仿真模型,得到EOM几何结构参数与主要性能的变化规律,确立EOM的模型结构。通过结构优化,得到频率为100 GHz的EOM模型,调制器速率匹配,阻抗匹配,并且衰减较小。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0313002
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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

提出一种改进的Gerchberg-Saxton(G-S)算法,实现了基于环形光束的衍射光学元件的精确设计。所提算法可以确保输出平面上有小的采样间隔,起到了抑制散斑的作用;与未采用散斑抑制的常规的改进G-S算法相比,所提算法得到了更高性能的均匀光斑;仿真结果和实验结果一致。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0305002
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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

提出了一种融合全局和局部深度特征(GLDFB)的视觉词袋模型。通过视觉词袋模型将深度卷积神经网络提取的多个层次的高层特征进行重组编码并融合,利用支持向量机对融合特征进行分类。充分利用包含场景局部细节信息的卷积层特征和包含场景全局信息的全连接层特征,完成对遥感影像场景的高效表达。通过对两个不同规模的遥感图像场景数据集的实验研究表明,相比现有方法,所提方法在高层特征表达能力和分类精度方面具有显着优势。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0301002
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摘要

基于严格耦合波分析, 研究凸面闪耀光栅的衍射特性; 采用全息光刻-离子束刻蚀法制作中心周期为2.45 μm、曲率半径为51.64 mm、口径为17 mm的凸面闪耀光栅, 闪耀角为6.4°, 顶角为141°。结果表明, 在整个可见-近红外波段, 所制作光栅的1级衍射效率大于40%, 在闪耀波长处1级衍射效率大于75%。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0313001
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摘要

以硫氰化钾(KSCN)为内标物, 利用主成分分析(PCA)降维, 利用支持向量机(SVM)算法建立定量分析模型——支持向量回归(SVR), 并结合网格搜索(GS)、遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)三种参数优化方法, 实现了芘、菲单一溶液和混合溶液的定量分析。研究结果表明:以KSCN为内标物, 提高了定量分析结果的准确性; 利用PCA降维提高了建模速度; 三种优化模型对芘预测的平均相对误差(ARE)在7.6%以内, 对菲预测的ARE在11.3%以内; 三种参数优化方法对同一物质的预测结果相近, 但GS的运算速度最快; 综合考虑误差和分析速度后, 采用GS-SVR模型获得了菲、芘混合溶液的最佳结果。表面增强拉曼光谱(SERS)技术结合SVM算法有望实现多环芳烃的定量分析。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0311005
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摘要

使用衍射光学元件将高斯激光光束整形为能量分布均匀的平顶激光光束, 对比了两种激光诱导铜等离子体的特性, 研究了光束整形对激光诱导击穿光谱稳定性的改善作用。研究结果表明:激光光束能量分布的均匀性引起了烧蚀坑形貌以及单次烧蚀量的差异, 高斯激光和平顶激光诱导光谱的强度、等离子体温度和电子密度的相对标准偏差分别为12.33%和6.37%、2.10%和1.32%、5.31%和0.65%; 光束整形后激光诱导击穿光谱的稳定性得到了明显改善,两种激光诱导产生的等离子体均呈局部热力学平衡状态。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0311004
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摘要

搭建了一套以1.57 μm近红外半导体激光器作为本振光源的小型化被动式激光外差探测系统, 并将其用于大气环境监测。为对该系统的性能进行评估, 以窄线宽近红外外腔激光器岀射的光作为信号光, 与本振光混频, 得到系统的带宽为0.032 cm-1, 最小可探测灵敏度为25 pW, 为光电探测器暗电流噪声功率的1/68。利用该系统对大气CO2太阳光谱信号进行测量, 并反演了其中两条主要强吸收线所对应的体积分数, 结果均约为396×10-6, 误差为7.6×10-6, 测量结果与实际整层大气中的CO2柱浓度一致, 验证了该系统的可行性。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0311001
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摘要

在室温条件下的小型云室中, 研究了不同参数对飞秒激光诱导较大尺寸气溶胶生成的影响。实验结果表明, 在亚饱和条件下, 随着环境相对湿度的提高, 不同尺寸气溶胶的数密度增大, 尺寸分布以0.3~0.5 μm为主; 当环境相对湿度达到近饱和条件时, 较大尺寸(直径D≥0.7 μm)气溶胶的数密度显着增大, 1.0~2.0 μm气溶胶与0.3~0.5 μm气溶胶的数密度可相比拟。此时, 通过延长激光照射时间或者缩紧激光聚焦条件, 不同尺寸气溶胶的数密度可同等程度地增大, 尺寸分布规律基本不变。理论分析结果表明, 环境相对湿度条件是制约飞秒激光诱导较大尺寸气溶胶生成的关键因素。

PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0308001
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摘要

提出了一种基于视觉的新型直线位移测量方法。建立了图像各像素点灰度值与直线运动位移间的映射函数模型, 通过数值方法解算了直线运动平台的位移。通过蒙特卡罗仿真对所提方法进行分析, 证明了其可行性与合理性。分析了检测点拓扑结构对测量精度的影响。实验结果表明, 在10 mm的位移测量范围内, 所提方法的测量误差标准差为4 μm。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412008
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摘要

基于多相位屏原理并利用功率谱反演法, 建立了光强闪烁对脉冲到达时刻抖动的影响模型, 仿真研究了不同接收孔径和不同传输距离条件下脉冲到达时刻抖动的变化规律。仿真结果表明:在孔径接收条件下, 脉冲到达时刻抖动呈正偏态分布; 采用大孔径接收天线可有效抑制脉冲到达时刻的抖动; 与近地端相比, 传输距离的变化对远地端脉冲到达时刻抖动的影响较小。搭建了大气湍流引起的脉冲到达时刻抖动的实验平台, 采集了经过湍流信道传播的秒脉冲波形, 利用门限检测法确定了脉冲到达时刻。实验结果表明, 脉冲到达时刻抖动分布与理论分析结果相符。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412007
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摘要

基于大口径、短焦距Fresnel透镜作为水下无线光传输(UWOT)系统中天线的应用需求, 搭建了一套用于测量Fresnel透镜聚光性能的实验装置。采用450 nm和532 nm激光作为测试光源, 获得了通光口径为75 mm、焦距为25 mm的Fresnel透镜聚光性能与透镜表面、激光波长、入射角之间的关系曲线, 测量了激光入射角对450 nm和532 nm激光聚焦光斑的影响。实验结果表明:在相同的实验条件下, 激光通过Fresnel透镜锯齿面的聚光效率要比平滑面高10%~15%; Fresnel透镜对532 nm激光的聚光效率要比450 nm激光高5.4%。随着激光入射角的增加, Fresnel透镜的聚光效率逐渐降低, 入射角为0°时的聚光效率比±30°大25%以上。当激光入射角为5°时, 450 nm激光聚焦光斑开始发生彗差畸变; 当激光入射角增加至15°时, 532 nm激光聚焦光斑开始发生彗差畸变。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412006
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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全文光学学报 | 2019,39(04):0405001
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摘要

提出了一种新型的基于渐变折射率波导自聚焦效应的模斑变换器, 分析了均匀折射率波导和渐变折射率波导的模式场分布及传输特性, 研究了自聚焦效应的原理。利用时域有限差分法, 计算得到了该变换器的插入损耗和回波损耗, 所提模斑变换器与现有的最好模斑变换器的性能相当, 但长度缩短至其1/6。该新型模斑变换器可用于集成光学系统中。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0413001
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摘要

采用时域有限差分法, 对均匀蛾眼结构(UMS)和双混合蛾眼结构(BHMS)进行仿真, 分析底面直径和高度对反射率的影响规律, 比较了UMS与BHMS的减反射性能。基于反射率曲线和电场强度分布, 分析了BHMS优异的减反射性能。结果表明:在300~1200 nm波段, UMS的反射率随着高度的增大而减小, 随着底面直径的增大而先减小后增大; 当底部直径为250 nm时, 由不同高度的UMS组成的BHMS的平均反射率大于相应UMS的最小平均反射率; 由不同底面直径UMS组成的BHMS的减反射性能可以进一步提升。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0416003
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摘要

为提高线结构光传感器(LSLS)的标定精度, 提出了一种基于平面参考靶标的标定方法。给出了相机坐标系下参考靶标点中心坐标及激光平面方程的计算方法; 将参考靶标点中心向激光平面投影, 并以左下角投影点为原点建立世界坐标系, 得到了靶标点中心像素坐标所对应的世界坐标; 采用多项式拟合得到了任意像素点到世界坐标的转换关系, 实现了传感器的标定, 标定结果仅为多项式的系数, 便于存储和使用; 对标定误差进行了分析。结果表明, 所提方法得到的各测试点与第一个点间距离误差的均方根值为0.0216 mm, 相对于传统方法减少了22%, 所提方法在LSLS高精度标定方面具有一定的优越性。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412005
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摘要

提出了一种基于立方体分光棱镜的干涉投影傅里叶变换轮廓术。基于杨氏双缝干涉原理, 对立方体分光棱镜的干涉投影理论进行理论分析和仿真实验, 通过调节立方体分光棱镜的安装角度可实现干涉投影条纹周期的任意调节, 结果证实了该干涉投影系统的可行性以及灵活性。对小脚丫模型进行了三维面形重构, 结果表明:干涉条纹相位稳定且强度分布均匀, 利用所提方法可以很好地恢复物体的三维形貌。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412013
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摘要

设计了一种单时钟域内低级展开、高级折叠的多级离散小波变换架构; 采用横向三输入扫描方式, 基于9/7离散小波变换提升算法, 设计第1级离散小波变换模块; 根据第2级离散小波变换的时钟周期与有效输入数据之比, 设计半折叠的第2级离散小波变换模块; 将第3级及更高级的离散小波变换的架构折叠到第2级离散小波变换架构上, 从而降低了硬件资源的消耗。结果表明:对于大小为512 pixel×512 pixel的经3级离散小波变换处理的输入图像, 所提架构的硬件效率比其他现有架构提高了57.1%以上。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412004
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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全文光学学报 | 2019,39(04):0407001
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摘要

针对多个板型物体混叠摆放的场景, 提出了一种快速有效的分割算法。该算法充分利用有序点云的特点, 将自顶向下以及自底向上的分割策略结合, 根据三维点的空间位置和法向量, 利用随机采样一致性(RANSAC)算法从三维点云数据中快速提取平面点集; 然后将提取的平面点集所对应的图像坐标映射为二值图像, 通过连通区域分析将其分割为多个连通的平面区域; 接着利用“胶水”算法对这些区域进行快速合并, 并对较大的弱连接连通区域进行断裂修正, 得到最终的分割结果。实验结果表明:与区域生长算法相比, 所提算法的分割结果更优, 且算法效率大幅提升。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0412003
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摘要

分别采用VO2单独烧成工艺以及VO2与SiO2共烧成工艺制备了SiO2/VO2热致变色涂层, 研究了涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能。研究结果表明:SiO2/VO2涂层的微观结构、热致变色性能和光学性能强烈地依赖于沉积工艺; 其微观结构随SiO2胶体的不同而略有不同, 但热致变色性能和光学性能无显着差异; 在热致变色性能无明显损失的情况下, 采用VO2单独烧成工艺制备的SiO2/VO2涂层的可见光透射性能得到了显着提升; 双层膜样品具有良好的综合性能, 其近红外光调控率为39.6%, 太阳能转换效率为8.4%, 25 ℃下可见光积分透射率与太阳能积分透射率分别为68.4%、72.0%。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0416001
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摘要

提出了一种基于最优Atlas图像搜索和局部加权B样条变换的全自动非刚性分层配准分割感兴趣区域(ROI)方法。实验结果表明, 所提算法配准的ROI准确度达到95.6%, 归一化互信息值为1.8432, 均方根误差为1.12%, 相关系数提高了18.33%。相比其他配准方法, 所提方案的配准精度及准确度明显提升, 对临床辅助诊断有重要意义。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0410002
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摘要

研究了重复频率HF脉冲激光器的气体介质对激光输出能量稳定性的影响规律。计算结果表明, 激光器放电区内SF6的解离率约为1.5%(略高于实验测量值), 工作气体介质的消耗速率为2.2×1015 (cm-3·s-1), 但消耗量比气体的初始量小3~4个量级。通过合理控制激光器内HF的分子浓度, 并适时补充激光器气体介质, 可以提高激光器输出能量的稳定性。激光器输出能量变化分为过渡阶段和维持阶段, 其中过渡阶段决定了重复频率工作模式下HF激光器的总体出光能力。计算结果可为重复频率非链式HF脉冲激光器设计提供技术支持。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0414001
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摘要

提出一种基于深度体素卷积神经网络的三维(3D)模型识别分类算法, 该算法使用体素化技术将3D多边形网格模型转化为体素矩阵, 并通过深度体素卷积神经网络提取该矩阵的深层特征, 以增强特征的表达能力和差异性。在ModelNet40数据集上的实验结果表明:所提算法对3D网格模型识别分类的准确率能够达到87%左右。所构建的深度体素卷积神经网络能够有效地增强3D模型的特征提取和表达能力, 提高对大规模复杂3D网格模型分类识别的准确率, 所提方法优于当前的主流方法。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0415007
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摘要

为提升融合梯度直方图特征和颜色属性特征的有效卷积操作跟踪算法(ECO-HC)的跟踪精度和速度, 提出一种融合上下文和重定位的加权相关滤波跟踪方法。根据梯度直方图和颜色属性的不同特性加权融合相关滤波响应值, 采用自适应迭代方法预测目标位置; 融合多尺度搜索区域, 目标上下文特征和目标预测失败时重定位方法进一步提高跟踪精度。在标准数据集OTB-100上进行算法评估, 实验结果表明, 所提算法的平均距离精度为89.2%, 平均重叠率精度为80.6%, 比ECO-HC算法分别高3.6%和2.1%。中央处理器的跟踪速度达65.2 frame/s, 优于实验中对比的其他跟踪算法。所提算法有效地提高了跟踪精度, 在严重遮挡、光照变化等干扰下, 仍能较好地跟踪目标。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0415004
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摘要

针对标记配对相干态(HPCS)下量子密钥分配协议采用极化编码和相位编码带来基的依赖性问题, 研究了基于HPCS和轨道角动量(OAM)的非对称信道测量设备无关的量子密钥分配协议。分析了该协议在不同距离比率下的平均光子数、误码率、密钥生成率与信道传输损耗的关系。在HPCS和OAM下, 对比了对称信道和非对称信道测量设备无关的量子密钥协议的性能优劣。仿真结果表明:采用HPCS弥补了弱相干光源和标记单光子源的不足, 大大减少真空脉冲并增加了单光子脉冲; 随着信道传输损耗的增大, 密钥生成率和安全传输距离逐渐减小, 但非对称信道的性能仍优于对称信道的。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0427001
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摘要

对量子化的探测场在一维超冷里德伯原子样品中的传播特性进行研究。基于偶极阻塞效应, 四能级原子的稳态电磁感应透明(EIT)光谱表现出典型的单光子水平的非线性现象:未饱和之前, 探测场透射率和光子关联依赖于探测场强度。调整两个经典控制场的单光子失谐, 能够实现对非线性EIT行为的灵活操控。通过改变拉比频率比例, 可观察到四能级原子系统到三能级梯形原子系统的非线性EIT转变。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0427002
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摘要

基于U-Net模型, 提出了一个全卷积网络(FCN)模型, 用于高分辨率遥感图像语义分割, 其中数据预处理采用了数据标准化和数据增强, 模型训练过程采用Adam优化器, 模型性能评估采用平均Jaccard指数。为提高小类预测的准确率, 模型中采用了加权交叉熵损失函数和自适应阈值方法。在DSTL数据集上进行了实验, 结果表明所提方法将预测结果的平均Jaccard指数从0.611提升到0.636, 可实现对高分辨率遥感图像端到端的精确分类。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0428004
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摘要

基于深度可分离卷积, 提出了一种适用于嵌入式平台的小型目标检测网络MTYOLO(MobileNet Tiny-Yolo), 它将待检测的图片平均分割成多个单元格, 并采用深度可分离卷积代替传统卷积, 减少了参数量和计算量。采用点卷积和特征图融合的方法来提高检测精度。实验结果表明, 所提MTYOLO网络模型大小为41 MB, 约为Tiny-Yolo模型的67%, 其在PASCAL VOC 2007数据集上的检测准确率可达到57.25%, 检测效果优于Tiny-Yolo模型, 更适合应用于嵌入式系统。

PDF全文光学学报 | 2019,39(04):0415006
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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

与球形金颗粒相比,棒状金颗粒具有更为特殊的表面等离子体共振(SPR)特性,通过控制不同长短轴比可以实现纵向SPR峰位置的人为调控(从可见光区到近红外光区)。由于金纳米棒表面SPR的强吸收导致的发光特性,使其在生物组织成像,癌症的诊断和治疗中存在着巨大的应用前景。结合配体的金纳米棒能够特异性地标记癌症细胞上的受体,并提供特定分子的特有信息,进行生物成像和癌症检测。另外,金纳米棒能够有效地吸收红外光能量进行局部加热,导致蛋白质变性,并致细胞死亡。主要回顾各种不同尺寸和形状的金纳米棒的光学特性,综述选择性标记的金纳米棒在生物成像,癌症诊断和光热疗法中的研究进展。

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摘要

The degree of polarization (DOP) ellipsoid can be used as either feedback or feedforward signal for automatic polarization mode dispersion compensation. We have realized the experiment for obtaining DOP ellipsoid from 100 sampling data of output states of polarization using particle swarm optimization (PSO) as ellipsoid data fitting algorithm. It was shown that the PSO algorithm was powerful for ellipsoid data fitting with high precision within 250 ms.

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    摘要

    掺铥光纤激光器在医疗、塑料焊接、激光雷达和光学参量振荡等领域有着重要应用。介绍了掺铥石英光纤、高功率连续掺铥光纤激光器和脉冲掺铥光纤激光器最新研究进展,分析和讨论了掺铥光纤激光器的发展和技术瓶颈,分别从光纤设计、抽运方式以及激光器结构三个方面提出优化和调整,通过改善掺铥光纤激光器的热管理和非线性效应,实现更高输出功率的掺铥光纤激光器。

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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着提升。

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

    Optical vortices are structures of the electromagnetic field with a spiral phase ramp about a point-phase singularity, carrying orbital angular momentum (OAM). Recently, OAM has been imprinted to short-wavelength radiation through high-order harmonic generation (HHG), leading to the emission of attosecond twisted beams in the extreme-ultraviolet (XUV) regime. We explore the details of the mapping of the driving vortex to its harmonic spectrum. In particular, we show that the geometry of the harmonic vortices is convoluted, arising from the superposition of the contribution from the short and long quantum paths responsible of HHG. Finally, we show how to take advantage of transverse phase-matching to select twisted attosecond beams with different spatiotemporal properties.

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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

        提出了一种基于深度学习和人眼视觉特性的遥感图像质量评价方法。利用卷积神经网络和反向传播神经网络分类器,同时对遥感图像进行特征学习及模糊和噪声强度的等级分类。利用掩盖效应和感知加权因子修正评价模型,得到了更符合人眼视觉的遥感图像质量评价结果。研究结果表明,所提方法有效解决了同时存在模糊和噪声的遥感图像质量评价的困难,能有效准确地评价遥感图像的质量,且与主观评价结果有较好的一致性,更符合人眼视觉感受。

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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

        提出一种改进的Gerchberg-Saxton(G-S)算法,实现了基于环形光束的衍射光学元件的精确设计。所提算法可以确保输出平面上有小的采样间隔,起到了抑制散斑的作用;与未采用散斑抑制的常规的改进G-S算法相比,所提算法得到了更高性能的均匀光斑;仿真结果和实验结果一致。

        PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0305002
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        摘要

        与传统的法布里-珀罗(F-P)腔半导体激光器相比,采用分布布拉格反射器(DBR)光栅的边发射半导体激光器在窄线宽、输出波长稳定等方面展示出了优异的特性,其在激光通信、光互联及非线性频率转换等领域有着巨大的应用需求。通过合理设计DBR光栅及器件结构,DBR半导体激光器可以实现激光窄线宽、双波长输出以及波长可调谐等性能。基于内置DBR光栅结构,DBR锥形半导体激光器可以同时兼具高功率、窄线宽及高光束质量等特性。针对这几类激光器,阐述了其结构设计、制作工艺及其性能优势,总结了国内外最新研究进展与发展现状,并对DBR半导体激光器的研究工作和发展趋势做出了进一步的讨论和展望。

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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

        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

        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

        使用衍射光学元件将高斯激光光束整形为能量分布均匀的平顶激光光束, 对比了两种激光诱导铜等离子体的特性, 研究了光束整形对激光诱导击穿光谱稳定性的改善作用。研究结果表明:激光光束能量分布的均匀性引起了烧蚀坑形貌以及单次烧蚀量的差异, 高斯激光和平顶激光诱导光谱的强度、等离子体温度和电子密度的相对标准偏差分别为12.33%和6.37%、2.10%和1.32%、5.31%和0.65%; 光束整形后激光诱导击穿光谱的稳定性得到了明显改善,两种激光诱导产生的等离子体均呈局部热力学平衡状态。

        PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0311004
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        摘要

        在不受周围环境影响的实验室中建立的稳定技术,已用来获得百万分之一的长时间稳定的激光。稳定的精度使光激射器的频率此一般光激射器的频率窄一千倍,系统简单,因而在制造工艺上引人注意。

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          摘要

          基于严格耦合波分析, 研究凸面闪耀光栅的衍射特性; 采用全息光刻-离子束刻蚀法制作中心周期为2.45 μm、曲率半径为51.64 mm、口径为17 mm的凸面闪耀光栅, 闪耀角为6.4°, 顶角为141°。结果表明, 在整个可见-近红外波段, 所制作光栅的1级衍射效率大于40%, 在闪耀波长处1级衍射效率大于75%。

          PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0313001
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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。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。

          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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          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

            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模块为抽运源,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

            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

            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

            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

            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。基于太赫兹波多深度切片成像的三维重建技术在生物医学精确诊断方面具有巨大的应用潜力。

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

            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着提升。

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

            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

            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

            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

            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

            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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            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

            W波段(2.73~4 mm)电光相位调制器(EOM)结构具有多参数和设计复杂的特点,参考共面波导传输线理论和EOM理论,结合三维电磁仿真高频结构仿真软件HFSS,对调制器进行有限元分析和计算。针对EOM几何结构中的关键参数,在4个维度上进行模型仿真计算,建立EOM的多维度数学模型。根据仿真模型,得到EOM几何结构参数与主要性能的变化规律,确立EOM的模型结构。通过结构优化,得到频率为100 GHz的EOM模型,调制器速率匹配,阻抗匹配,并且衰减较小。

            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0313002
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            摘要

            将Ti-48Al-2Cr-2Nb合金粉和铌粉进行机械混合, 然后采用激光增材制造工艺成功制备出γ-TiAl合金样品, 研究了激光功率、扫描速率和送粉量对沉积成形的影响规律, 分析了沉积层的显微组织、相组成、断口形貌及沉积层的硬度分布。研究结果表明:随着激光功率增大, 沉积层宽和层高均增大; 随着扫描速率增大, 沉积层宽和层高均减小; 随着送粉量增大, 沉积层的宽度增大, 沉积层的高度基本不变; 最佳工艺参数下得到的沉积试样成形良好, 无冶金缺陷存在, 沉积层由大量γ相和少量α2相组成; 沿沉积试样Z方向的室温压缩屈服强度为905 MPa, 抗压强度为1542 MPa, 压缩率14.7%, 抗拉强度为425 MPa, 断后伸长率为3.3%; 压缩试样和拉伸试样的断口均为准解理断口。

            PDF全文HTML全文 中国激光 | 2019,46(03):0302016
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            摘要

            针对金属纳米光镊结构进行捕获时存在的光热效应问题,设计了一种硅基双纳米球的光镊结构。采用基于三维频域有限元的算法,对比分析了硅基双纳米球与金基双纳米球结构的增强场分布以及在对聚苯乙烯颗粒捕获势能相同条件下的热效应,发现硅基结构具有发热小、在高光场强度下捕获稳定性好的优点。对所设计的硅基双纳米球结构对聚苯乙烯颗粒的捕获特性进行模拟分析,在稳态场下研究了不同直径颗粒在不同位置受到的捕获力情况。研究结果表明,硅基纳米光镊结构在对微粒进行稳定捕获的同时可有效降低结构热效应带来的影响。

            PDF全文HTML全文 光学学报 | 2019,39(03):0324002
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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

            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
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            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
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            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
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            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。基于简单假设,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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