• 推荐论文
  • 最新论文
  • 下载排行
  • 引用排行
  • 阅读排行
  • 论文标签
  • 最新录用

摘要

为了满足激光驱动惯性约束聚变(ICF)的诊断需求, 研制了一台大动态范围高时空性能X射线条纹相机系统; 通过优化电子光学设计、改进条纹变像管的制作工艺, 以及制作和使用高效器件来达到提高条纹相机动态范围以及时间和空间性能的目的; 设计相机的阴极工作长度为30 mm, 聚焦电压为12 kV; 借助飞秒和皮秒激光器组建相机的静态和动态标定测试系统。结果表明:该相机系统的空间分辨率大于20 lp/mm, 时间分辨率达到5 ps, 动态范围达到2237∶1, 扫描速度非线性小于3%; 相机具有4个挡位, 可以实现4个扫描速度下的超快信号获取; 该相机性能优良, 可以满足激光聚变研究中时间、空间、能谱分辨的精密化诊断要求。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1234001
分享:
09326

摘要

研究了离子束溅射(IBS)制备的Nb2O5、Ta2O5和SiO2薄膜的光学特性、力学特性以及薄膜微结构, 分析了辅助离子源电压对薄膜特性的影响, 并将电子束蒸发、离子辅助沉积和IBS制备的薄膜进行了对比。研究结果表明, IBS制备的薄膜具有更好的光学特性和微结构, 同时具有较大的压应力、硬度和杨氏模量; 辅助离子源可以改善薄膜的光学特性, 调节薄膜应力和减小薄膜表面粗糙度, 但对硬度和杨氏模量的影响相对较小。在不同的辅助离子源电压下, IBS制备的Nb2O5应力为-152~-281 MPa, Ta2O5的应力为-299~-373 MPa, SiO2的应力为-427~-577 MPa; 在合适的工艺参数下, 消光系数可小于10-4; 薄膜表面平整, 均方根粗糙度小于0.2 nm。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1231001
分享:
02146

摘要

地表反照率是研究陆地辐射收支情况、区域及全球气候、地貌等信息的先决条件, 对其进行精确测量是开展相关研究的前提和保证。由于大气层吸收的影响, 地表反照率不能进行直接测量。因此, 采用测量垂直向下与向上散射光的方法, 结合SCIATRAN辐射传输模型获得地表反照率。基于此方法, 在机载平台上进行观测实验, 获取机载平台上垂直向上和向下的辐亮度值, 采用迭代反演方法获得石家庄到保定地区紫外波段350~395 nm的地表反照率, 并对不同下垫面、不同波段反照率进行比较, 对城区中心到边缘过渡变化进行详细分析。结果表明, 紫外波段350~395 nm地表反照率随波长增大而缓慢升高, 结果与中等分辨率成像光谱仪(MODIS)数据可达到良好的一致性。不同观测区域结果对比显示, 城区地表反照率大于农田, 且城区中心比边缘地表反照率大0.014左右, 其差异也随波长增大而升高。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1228001
分享:
0282

摘要

视网膜投影显示(RPD)是头戴显示器(HMD)领域的一个研究热点, 能够克服传统HMD辐辏聚焦矛盾(VAC)。为了使RPD小型便携化, 以微机电系统(MEMS)扫描镜作为空间光调制器(SLM)设计制造了折反式激光RPD系统。首先, 介绍了辐辏聚焦矛盾, 分析了RPD的基本原理。通过传统的RPD光路结构, 实验验证了以MEMS激光扫描投影作为图像源的麦克斯韦观察法原理的可行性, 分析并解决了黑斑问题。接着, 完成了RPD系统的光学设计, 分析评价了系统的性能。最后, 制造出小型便携式的原型机, 原型机瞳距可调, 视场角为30°(H)×22°(V), 无畸变, 并通过实验对其显示效果进行了验证。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1222001
分享:
012171

摘要

水下图像成像过程与雾天图像类似, 但传统的去雾方法用于水下图像处理效果欠佳。针对水下捕获图像存在颜色衰减严重和蓝(绿)色基调的问题, 提出了一种基于改进暗原色先验和颜色校正的水下图像增强方法。结合光在水下的传播特性, 对空气中的暗原色先验去雾算法进行改进, 在求取水下暗原色通道和图像背景光时考虑红色通道的逆通道; 提出先采用改进的水下暗原色先验法去除后向散射光, 再通过白平衡算法对增强后的水下图像进行颜色校正的方法。实验结果表明, 相比于传统算法, 本文的方法在处理后向散射严重的水下图像时, 可以获得更高的清晰度和对比度。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1211003
分享:
0372

摘要

为实现基于数字微镜器件(DMD)高动态范围成像系统中的DMD微镜与CCD像素间的高精度映射, 提出了三种不同的像素级映射算法。介绍了基于DMD的高动态范围成像系统, 分析了其映射原理以及映射的必要性, 采用直接线性变换算法、非线性多项式畸变拟合算法和反向传播神经网络算法进行映射, 并将其理论方法与成像系统相结合。通过图片测试, 得到相应的参数并计算其误差, 其中误差最小的是多项式畸变拟合映射算法, 其均方根误差为1.02 pixel, 即认为该算法可达到像素级映射的目标。该算法拟合了部分畸变误差, 满足成像系统像素级映射的需求。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1211001
分享:
0967

摘要

传统的光学镜头探测主要基于回波强度(猫眼效应)来实现, 但对于微型镜头而言, 反射回波中存在明显的衍射现象, 因此对微型镜头光阑衍射效应的研究成为一个重要的研究方向。基于角谱衍射理论, 研究了微型镜头对辐照激光的空间调制特性, 推导了回波光场分布的公式; 仿真研究了探测距离、入射角度和光阑直径对衍射光场分布的影响, 以及不同光阑直径时的最大可探测入射角, 并利用搭建的激光主动探测系统对回波衍射现象进行了探测。结果表明, 实际探测的衍射图样与仿真图样吻合得较好, 所提理论能够准确地预测微型镜头探测回波的衍射现象。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1205001
分享:
0354

摘要

为了对发光二极管(LED)光源G4(LED G4)灯进行快速评价和筛选, 研究了LED G4灯的光电性能。采用积分球测试和分析了LED G4灯在驱动输入电压从10 V增加至34.5 V过程中初态和稳态两种情况下的光通量、光效率、色温等性能参数的变化规律。结果发现初态和稳态下被测灯光通量、色温均随驱动输入电压的增加而上升, 而光效率呈递减趋势。其中光通量在初态与稳态下分别上升了91.40%和39.34%, 光效率分别下降了24.3%和28.1%。此外, 利用热成像仪测试被测灯上方中心点的最高温度, 发现温度随驱动输入电压的升高而升高, 始末差值达到了40 ℃。实验结果表明, 过高的电压并不适合LED G4灯发挥其高性能, 温升对LED G4灯的性能造成负面影响, 因此, 在实际的工作过程中应选择合适的工作电压并提高散热性能。

分享:
06102

摘要

针对液晶显示屏(LCD)显示缺陷检测中待测图像出现的平移和旋转导致误检率过高, 传统人工检测效率低、漏检率高, 以及图像配准精度对缺陷检测准确率的影响等问题, 提出一种基于Fourier-Mellin变换的LCD显示缺陷检测方法。基本原理是利用Fourier-Mellin变换对标准图像和待测图像进行粗配准, 通过加速稳健特征/尺度不变特征变换(SURF/SIFT)算法进行细配准, 对标准图像和配准后的图像进行加权平均融合得到最终的配准图, 最后利用局部自适应阈值分割和差影法检测缺陷, 并标注缺陷的位置及信息。实验结果表明, 提出的方法对平移和旋转的稳健性好, 能够有效地检测出LCD显示缺陷, 检测准确率达到98.667%。

分享:
031106

摘要

介绍了最大概率法的数学原理及迭代方程的使用过程, 以卫星遥感观测的夜光云数据为例, 阐述了最大概率法在实例中的使用方法, 并反演得到了夜光云体散射比廓线及散射系数廓线。与传统洋葱剥皮法的反演结果进行对比, 结果表明:最大概率法的结果几乎没有失真现象, 但洋葱剥皮法得到的散射比存在严重的失真现象。其根本原因在于传统方法假设夜光云体散射强度值在大气层结中为均匀分布, 而最大概率法则假设体散射强度值在层结中可以在一定的变化范围内呈现不均匀的分布, 后者的假设更符合夜光云这类短时间内可能会出现大幅值空间分布变化的自然现象。

分享:
0272

摘要

涡旋激光是指中心光强为零且携带轨道角动量的激光光束。近年来, 由于其在粒子操控、信息通信以及超分辨成像等领域的独特应用, 涡旋激光的产生及其手性控制技术得到广泛关注。对固体激光器腔内直接振荡产生涡旋激光的技术进行归纳总结, 并分析其优缺点。对驻波腔内不同手性涡旋激光的光场传输进行理论模拟, 给出涡旋激光在固体激光腔内的光场分布。结合不同手性涡旋激光的场分布特征, 综述了腔内直接振荡产生涡旋激光过程中的手性控制技术, 并对各种手性控制技术的原理与技术方案进行比较分析。

分享:
010102

摘要

量子信号在大气信道中传输的可行性已经在多个实验中得到了证实。将量子通信终端搭载到移动平台被认为是量子通信实用化的重要发展之一, 可满足全球量子保密网络构建和军事通信领域高保密性等需求。综述了量子密钥在地面与移动平台之间的分发所涉及的关键技术, 介绍了移动量子密钥分发技术目前的发展状况与难点, 并探讨了下一步实用化发展方向。

分享:
018101

摘要

量子绝热过程是制备和操控量子态的常用方法之一, 通常其需要较长的操作时间, 会引起退相干系统中操作保真度的快速下降。量子绝热捷径技术理论上可以通过抵消演化过程中的非绝热效应来实现对量子绝热过程的加速。当应用于受激拉曼绝热转移中时, 量子绝热捷径技术可以实现既快又好的量子操控。概述了量子绝热捷径技术的基本概念及实验进展, 重点介绍了其在受激拉曼绝热转移中的应用。

分享:
01560

摘要

无论是在固体还是在光纤放大器中, 飞秒的脉冲能量都受到热效应和非线性效应的制约。即使是啁啾脉冲放大(CPA), 也难以超越高峰值功率和平均功率的限制。脉冲空间和时间分割放大-合成, 有可能打破僵局, 产生高重复频率和高脉冲能量; 而将高功率光纤放大器中的脉冲进行相干堆积, 有可能超越啁啾脉冲放大, 得到高于其若干数量级的脉冲能量, 同时保持高重复频率。

分享:
0234120

摘要

为了实现光学元件相位缺陷的大视场、高分辨率、动态检测, 设计了一种动态泰曼干涉仪。该干涉仪采用短相干激光器结合迈克耳孙干涉结构产生1对相位延迟的正交偏振光, 以此作为光源, 通过匹配偏振型泰曼干涉仪干涉腔的相位差, 补偿参考光与测试光之间的相位延迟。利用偏振相机瞬时采集4幅移相量依次相差π/2的干涉图, 通过移相算法即可求解得到相位缺陷的信息。利用平面波角谱理论进行仿真, 分析了二次衍射对测量结果的影响; 利用琼斯矩阵法分析了偏振器件误差对测量结果的影响。实验检测了1块激光毁伤的光学平板, 测试结果与Veeco NT9100白光干涉仪测量结果相比, 相对误差为2.4%。此外, 采用所述方法对强激光系统中光学平晶的相位疵病进行检测, 测试结果显示波前峰谷值为199.2 nm。结果表明, 该干涉仪能够有效应用于光学元件相位缺陷的检测。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204009
分享:
01583

摘要

法布里-珀罗(F-P)干涉仪结构的光纤传感器因其结构简单、体积小、高灵敏度等优点得到了广泛的应用, 开放式法布里-珀罗干涉仪传感器可对待测液体的折射率进行测量。利用机械切割、飞秒激光击穿等方法可以制成开放式法布里-珀罗干涉仪。利用玻璃焊剂将开放的空心毛细管和两段单模光纤焊接在一起, 制成开放式法布里-珀罗干涉仪传感器, 并采用交叉相关的信号处理技术实现对待测液体折射率的绝对测量。采用不同浓度的氯化钠溶液进行折射率测量实验, 折射率测量分辨率可达到10-5 RIU量级, 传感器的温度灵敏度为39.59 nm/℃。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204007
分享:
050154

摘要

为了提高陆用自主导航系统的精度和机动能力, 对高精度激光多普勒测速仪(LDV)在陆用导航领域的应用进行了研究。首先对分光再利用型LDV的结构和基本原理进行了介绍。在分析了自研的惯性导航系统(INS)和激光测速仪优缺点的基础上, 对高精度测速仪辅助惯导系统的行进间姿态矫正、动态LDV参数误差估计和实时误差补偿一体化技术进行了研究。理论上阐述了在惯性导航系统误差方程中引入速度可以实现行进车辆的对准和高精度的自主导航的可行性。动态跑车实验结果表明, 通过加入速度修正信息, 在没有停车的状态下, 跑车1.2 h, 惯导系统的导航误差从2000 m降至6 m以内。理论和实验证明, 通过在传统的惯导系统中加入高精度LDV的辅助信息, 可以大大提高陆用自主导航系统的性能。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204003
分享:
09109

摘要

提出一种基于离轴数字全息显微的技术, 用于测量液态环境中微粒的三维位置。该技术采用透射式离轴数字全息显微系统, 测量方法结合了光程长(OPL)差分算法和去条纹法。利用光程长差分算法定位微粒内部两点间光程长差分曲线拐点的位置, 追踪微粒的轴向位移; 对离轴全息图使用去条纹方法, 即频域滤波结合Hough变换, 获取微粒的横向二维位移。进行轴向测量时, 与传统数字全息追踪微粒位移的技术相比, 光程长差分算法仅用两点光程长相对运算代替面的运算, 提高了测量效率, 且不需要对微粒进行自动聚焦, 微粒的位置也不受离焦面的限制。对微粒进行纳米级三维位移操纵, 实验结果表明光程长差分算法结合去条纹法对液态环境中微粒的三维位移测量分辨能力能够达到纳米量级。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204001
分享:
020121

摘要

谱色散匀滑化技术在大型激光聚变装置上得到了广泛应用。以焦平面内谱色散匀滑化光束的光强分布作为激光等离子体相互作用程序LAP3D的边界条件, 实现了谱色散匀滑化光束在黑腔大尺度等离子体传输过程中的模拟。采用改进算法实现了焦平面内谱色散匀滑化光束光强分布的高效并行计算, 从而对整个光束在等离子体中的传输过程进行模拟,分析了谱色散匀滑化光束调制频率对光束传播的影响。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1201004
分享:
0562

摘要

采用自制的全固态高功率532 nm单频绿光激光器端面抽运布氏角切割的钛宝石晶体, 设计了紧凑、稳定、像散自补偿的嵌入式六镜环形谐振腔结构。通过调节抽运光与振荡光之间的最佳模式匹配关系, 实现了高光束质量、高转换效率的900 nm波段全固态单频可调谐钛宝石激光器。当抽运功率为15 W、输出镜在922 nm处定点透射率为4.5%时, 获得了平均输出功率大于2 W、波长可调谐范围为852~934 nm的宽带可调谐单频红外激光器, 3 h内的功率稳定性优于±0.7%, 光束质量因子M2<1.04。

PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1201002
分享:
0484

查看更多

摘要

光频扫描干涉(OFSI)技术是一种具有广阔发展前景的高精度绝对测距技术。在实际应用中, 该技术对光程差漂移非常敏感, 测量过程中光程差的微小漂移通过放大因子的放大, 引入显著的测量误差。详细分析了由于测量臂光程漂移引入的多普勒效应对测量结果的影响, 并根据频移误差放大项的符号与光频扫描方向相一致的特点, 使用光频三角波扫描方法对漂移误差进行补偿。实验结果显示, 对距离为3.6 m的目标进行10次重复测量的标准差从21.51 μm减小到2.85 μm。另外, 与干涉仪的对比实验结果显示, 本方法所得残余误差的标准差由补偿前的18.6 μm减小到5.6 μm, 提高了测量精度。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1212001
分享:
05107

摘要

提出了一种基于微腔耦合结构的等离子体弯曲波导新型滤波器, 该滤波器由两个直角波导和一个矩形谐振腔组成, 光通过该结构会激发表面等离子体激元(SPPs)。采用时域有限差分(FDTD)法研究了此结构SPPs的传播特性。结果表明, 相比于传统的直波导结构, 由于其会引发双边耦合效应, 这种单微腔弯曲波导结构产生了更强烈的共振作用, 其耦合效率也得到了进一步的提高。数值仿真结果表明, 通过改变谐振腔的腔长, 也可达到线性调节滤波器共振波长的目的。此外, 在上述设计思路的基础上还提出了一种双微腔结构, 此结构由一个弯曲波导与左右两个谐振腔组成, 其可利用两个微腔透射波的叠加作用, 产生动态可调控的等离子诱导透明效应。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1213001
分享:
05105

摘要

提出一种海洋湍流随机相位屏模型。以海水折射率波动谱为基础, 通过功率谱反演法将海洋湍流引起海水介质的折射率变化对传输光束产生的影响等效为随机相位屏对光束的影响, 并利用相位结构函数和轨道角动量光束在海洋湍流中的传输特性验证该模型的有效性。研究结果表明:在光束折射率偏移量较小时, 由随机相位屏模型获得的相位结构函数仿真值与理论值可较好地吻合; 由随机相位屏模型获得的轨道角动量光束传输特性也与理论分析结果相一致。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1201001
分享:
02115

摘要

针对槽式聚光系统, 设计了一种倒梯形管簇式腔体接收器, 采用理论研究、TracePro软件模拟以及实验的方法对腔体结构设计中某些几何参数对接收器的光学性能的影响进行分析及优化, 并对其安装位置偏移对光学性能的影响展开研究。结果表明:倒梯形上壁面为弧面反射面可使光学效率提高近4%; 随着开口角度增大光学效率逐渐增大, 随着圆弧半径增大光学效率先增大后缓慢降低, 开口角度65°与反射圆弧半径90 mm的组合结构具有较高的光学效率、较均匀的集热管壁能流以及较好的光热转化效率; 腔体接收器安装在焦距垂直向下5 mm范围内可获得优于焦距处的光学效率; 运用归一化温差和测试瞬时集热效率的方法得到槽式聚光集热系统的光学效率为73%, 与模拟的理想值较吻合。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1222003
分享:
0296

摘要

针对立体匹配算法在图像非遮挡区域, 特别是弱纹理区域误匹配率较高的问题, 提出一种基于十字交叉窗口下自适应色彩权值和树形动态规划的立体匹配算法。首先结合颜色、梯度信息及Census变换作为相似性测度函数构建代价计算函数; 然后以图像的距离和色彩信息构建自适应十字交叉窗口, 并提出基于色彩权值的代价聚集方式; 将树形结构动态规划算法的思想引入到视差计算, 代替单独采用赢者通吃策略的方法, 对视差进行全局优化; 最后通过视差求精得到稠密视差图。实验结果表明, 本文算法在Middlebury测试平台4幅标准图像上非遮挡区域的平均误匹配率为2.45%, 同时对其他10组图像进行了对比评估, 本文算法有效地提高了图像非遮挡区域匹配的准确率。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1215007
分享:
0095

摘要

分析了Nd∶YAG板条中产生强烈放大自发辐射(ASE)的原因, 开展了抑制高增益激光板条中ASE的理论和实验研究。抽运光占空比为8%, 峰值抽运功率为21.38 kW, 波长为1064 nm连续探测光的注入光强为4 W/cm2, 在Nd∶YAG板条上、下表面镀制普通倏逝膜和多层复合膜时探测光功率的放大倍率分别为1.82和1.92, Nd∶YAG板条总储能增大了4.6%。实验结果表明:通过对Nd∶YAG板条上、下表面镀制多层复合膜, 可在一定程度上抑制板条内的ASE效应, 增大激光板条的总储能。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1214003
分享:
0549

摘要

为了满足激光驱动惯性约束聚变(ICF)的诊断需求, 研制了一台大动态范围高时空性能X射线条纹相机系统; 通过优化电子光学设计、改进条纹变像管的制作工艺, 以及制作和使用高效器件来达到提高条纹相机动态范围以及时间和空间性能的目的; 设计相机的阴极工作长度为30 mm, 聚焦电压为12 kV; 借助飞秒和皮秒激光器组建相机的静态和动态标定测试系统。结果表明:该相机系统的空间分辨率大于20 lp/mm, 时间分辨率达到5 ps, 动态范围达到2237∶1, 扫描速度非线性小于3%; 相机具有4个挡位, 可以实现4个扫描速度下的超快信号获取; 该相机性能优良, 可以满足激光聚变研究中时间、空间、能谱分辨的精密化诊断要求。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1234001
分享:
09326

摘要

设计有效的特征向量是显著性检测方法的关键, 决定了模型效果的上限, 基于深度卷积神经网络和手工提取特征相结合的思路, 提出了一种新的基于全局模型和局部搜索的显著性检测方法。在全局模型中, 通过对VGG-16网络设计额外的卷积层进行训练, 生成初始显著图, 达到了从图像整体角度预测每一个候选区域显著性的目的。在局部优化模型中, 设计区域对比度描述子和区域特征描述子对多级分割的超像素点进行描述, 预测每一个区域的显著性值。最后, 利用线性拟合的方法将两种模型中产生的显著图进行融合, 得到最终的显著图。对4个数据集进行对比测试实验, 实验结果表明, 本文方法具有最高的准确率。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1215005
分享:
0052

摘要

利用高相干、低噪音激光器作为光源, 设计了2干涉臂长度差为60 m的长光程差光纤迈克耳孙干涉仪作为传感器。采用二元矩形脉冲对光源进行相位调制, 结合正交信号解调法恢复相位信息, 由基于现场可编程门阵列(FPGA)的高性能询问器实时实现相位信号的计算。结合时域穿越统计(LC)报警算法, 提高了对入侵事件报警的实时性及精确性。最终搭建了包含4个防区的安防系统, 该系统询问设备简单、成本低、实时性高。实验结果表明, 通过设定合适的阈值, 系统可以对各种入侵和干扰行为实时进行报警, 同时对雨雪等恶劣环境的误报进行有效抑制, 该系统持续工作1个月, 未出现漏报, 误报率低于1%。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1206004
分享:
0262

摘要

在利用CO2激光器去除绝缘层的基础上, 采用YAG激光器去除线缆屏蔽层材料, 建立了YAG激光剥离金属材料的理论模型。利用ANSYS软件对激光剥离材料过程进行数值模拟分析, 确定了实验所需参数。通过YAG激光对RG113线缆屏蔽层进行了剥离实验, 得到了激光功率、扫描速度、脉宽及离焦量对切口宽度和深度及表面质量的影响规律。通过正交实验的极差分析, 研究了各工艺参数对切口宽度和深度的影响。结果表明, 激光功率对绝缘层切口宽度、切口深度及金属屏蔽层切口深度的影响最强, 而激光扫描速度对金属屏蔽层切口宽度的影响最大。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1214002
分享:
0052

摘要

为了增强切伦科夫荧光的强度, 促进切伦科夫发光成像(CLI)技术的临床转化, 在前期研究中提出了一种基于辐射发光颗粒(RLMPs)的增强型切伦科夫发光成像(ECLI)技术, 并取得了显著的增强效果; 为了将ECLI技术扩展到三维成像领域, 提出一种新型单视图增强型切伦科夫发光断层成像(ECLT)重建方法; 该方法仅使用一个角度的测量数据, 采用结合可行区域迭代收缩策略的稀疏贝叶斯学习(SBL)重建算法求解逆问题; 设计了非匀质圆柱仿真和物理仿体实验, 以验证该方法的准确性和稳定性。结果表明, 所提方法可以提高光源目标重建的精度和速率, 具有良好的稳定性, 能够有效缓解逆问题的不适定性。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1217001
分享:
0152

摘要

基于节点像差理论, 提出了以泽尼克多项式为表征函数的光瞳离轴自由曲面光学系统像差分析方法, 推导了光瞳离轴自由曲面系统的三阶像散和彗差解析表达式, 分析了自由曲面对光瞳离轴系统像差节点分布的影响。根据像差分布特性, 有针对性地选取和优化泽尼克系数, 设计了一个光瞳离轴自由曲面空间天文光学系统, 系统有效焦距为25 m, 口径为2 m, 视场为1.2°×1.2°。自由曲面的引入, 使系统三阶像散和彗差节点重新回到视场中, 不仅平衡了系统光瞳离轴引起的非对称像差, 而且有效控制了全视场内点扩展函数(PSF)椭率, 减小了星体观测时的测量误差。系统成像质量接近衍射极限, 满足使用需求。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1208001
分享:
0047

摘要

在相干光成像研究中, 相干传递函数是考查相干光成像质量的基本依据。目前的相干传递函数是在特定的近似条件下定义的, 因此, 基于相干传递函数建立的单透镜系统成像公式只能近似计算像光场的振幅分布。像光场的振幅和相位是同等重要的物理量, 对单透镜成像系统进行研究, 建立了理想像及像平面附近像光场复振幅分布的准确计算公式, 给出了离焦像场的振幅和相位分布的计算方法, 并进行了实验验证。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1207001
分享:
01149

摘要

研究了离子束溅射(IBS)制备的Nb2O5、Ta2O5和SiO2薄膜的光学特性、力学特性以及薄膜微结构, 分析了辅助离子源电压对薄膜特性的影响, 并将电子束蒸发、离子辅助沉积和IBS制备的薄膜进行了对比。研究结果表明, IBS制备的薄膜具有更好的光学特性和微结构, 同时具有较大的压应力、硬度和杨氏模量; 辅助离子源可以改善薄膜的光学特性, 调节薄膜应力和减小薄膜表面粗糙度, 但对硬度和杨氏模量的影响相对较小。在不同的辅助离子源电压下, IBS制备的Nb2O5应力为-152~-281 MPa, Ta2O5的应力为-299~-373 MPa, SiO2的应力为-427~-577 MPa; 在合适的工艺参数下, 消光系数可小于10-4; 薄膜表面平整, 均方根粗糙度小于0.2 nm。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1231001
分享:
02146

摘要

针对大数据环境下, 三维模型的传输和存储需求, 提出了一种基于八叉树的三维点云有损压缩算法。该算法改进了八叉树分割的停止条件, 可以在适当的深度停止分割并确保体素大小合适。同时在分割的基础上通过建立K邻域, 利用简单有效的统计方法去除原始点云的离群点。在数据结构上, 对每个节点分配位掩码, 通过操纵位掩码, 在遍历时对数据查询和操作, 并优化随后的点位置编码。该算法可以有效地移除离群点和表面杂点, 并在区间编码上提高了点云压缩效率。实验结果表明, 该算法较完整地保留了三维点云数据的关键信息, 取得了良好的压缩率并缩短了压缩时间。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1210003
分享:
0248

摘要

目前, 虽然有许多双目匹配算法都可以实现较高的匹配精度, 但其中能实现视频级实时计算的却极少。为此, 提出一种基于贝叶斯推理的多尺度优化方法, 在保证算法实时性的同时, 可达到非常高的匹配精度。简单的局部匹配算法在设置不同窗口大小时, 计算出来的视差图会反映不同尺度下场景的结构信息。基于此, 提出一种对多张带有尺度信息和互补性的视差图进行基于贝叶斯推理的联合优化, 从而得到高精度视差图的方法。对Middlebury立体视觉数据集的测试结果表明, 本文算法在精度和效率上均优于其他实时算法。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1215004
分享:
0349

摘要

针对单一红外或可见光波段成像技术无法满足夜雾天况彩色成像要求的问题, 结合红外和可见光成像各自的特点, 提出一种固定区域下针对夜雾天况的彩色视频构建方法。该方法在能见度高的白天利用可见光传感器进行可见光背景图像的构建, 在能见度低的夜雾天气利用红外传感器提取出红外运动目标, 依据可见光背景图像与原始红外图像的配准参数进行2幅图像的同比例融合, 完成彩色视频的重构。实验结果表明, 该方法能够准确完成包含红外目标的彩色视频构建, 充分体现出夜雾天况下运动目标及其所在场景的彩色特征信息, 提升人眼对目标与场景的识别和感知。对于图像大小为720 pixel×576 pixel的视频序列, 该算法的运行速度能够达到40 frame/s, 可满足彩色视频实时构建的需要。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1215001
分享:
0252

摘要

为获取物质内部成分的三维分布信息, 研究了基于同步辐射红外光源的共聚焦三维成像重建算法。采用单点探测器扫描成像的方式, 根据同步辐射红外谱学显微共聚焦三维成像的原理及非线性特性, 建立了同步辐射红外谱学显微共聚焦三维成像模型; 根据该模型的特点建立测试样品的模型, 模拟了红外谱学共聚焦三维成像测试, 得到了共聚焦三维成像的测试数据; 分别使用Levenberg-Marquardt算法和改进型高斯-牛顿算法对使用前向模型模拟采集得到的结果进行重建。结果表明, 前向模型中未加入误差时, Levenberg-Marquardt算法可以重建样品的三维信息, 在前向模型中加入1%误差时, Levenberg-Marquardt算法重建得到的结果与实际结果偏差较大, 而改进型高斯-牛顿算法可以重建样品的三维信息。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1230002
分享:
0538

摘要

针对目前基于样例学习的图像超分辨率方法难以同时满足快速运算和生成高质量图像的问题, 提出一种基于去卷积的快速图像超分辨率方法。设计新型网络模型, 以低分辨率图像作为输入图像, 利用卷积层进行特征提取与表示; 利用去卷积层对图像特征放大膨胀, 再以池化层浓缩特征图, 提炼出对结果更敏感的特征; 以亚像素卷积层实现特征映射与图像融合, 获得高分辨率图像。在图像集上进行测试, 相比其他方法, 本文方法的测试结果具有较高的峰值信噪比, 且平均每秒能处理24幅以上大小为320 pixel×240 pixel的图像, 表明该方法不仅可以生成更高质量的图像, 且具有较高的处理速度, 能满足视频实时处理要求。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1210004
分享:
01344

摘要

从机械结构角度对机械夹持状态下吸收了高能激光束能量的磷酸二氢钾(KDP)晶体内部产生热应力的问题进行了研究。理论分析了KDP晶体吸收激光能量引起的温升, 研究了机械夹持状态下KDP晶体内部热应力的生成机理。 采用有限元方法对KDP晶体的温度分布和热应力分布进行了仿真计算, 分析了夹持装置结构参数、预紧力、摩擦系数和弹性模量对热应力的影响。结果表明, 夹持装置对KDP晶体的机械夹持作用是KDP晶体内部产生热应力的重要因素, 热应力的大小与夹持装置的结构参数有关。

PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(12):1214001
分享:
0342

查看更多

摘要

我们首次描述了在高浓度的掺铒光纤中采用铒增益与四波混频效应获得多波长掺铒光纤激光器。掺铒光纤在979nm波段有24.6 dB / m的泵吸收率,并且被980nm的激光二极管双向泵浦。四波混频效应重新分配不同振荡线的能量从而产生多波长输出。采用1.5m长的掺铒光纤,在1569nm波长区域,激光产生的光梳中,有超过22个0.1nm线宽的通道。

分享:
04512481

摘要

We propose a high temperature-sensitive long period fiber grating (LPFG) sensor fabricated by using the femtosecond laser transversal-scanning method. The femtosecond pulses scan over the whole fiber core and some part of the cladding region; the modified regions are more extended. It is found that the LPFG-I fabricated by the transversal-scanning method shows higher temperature sensitivity and better temperature uniformity than that of LPFG-II written by the femtosecond laser point-by-point method. The LPFG-I with a temperature sensitivity of 75.96 pm/°C in the range of 25°C–400°C is measured. Moreover, in the range from 400°C to 800°C, a higher temperature sensitivity of 148.64 pm/°C and good linearity of 0.99 are achieved, while the temperature sensitivity of LPFG-II is only 95.55 pm/°C. LPFG-I exhibits better temperature characteristics, which, to the best of our knowledge, has the highest sensitivity in silica fiber temperature sensors.

    PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(09):090602
    分享:
    0245392

    摘要

    无论是在固体还是在光纤放大器中, 飞秒的脉冲能量都受到热效应和非线性效应的制约。即使是啁啾脉冲放大(CPA), 也难以超越高峰值功率和平均功率的限制。脉冲空间和时间分割放大-合成, 有可能打破僵局, 产生高重复频率和高脉冲能量; 而将高功率光纤放大器中的脉冲进行相干堆积, 有可能超越啁啾脉冲放大, 得到高于其若干数量级的脉冲能量, 同时保持高重复频率。

    分享:
    0234120

    摘要

    Ultra-low phase noise performance is required for frequency agile local oscillators, which are the core for high resolution imagers, spectrum analyzers, and high speed data communications. A forced opto-electronic oscillator (OEO) benefits from frequency stabilization techniques for realizing a clean and low phase noise source at microwave and millimeter wave frequencies. Forced oscillation techniques of self-injection locking and self-phase lock loop are combined to provide an ultra-low oscillator phase noise both close-in and far-away from the carrier frequency, while a tunable yttrium iron garnet microwave filter combined with a wavelength tuned transversal filter are employed to implement both coarse and fine frequency tuning for a tunable X-band OEO. A phase noise of ?137 dBc/Hz at an offset frequency of 10 kHz is achieved covering the frequencies of 9 to 11 GHz with a fine frequency tuning resolution of 44 Hz/pm and coarse tuning of 25 MHz/mA. Moreover, the long term stability of the output signal is tested, and a maximum frequency drift of 2 kHz is measured within 60 min for the X-band synthesizer.

      PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(01):010009
      分享:
      0231168

      摘要

      We propose a method to enhance the performance of Brillouin optical correlation domain analysis (BOCDA) with a broad chirp span of optical sources based on the frequency chirp magnification technique. In BOCDA systems, the number of effective sensing points is proportional to the chirp span of the light source, which is normally limited by the characteristics of the laser diode. We demonstrate a chirp span of 126 GHz with the proposed method, to double the effective sensing points of BOCDA. By combining with differential measurement schemes, a spatial resolution of <10 cm over a 1 km range is achieved.

        PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(12):120601
        分享:
        0210219

        摘要

        Microwave photonic components and subsystems can replace or complement their electronic counterparts with a net gain in functionality, bandwidth, size, mass, complexity, and cost, facilitating the innovative implementation of radio frequency (RF) systems due to broad bandwidth, low loss, light weight, flat frequency response, favorable isolation, and immunity to electromagnetic interference (EMI) provided by photonic technologies. Much attention has been recently paid to this area, which results in impressive progresses. Hence, we designed a focus issue intended to introduce the recent advancements in this field, especially the works by some distinguished research groups.

          PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(01):010001
          分享:
          0174133

          摘要

          光子晶体光纤(PCF)具有许多不同于普通光纤的特性,将PCF应用于传感领域是近年来的研究热点。介绍了PCF的基本结构、导光原理及制备方法,概述了干涉型、吸收型、荧光型、表面等离子体共振型、拉曼散射型及光栅型PCF传感器的原理及国内外研究进展,分析了其应用领域和优缺点,展望了PCF传感器的发展趋势。

          分享:
          0155589

          摘要

          We demonstrate that the filamentation process is strongly influenced by the polarization state of the driver laser. When the laser polarization changes from linear to circular, the critical power for the self-focusing of a Ti:Sapphire laser (800 nm, 40 fs) in air increases from about 9.6±1.0 to ?14.9±1.5?GW, while the second nonlinear refractive index n2 of air decreases from ?9.9?×?10?20? to ?6.4?×?10?20 ?cm2/W. We also demonstrate that the luminescence from the neutral nitrogen molecules at 337 nm is dependent on both the laser intensity and plasma density inside the filament.

            PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(12):120201
            分享:
            0138292

            摘要

            Aiming to overcome the low converging rate and susceptibility to the environment in focusing the coherent light through the turbid medium, four-element division algorithm (FEDA) optimization is proposed. Full levels of comparisons with the currently employed element-based algorithms, stepwise sequential algorithm (SSA), and continuous sequential algorithm (CSA) show that FEDA only takes one third of the measurement time to find the optimized solution, which means that FEDA is promising in practical applications, such as for deep tissue imaging.

              PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(10):102901
              分享:
              0131281

              摘要

              Single-pixel cameras, which employ either structured illumination or image modulation and compressive sensing algorithms, provide an alternative approach to imaging in scenarios where the use of a detector array is restricted or difficult because of cost or technological constraints. In this work, we present a robust imaging method based on compressive imaging that sets two thresholds to select the measurement data for image reconstruction. The experimental and numerical simulation results show that the proposed double-threshold compressive imaging protocol provides better image quality than previous compressive imaging schemes. Faster imaging speeds can be attained using this scheme because it requires less data storage space and computing time. Thus, this denoising method offers a very effective approach to promote the implementation of compressive imaging in real-time practical applications.

                PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(12):121101
                分享:
                088212

                摘要

                现有单幅图像去雾算法大多基于局部先验,去雾结果存在块效应。在处理浓雾区域时,如果没有特殊处理,会导致图像中的一些伪影被增大,比如在原始的有雾图像中几乎不可见的噪声、色彩重叠等,在去雾后的图像中被增强,进而影响图像质量。针对以上存在的问题,提出了一种改进算法。首先采用非局部先验,估算初始的透射率,然后采用正则化的方法优化透射率,并且将原始图像和去雾后图像的梯度差L1/2范数作为正则化项,达到抑制噪声干扰的目的。结果表明,该算法能够很好地恢复出图像的细节信息和色彩;与局部先验方法相比,具有更好的稳健性。

                PDF全文HTML全文 光学学报 | 2017,37(11):1110001
                分享:
                082228

                摘要

                The photoionization by two elliptically polarized, time delayed attosecond pulses is investigated to display a momentum distribution having the helical vortex or ring structures. The results are obtained by the strong field approximation method and analyzed by the pulse decomposition. The ellipticities and time delay of the two attosecond pulses are found to determine the rotational symmetry and the number of vortex arms. For observing these vortex patterns, the energy bandwidth and temporal duration of the attosecond pulses are ideal.

                  PDF全文Chinese Optics Letters | 2017,15(12):120202
                  分享:
                  062136

                  摘要

                  法布里-珀罗(F-P)干涉仪结构的光纤传感器因其结构简单、体积小、高灵敏度等优点得到了广泛的应用, 开放式法布里-珀罗干涉仪传感器可对待测液体的折射率进行测量。利用机械切割、飞秒激光击穿等方法可以制成开放式法布里-珀罗干涉仪。利用玻璃焊剂将开放的空心毛细管和两段单模光纤焊接在一起, 制成开放式法布里-珀罗干涉仪传感器, 并采用交叉相关的信号处理技术实现对待测液体折射率的绝对测量。采用不同浓度的氯化钠溶液进行折射率测量实验, 折射率测量分辨率可达到10-5 RIU量级, 传感器的温度灵敏度为39.59 nm/℃。

                  PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204007
                  分享:
                  050154

                  摘要

                  在单光源室内可见光通信(VLC)系统中, 为了准确评价多径效应对系统性能的影响, 提出一种室内VLC多径信道建模方法。用迭代法计算视线传输(LOS)和反射传输冲激响应, 分析接收端抽样周期和发光二极管(LED)调制带宽之间的关系, 并定义码间干扰(ISI)。以LOS信道时延作为建模起点, 将接收端相邻抽样间隔之间的所有冲激响应之和作为多径信道路径增益。正交频分复用(OFDM)技术能有效抵抗ISI, 在室内多径信道下, 考虑非线性限幅噪声影响时, 推导了直流偏置光OFDM(DCO-OFDM)和非对称限幅光OFDM(ACO-OFDM)的理论误码率(BER), 并建立了蒙特卡罗仿真模型。研究光电检测器(PD)位置、LED的半功率角、PD视场角(FOV)和直流偏置参数对系统BER性能的影响。仿真结果表明, 当PD在房间中心时, 受多径干扰影响最小, BER性能最好; PD移到墙壁位置时, 受多径干扰影响大, BER性能差; 随着FOV和LED半功率角的增大, PD接收到的反射光功率增加, 多径干扰增大, BER性能变差; 直流偏置越大, DCO-OFDM系统BER性能越差。

                  PDF全文HTML全文 中国激光 | 2017,44(08):0806003
                  分享:
                  042507

                  摘要

                  为了抑制抛光粉纳米颗粒的团聚, 改善抛光液的性能, 使光学玻璃获得更高的抛光速率与更低的表面粗糙度, 在氧化铈抛光液中添加阴离子表面活性剂梅迪兰, 研究了梅迪兰质量分数对抛光液中粒子粒径、分散性以及材料去除率和抛光后光学玻璃表面粗糙度的影响。结果表明: 微量梅迪兰能显著改善抛光液中粒子的分散性, 抑制纳米粒子的团聚, 提高抛光液的质量; 当梅迪兰质量分数为0~0.32%时, 随着质量分数增大, 化学机械抛光速率先增大后减小, 当质量分数为0.26%时达到最大值122 nm/min; 玻璃的表面粗糙度随着梅迪兰质量分数增加而先减小后增大, 在质量分数为0.13%时达到最小值0.928 nm。

                  PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1203001
                  分享:
                  033103

                  摘要

                  针对液晶显示屏(LCD)显示缺陷检测中待测图像出现的平移和旋转导致误检率过高, 传统人工检测效率低、漏检率高, 以及图像配准精度对缺陷检测准确率的影响等问题, 提出一种基于Fourier-Mellin变换的LCD显示缺陷检测方法。基本原理是利用Fourier-Mellin变换对标准图像和待测图像进行粗配准, 通过加速稳健特征/尺度不变特征变换(SURF/SIFT)算法进行细配准, 对标准图像和配准后的图像进行加权平均融合得到最终的配准图, 最后利用局部自适应阈值分割和差影法检测缺陷, 并标注缺陷的位置及信息。实验结果表明, 提出的方法对平移和旋转的稳健性好, 能够有效地检测出LCD显示缺陷, 检测准确率达到98.667%。

                  分享:
                  031106

                  摘要

                  Stable dual-mode semiconductor lasers can be applied for the photonic generation of microwave and terahertz waves. In this paper, the mode characteristics of a variable curvature microresonator are investigated by a two-dimensional finite element method for realizing stable dual-mode lasing. The microresonator features a smooth boundary and the same symmetry as a square resonator. A small variable-curvature microresonator with a radius of 4 μm can support the fundamental four-bounce mode and the circular-like mode simultaneously, with quality factors up to the order of 104 and 105, respectively. The dual modes in the phase space of the Poincaré surface of sections distribute far from each other and can maintain enough stability for dual-mode lasing. Furthermore, the refractive index and waveguide can modulate the dual-mode wavelength difference and quality factors efficiently thanks to the spatially separated fields of these two modes.

                    分享:
                    03120

                    摘要

                    提出一种基于离轴数字全息显微的技术, 用于测量液态环境中微粒的三维位置。该技术采用透射式离轴数字全息显微系统, 测量方法结合了光程长(OPL)差分算法和去条纹法。利用光程长差分算法定位微粒内部两点间光程长差分曲线拐点的位置, 追踪微粒的轴向位移; 对离轴全息图使用去条纹方法, 即频域滤波结合Hough变换, 获取微粒的横向二维位移。进行轴向测量时, 与传统数字全息追踪微粒位移的技术相比, 光程长差分算法仅用两点光程长相对运算代替面的运算, 提高了测量效率, 且不需要对微粒进行自动聚焦, 微粒的位置也不受离焦面的限制。对微粒进行纳米级三维位移操纵, 实验结果表明光程长差分算法结合去条纹法对液态环境中微粒的三维位移测量分辨能力能够达到纳米量级。

                    PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204001
                    分享:
                    020121

                    摘要

                    量子信号在大气信道中传输的可行性已经在多个实验中得到了证实。将量子通信终端搭载到移动平台被认为是量子通信实用化的重要发展之一, 可满足全球量子保密网络构建和军事通信领域高保密性等需求。综述了量子密钥在地面与移动平台之间的分发所涉及的关键技术, 介绍了移动量子密钥分发技术目前的发展状况与难点, 并探讨了下一步实用化发展方向。

                    分享:
                    018101

                    摘要

                    为了实现光学元件相位缺陷的大视场、高分辨率、动态检测, 设计了一种动态泰曼干涉仪。该干涉仪采用短相干激光器结合迈克耳孙干涉结构产生1对相位延迟的正交偏振光, 以此作为光源, 通过匹配偏振型泰曼干涉仪干涉腔的相位差, 补偿参考光与测试光之间的相位延迟。利用偏振相机瞬时采集4幅移相量依次相差π/2的干涉图, 通过移相算法即可求解得到相位缺陷的信息。利用平面波角谱理论进行仿真, 分析了二次衍射对测量结果的影响; 利用琼斯矩阵法分析了偏振器件误差对测量结果的影响。实验检测了1块激光毁伤的光学平板, 测试结果与Veeco NT9100白光干涉仪测量结果相比, 相对误差为2.4%。此外, 采用所述方法对强激光系统中光学平晶的相位疵病进行检测, 测试结果显示波前峰谷值为199.2 nm。结果表明, 该干涉仪能够有效应用于光学元件相位缺陷的检测。

                    PDF全文中国激光 | 2017,44(12):1204009
                    分享:
                    01583

                    查看更多

                    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
                    分享:
                    035517538

                    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
                    分享:
                    1235830505

                    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
                    分享:
                    0151818831

                    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
                    分享:
                    0965870

                    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
                    分享:
                    0134222277

                    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
                    分享:
                    036217916

                    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
                    分享:
                    0022882

                    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
                    分享:
                    020821405

                    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
                    分享:
                    024127040

                    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
                    分享:
                    03719101

                    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
                    分享:
                    084826385

                    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
                    分享:
                    07017697

                    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
                    分享:
                    0025029

                    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
                    分享:
                    007198

                    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
                    分享:
                    012017625

                    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
                    分享:
                    01169602

                    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
                    分享:
                    01625962

                    摘要

                    随机并行梯度下降算法能不依赖波前传感器直接对系统性能进行优化。以32单元变形镜为校正器,采用随机并行梯度下降算法建立了自适应光学系统仿真模型。通过分析该系统对静态波前畸变的校正能力,验证了随机并行梯度下降算法的收敛性;讨论了算法增益系数、随机扰动幅度与收敛速度的关系,并指出通过算法增益系数的自适应调整可以改进算法的收敛速度。

                    PDF全文光学学报 | 2007,27(08):1355-1360
                    分享:
                    0786852

                    摘要

                    对几台国内外典型的星载高光谱成像仪所采用的光学系统结构进行了分析,阐述了棱镜色散、光栅色散、傅里叶变换3种主流高光谱成像仪分光方式的结构原理和优缺点。根据宽波段、小型化的研究目标,设计了一个全反射式高光谱成像仪光学系统。该系统由离轴非球面三反射镜望远成像系统和两个Offner凸光栅光谱成像系统组成,通过改变两个光谱成像系统的变倍比来实现两种探测器的匹配。给出的该系统的详细设计结果显示,光学系统128个谱段的调制传递函数均达到0.6以上,畸变<0.44%,谱线弯曲<0.03%。实验结果表明,选定的全反射式光学系统满足小型化星载高光谱成像仪的技术要求,有效降低了仪器的体积和质量,通过加大光学系统的相对孔径弥补了光栅衍射效率低的缺点。

                    PDF全文光学 精密工程 | 2009,17(11):2629-2637
                    分享:
                    0514427

                    摘要

                    卫星激光通信具有巨大的潜在应用价值, 国际上已实现高码率、小型化、轻量化和低功耗激光通信终端, 全文的第一部分即“链路和终端技术”综述了卫星激光通信的国外进展, 介绍了终端的关键技术, 讨论了终端设计思想。第二部分(另文)将讨论和介绍卫星激光通信终端地面检测和验证技术。

                    PDF全文中国激光 | 2007,34(01):3-20
                    分享:
                    0117527377

                    查看更多

                    摘要

                    易损斑块是引起心肌梗塞的主要原因。准确诊断易损斑块可以帮助医护人员优化心血管疾病治疗方案,减小心肌梗塞致死率。血管内多模态成像技术通过结合两种或两种以上成像模态的优势,可以对动脉粥样硬化斑块进行定性定量分析,提高识别易损斑块的准确性。综述了目前国际上最先进的五种多模态血管内成像技术,详细介绍了血管内超声-光学相干层析、光学相干层析-荧光、光学相干层析-光谱仪、血管内光声-超声和光学相干层析-弹性多模态成像技术的发展过程和技术难点,并展望了未来研究趋势。

                    PDF全文中国激光 | 2016,43(12):1200001
                    分享:
                    01611116

                    摘要

                    设计了一种介质加载石墨烯等离子体波导,研究了不同结构尺寸的波导模场分布及传输特性。仿真结果表明,当石墨烯的化学势为0.7 eV、波导脊宽度和脊高度均为1000 nm时,介质加载石墨烯等离子体波导的模式宽度达到最小值1.55 μm,传播长度达到43.47 mm。该介质加载石墨烯等离子体波导不仅可以满足波导设计的要求,也为纳米器件的长距离传输提供了可能。

                    分享:
                    081854

                    摘要

                    基于0.5 mm厚Hastelloy C-276薄板进行了脉冲激光填丝焊接实验,研究了激光单脉冲能量和离焦量对焊缝成形的影响规律。研究结果表明,单脉冲能量和离焦量主要影响脉冲激光焊接热输入量、光斑大小和激光空间分布,并且对焊缝成形的宏观形貌影响较大;随着热输入量的增大,焊缝上下熔宽增大,焊缝下余高和下接触角也增大;在一定离焦量范围内,激光光斑直径越大,焊缝熔宽越大;受激光空间分布的影响,负离焦时,焊缝上熔宽总是略大于下熔宽;在一定工艺条件下,可获得正余高可控的焊接接头及熔宽、余高和接触角均匀而熔宽较小的焊缝形貌;焊缝上下表面光滑、均匀,表现出半圆波浪条纹特征。

                    分享:
                    012687

                    摘要

                    根据红外测温原理、薄膜等厚干涉模型及相关光学参数,在Al2O3、SiC、Si三种衬底上用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术制备10 μm GaN外延层的过程中,对940 nm单色测温、1550 nm单色测温、940 nm/1550 nm比色测温的发射率引起表观温度误差、真实温度与表观温度偏差进行理论比较。利用Si(111)衬底上制备InGaN/GaN多量子阱(MQW)蓝光发光二极管(LED)外延片过程的940 nm单色测温及940 nm/1550 nm比色测温结果,验证该建模及计算的正确性。研究结果表明:在500~1300 ℃,相同测温法在不同衬底间表观温度误差系数区别不大。相同衬底下,误差系数由小到大依次为:比色测温、940 nm单色测温、1550 nm单色测温。相同测温法在不同衬底间真实温度与表观温度偏差较大。相同衬底下,偏差结果由小到大依次为:比色测温、1550 nm单色测温、940 nm单色测温。该计算方法与结论可为红外测温设备的研发、不同衬底GaN基外延测温方法的选择提供借鉴与参考。

                    分享:
                    06587

                    摘要

                    针对多光电跟踪设备组网后出现的异步测量问题, 提出了一种异步分布式序贯目标跟踪算法。该算法由局部滤波器和融合滤波器构成, 先利用状态转换方法, 将多光电跟踪设备节点及其邻节点的异步测量对齐到融合时刻, 得到拟测量方程。随后, 利用射影原理对拟测量方程和目标运动状态方程构成的目标跟踪系统, 提出异步序贯局部滤波器来计算较为精确的局部滤波值。再以协方差交叉算法为基础, 提出基于扩散策略的融合滤波器, 对局部估计值进行融合计算, 来提高目标跟踪精度, 并降低组网后各光电跟踪设备节点融合估计值的差异程度。最后对所提出的算法进行了仿真实验, 以验证其有效性。

                    PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0926002
                    分享:
                    00560

                    摘要

                    针对实际工程中的复杂光电平台对控制精度要求越来越高的需求, 提出一种依据系统精确模型辨识方法的自抗扰控制器设计方法。考虑机械谐振和摩擦因素, 建立光电载荷控制系统精确数学模型, 并根据系统输入输出特性辨识系统的数学模型参数, 在所辨识模型的基础上设计自抗扰控制器。以某型光电跟踪平台为例, 设计了4阶跟踪微分器, 5阶扩张状态观测器和非线性状态偏差反馈控制律组合的自抗扰控制器。在Matlab/simulink中建立系统仿真平台, 对PID控制器和自抗扰控制器进行仿真对比, 结果表明, 采用自抗扰控制器的系统超调由1.8%减小到0.9%, 系统最大跟踪误差由0.03 (°)/s减小到0.013 (°)/s, 超调更小, 响应时间更快, 抗扰动能力更强。

                    PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0926001
                    分享:
                    00548

                    摘要

                    关联成像是一种新体制成像方法, 能够解决一些传统成像技术无法解决的问题,近年来颇受关注。其中, 又以基于数字微镜器件(DMD)和空间光调制器(SLM)的计算关联成像发展最快。将DMD应用于计算关联成像, 利用其调制速度快、反射波段宽的优势, 结合压缩感知方法, 可在多个波长上获取高质量图像, 实现多波长关联成像。多波长关联成像在实现过程中存在几个关键问题, 包括赝热光场的有效产生、光场调制中衍射效应和调制噪声的影响, 以及高质量图像重建算法等。对上述关键问题进行数值仿真, 确定系统最佳工作参数; 在此基础上构建多波长关联成像实验系统以验证效果, 为关联成像技术的实用化提供了参考。

                    PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0924001
                    分享:
                    00546

                    摘要

                    A number of laser facilities coming online all over the world promise the capability of high-power laser experiments with shot repetition rates between 1 and 10 Hz. Target availability and technical issues related to the interaction environment could become a bottleneck for the exploitation of such facilities. In this paper, we report on target needs for three different classes of experiments: dynamic compression physics, electron transport and isochoric heating, and laser-driven particle and radiation sources. We also review some of the most challenging issues in target fabrication and high repetition rate operation. Finally, we discuss current target supply strategies and future perspectives to establish a sustainable target provision infrastructure for advanced laser facilities.

                      分享:
                      045517

                      摘要

                      研究了QPSK副载波调制下乘性噪声与加性噪声对接收端星座图影响。基于Gamma-Gamma信道模型, 分析了乘性噪声和加性噪声影响下系统的接收星座图。通过仿真实验计算了混合噪声情况下的星座图分布以及接收端功率谱密度。讨论了混合噪声条件下, 不同能见度、传输距离对系统误码率的影响。结果表明: 随着湍流强度的增强, 接收端功率谱存在明显的展宽迹象; 不同加性噪声条件下, 当能见度小于传输距离时, 气溶胶粒子散射为影响通信的主要因素。不同乘性噪声条件下, 当能见度处于0.5~1.5 km时, 乘性噪声会影响接收光强, 进一步增大系统误码率。文中工作对真实环境下降低无线激光通信的误码率和提高通信质量有重要意义。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(10):1022005
                      分享:
                      01513

                      摘要

                      SiO2薄膜是光学薄膜领域内常用的重要低折射率材料之一。在文中研究中, 通过测量薄膜的椭偏参数, 使用非线性最小二乘法反演计算获得薄膜的光学常数。采用离子束溅射和电子束蒸发两种方法制备了SiO2薄膜, 在拟合过程中, 基于L8(22)正交表设计了8组反演计算实验, 以评价函数MSE为考核指标。实验结果表明: 对IBS SiO2薄膜拟合MSE函数影响最大的为界面层模型, 对EB SiO2薄膜拟合MSE函数影响最大的为Pore模型。同时确定了不同物理模型对拟合MSE函数的影响大小和反演计算过程模型选择的次序, 按照确定的模型选择次序拟合, 两种薄膜反演计算的MSE函数相对初始MSE可下降35%和38%, 表明拟合过程模型选择合理物理意义明确。文中提供了一种判断薄膜物理模型中各因素对于薄膜光学常数分析作用大小的途径, 对于薄膜光学常数分析具有指导意义。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0921003
                      分享:
                      03513

                      摘要

                      针对傅里叶变换光谱仪探测器引起的非线性进行研究, 阐述了非线性的产生、分析了非线性对光谱的影响以及介绍了两种校正二次项非线性的方法: 卷积法和迭代法。并采用这两种方法对干涉图进行二次非线性校正, 然后在卷积法与迭代法的基础上提出一种更适用于实际数据的新方法。最后采用这三种方法对模拟数据以及实际采集数据分别进行非线性校正, 实验数据说明校正后非线性能得到抑制。并且通过对比发现, 新的校正方法有较好的精度及更快的速度。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(10):1023001
                      分享:
                      00511

                      摘要

                      在生物医学和临床医学领域, 许多疾病的诊断和治疗依赖于细胞形态的识别。不同细胞具有不同的形态, 这些形态的不同将导致生物组织中光传播特征的变化, 更重要的是这将影响细胞的光散射特性。目前, 动态光散射理论是动态识别细胞尺寸和形状的最佳方式。细胞主要由细胞质、细胞核和线粒体组成, 因此, 分析它们的光散射特性对于光学诊断和治疗具有非常重要的意义。设计实验获取了癌细胞和聚苯乙烯球的光散射特性, 并利用时域有限差分法建立细胞质模型进行细胞光散射特性仿真。从肺癌细胞的光散射结果可以看出, 线粒体对前向散射(0°~20°)和后向散射(160°~180°)贡献最大, 细胞核对侧向散射(80° ~100°)贡献最大, 细胞质对各个角度贡献均等。仿真结果和实验结果基本一致。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(10):1033001
                      分享:
                      00510

                      摘要

                      开展了强度关联阶数对于运动目标关联成像影响的研究, 通过改变信号光束和参考光束的阶数, 分别讨论了切向和轴向运动目标在不同强度关联阶数下的关联成像质量。在运动目标关联成像系统原理光路的基础上, 从理论上重点分析了不同强度关联阶数对关联成像计算模型的影响, 并且利用计算机进行了仿真实验。结果表明: 强度关联阶数的改变不能消除运动模糊, 增加信号光束的阶数可以改善关联成像质量, 但是在去除背景项的情况下, 反而是最低阶的关联成像质量最好, 并且轴向运动目标的关联成像质量下降地更为严重。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(08):0824002
                      分享:
                      01510

                      摘要

                      根据广义Huygens-Fresnel原理和修正von Karman谱模型, 推导出了径向分布高斯阵列光束经非相干合成后在大气湍流中传输时的光强分布解析表达式, 并对阵列光束自耦合特性随传输距离和径向分布半径的变化情况进行了数值分析, 最后对径向分布半径不同的阵列光束自耦合特性随传输距离的变化进行了测量。实验结果表明: 高斯阵列光束在大气湍流中水平传输时, 随着传输距离的增加阵列光束会从某一距离处耦合成一束, 且合成光束的平均光强呈类高斯分布; 相同传输条件下, 径向分布半径越小, 阵列光束的自耦合特性越好。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(08):0822003
                      分享:
                      00507

                      摘要

                      为了在现有条件下对无人机遂行对地光通信任务的调制传输速率有一个准确的衡量, 需要建立合适的机载光通信大气信道模型。首先划分空域范围, 将影响要素限定在对流层内; 之后基于对流层典型大气效应建立了综合影响模型, 又进一步建立了无人机对地光通信的信道传输模型。在现有条件下进行无人机参数设置, 并对不同高度条件下无人机对地光通信的有效信息总量进行仿真, 得到了遂行光通信任务的最佳通信高度为2 660 m; 在此高度条件下, 通过选取合适调制速率点对信道传输模型进行仿真。结合临界有效信息总量的设置及仿真结果, 在满足光通信系统反馈检验需求的基础上, 将无人机光通信临界调制速率需求锁定在1.12 Gbps。为现有条件下光通信调制系统的设计提供了评估标准, 具有较强的指导意义。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(10):1022004
                      分享:
                      00507

                      摘要

                      近年来目标跟踪技术的研究已经有了很大的进展, 但目标的遮挡和形变仍然是目标跟踪算法面临的重大挑战。针对这些问题提出了一种基于可变形模型的目标跟踪算法。首先, 利用可变形模型对跟踪目标进行表达, 该模型将目标分为若干子块, 目标的特征由局部子块特征和全局特征共同构成。将目标的特征和子块之间的空间关系结合起来, 给出了对目标的一个统一的相似度度量函数。然后, 在线训练一个结构化输出支持向量机作为分类器, 该分类器的输出是可变形模型中目标的结构化描述。利用该分类器可以在视频及图像序列中准确地检测到目标, 完成跟踪。通过实验比较, 该算法的跟踪性能优于其他主流跟踪算法, 尤其在目标发生遮挡和形变的时候仍能准确跟踪。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0928001
                      分享:
                      00506

                      摘要

                      甲烷气体是一种对人体和环境有严重危害的气体, 特别在煤矿、天然气罐、气站和石油化工等安全生产领域, 对甲烷气体的泄漏监测至关重要。利用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS), 选择1 653.72 nm波长作为甲烷气体直接吸收检测的中心波长, 使用微透镜设计了14 cm光程吸收池建立了一套浓度范围为0~100%全量程甲烷在线监测系统, 利用分束器分成多路对不同位置进行监测, 通过小波变换对吸收信号进行降噪处理, 提高信噪比, 使系统的最低测量极限达到335 ppm(1 ppm=10-6), 并将自行研制的多点全量程激光甲烷传感器与商用红外甲烷气体探测器进行对比实验, 结果表明: 该系统具有测量稳定性好、测量范围大、响应速度快、免调校、测量探头本征安全、低成本等优点, 完全有能力满足各行业的使用需求。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(09):0917009
                      分享:
                      02505

                      摘要

                      An analytical model for hole boring proton acceleration by a circularly-polarized CO2 laser pulse in a gas jet is developed. The plasma density profile near the density peak is taken to be rectangular, with inner region thickness l around a laser wavelength and density 10% above the critical, while the outside density is 10% below the critical. On the rear side, plasma density falls off rapidly to a small value. The laser suffers strong reflection from the central region and, at normalized amplitude a0≥1, creates a double layer. The space charge field of the double layer, moving with velocity vfz^, reflects up-stream protons to 2vf velocity, incurring momentum loss at a rate comparable to radiation pressure. Reflection occurs for vf≤ωp (zflm/mp)-1/2 , where m and mp are the electron and proton masses, zf is the distance traveled by the compressed electron layer and ωp is the plasma frequency. For Gaussian temporal profile of the laser and parabolic density profile of the upstream plasma, the proton energy distribution is narrowly peaked.

                      分享:
                      00505

                      摘要

                      对于N单元变形镜, 模型式无波前探测自适应光学系统只需N+1次远场光斑测量, 收敛速度快。使用88单元变形镜、CCD成像器件等建立自适应光学系统仿真平台, 分别从理论分析和仿真实验出发探讨模型式无波前探测自适应光学系统在噪声情况下的波前校正性能。结果表明: 噪声条件下, 基于模型的无波前探测自适应光学系统收敛速度保持不变; 相同湍流条件时, 不同噪声水平下的校正效果接近。与噪声水平50 dB时的结果相比, 按照给定湍流条件从弱到强, 噪声水平为30 dB时校正后平均RMS相对误差分别为4.75%、4.04%和2.58%。上述结果验证了基于模型的无波前探测自适应光学系统具有较强的抗噪能力。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(08):0817002
                      分享:
                      01505

                      摘要

                      建立一种简便快速、灵敏准确、无损的检验橡胶鞋底物证的分析方法, 为侦查破案提供线索、指明方向, 为证实犯罪提供科学的依据。利用能量色散型X射线荧光光谱仪, 电压为45 kV, 电流为40 μA, 功率为1.8 kW, 样品量为1.5 cm×1.5 cm, 测试时间60 s。对不同品牌、不同种类的40个橡胶鞋底样品中的无机元素进行定性和半定量分析, 并考查了该方法的重现性。依据样品中所含元素的种类及含量的不同, 可以对不同品牌、同一品牌不同种类的橡胶鞋底样品进行区分。同时, 利用SPSS聚类分析-重心法作为类间定义距离, 对橡胶鞋底样品进行分类, 样品的聚类效果很好。试验结果表明: 利用该方法检验橡胶鞋底样品简便快速、结果准确可靠、重现性好、无需制样且无损检材, 可用于公安机关实际办案。

                      PDF全文红外与激光工程 | 2017,46(10):1023002
                      分享:
                      00505

                      查看更多

                      热门关键词标签【Top 50】
                      激光技术 (3150)  laser technique (2517)  专家 (2124)  Expert (2113)  激光器 (1816)  激光 (1801)  lasers (1383)  图像处理 (1375)  招标公告 (1292)  LED (1224)  光学设计 (1170)  image processing (1148)  光纤光学 (1131)  fiber optics (1127)  光通信 (1104)  测量 (1081)  measurement (1066)  非线性光学 (1029)  nonlinear optics (1026)  optical design (990)  spectroscopy (867)  光纤激光器 (777)  光谱学 (767)  光纤 (759)  量子光学 (719)  薄膜 (713)  太阳能 (707)  FPGA (703)  光子晶体 (702)  quantum optics (675)  半导体激光器 (667)  数值模拟 (631)  光电子学 (608)  光学器件 (605)  Optoelectronics (580)  光学 (577)  optical devices (543)  拉曼光谱 (539)  大气光学 (532)  CCD (524)  laser (524)  小波变换 (524)  numerical simulation (520)  optical communication (519)  材料 (515)  光学测量 (511)  fiber laser (499)  激光光学 (479)  光纤光栅 (474)  成像系统 (474)  光子晶体光纤 (472)  atmospheric optics (471)  materials (469)  thin films (469)  optical communications (465)  激光雷达 (462)  optical measurement (461)  laser optics (459)  激光熔覆 (453)  博客 (433)  物理光学 (431)  Blog (431)  遥感 (427)  photonic crystal (425)  fiber Bragg grating (423)  传感器 (417)  remote sensing (416)  自适应光学 (411)  physical optics (407)  microstructure (403)  近红外光谱 (400)  laser cladding (380)  飞秒激光 (373)  机器视觉 (371)  信息光学 (368)  光纤传感器 (367)  红外 (363)  信噪比 (361)  wavelet transform (361)  光栅 (354)  holography (352)  adaptive optics (349)  高功率微波 (348)  simulation (342)  集成光学 (332)  光谱 (331)  等离子体 (329)  photoluminescence (329)  红外光谱 (327)  光纤通信 (327)  integrated optics (327)  图像融合 (327)  photonic crystal fiber (319)  遗传算法 (314)  光致发光 (312)  imaging systems (306)  折射率 (303)  红外图像 (298)  information optics (297)  machine vision (296)  
                      热门作者标签【Top 50】
                      徐至展 (376)  刘文清 (316)  楼祺洪 (314)  范正修 (288)  吕百达 (279)  张荣康 (274)  刘立人 (271)
                      王骐 (264)  刘颂豪 (264)  张伟 (257)  思源 (238)  邵建达 (237)  姚建铨 (232)  刘建国 (225)
                      干福熹 (218)  周军 (207)  陈秀娥 (200)  张玉钧 (198)  苏显渝 (197)  董孝义 (197)  黄德修 (196)
                      朱健强 (195)  王之江 (193)  林尊琪 (192)  王伟 (189)  王清月 (184)  李刚 (184)  许晓军 (174)
                      王勇 (174)  方祖捷 (172)  陈伟 (171)  李强 (171)  范滇元 (169)  简水生 (169)  侯印春 (169)
                      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)
                      陈林 (147)  冯国英 (147)  唐永建 (145)  董景星 (143)  袁晓东 (141)  陈建文 (141)  陆启生 (141)
                      王向朝 (140)  陈磊 (139)  周朴 (137)  饶瑞中 (136)  赵卫 (136)  王辉 (135)  侯洵 (135)
                      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

                      乳腺癌易感基因1(BRCA1)的mRNA表达水平与肿瘤细胞对铂类和紫杉醇类药物的敏感性密切相关。为实现对活细胞中BRCA1 mRNA表达量的实时检测,本文设计并成功制备出一种新型的特异性检测BRCA1 mRNA 靶标序列的金纳米荧光分子信标。该信标由带有与BRCA1 mRNA互补的特异性发卡型序列、FITC 荧光染料、金纳米粒三部分构成。考察了该信标的特异性、灵敏度、稳定性和毒性,并通过激光共聚焦和流式细胞术等技术检测分子

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207021
                      分享:
                      0 0 23

                      摘要

                      扩散拉曼层析成像 (Diffuse Raman Tomography, DRT)结合了拉曼光谱的分子指纹特性和扩散光学层析成像的深度分辨能力,是一种新型的无标记在体三维光学分子成像技术。本文提出了一种基于蒙特卡罗(Monte-Carlo, MC)光子输运模型的DRT可行性研究方法,该方法应用互易原理建立了快速有效的拉曼数据模拟器,可对实验条件下不同信噪比的拉曼测量数据进行客观模拟,同时引入扩散荧光层析线性成像(Diffuse Fluore

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207025
                      分享:
                      0 0 21

                      摘要

                      构建高转化效率的纳米探针是推动光声分子成像发展的关键。传统光声探针的设计思路是使探针在组织光学窗口波段的光吸收系数最大化,而对探针的光声转换性质的研究却未足够重视。本论文以金纳米球为例,讨论在热膨胀机制介导的光声效应中纳米探针的微观光-声转换机制,使理性设计高转换效率探针成为可能。通过理论分析和有限元分析发现,由于小尺寸效应,纳米探针不再满足热禁闭条件,在激光脉冲范围内即有热量

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207026
                      分享:
                      0 0 21

                      摘要

                      以波长720nm处的散射光强(Rd(720))作为评估光参,探讨了激光热毁损过程中用远中心处双点光参实时评估近中心处热毁损效果的可行性。方法:首先,对离体猪肝激光毁损过程中距离毁损中心4mm、8mm、12mm处的Rd(720)进行实时采集,8mm处的Rd(720)相对初值上升6倍时停止加热,共进行20组实验(A组),构建激光加热期间加热时间、8mm和12mm处Rd(720)上升倍数与4mm处Rd(720)上升倍数的数学模型;然后,对该数学模型

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207027
                      分享:
                      0 0 21

                      摘要

                      偏振频域光学相干层析成像(FD-PS-OCT)可以测量样品的偏振特性,实现某些疾病的早期诊断。偏振参数测量的精度关系到疾病诊断的准确性。在FD-PS-OCT中,正交的两路干涉信号即使存在很小的光谱错位,也可能导致偏振参数计算产生较大的误差。光谱校准是提高偏振参数测量精度的前提,而在进行光谱校准之前,有必要明确光谱错位对偏振参数计算精度的影响。本文通过理论分析和仿真计算,深入分析了光谱错位与偏振参

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207022
                      分享:
                      0 0 19

                      摘要

                      双光子荧光寿命成像技术能够在对生物组织进行高分辨三维成像的同时提供生物组织的生化特性信息,实现结构和功能的精细定量表征,为生物组织的非侵入、无标记、活体成像提供了一种强有力的工具。该技术在肿瘤检测方面具有巨大的临床转化前景,已经成为当前生物医学领域研究的热点之一。本综述简要介绍了双光子荧光寿命的概念和常用检测方法,结合本课题组所开展的胃癌和神经胶质瘤诊断等相关研究成果,详细介绍

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207010
                      分享:
                      0 1 8

                      摘要

                      生物组织的粘性和弹性在许多疾病发生和发展的过程中会发生改变,因此检测生物组织粘弹性对疾病诊疗具有重要意义。生物组织的粘弹性测量可以采用光学检测方法,包括光学相干层析成像、光声成像、全息成像和激光散斑技术等。本文着重介绍基于激光散斑技术的生物组织粘弹性测量,从弹性波调制下的激光散斑衬比变化,布朗运动的光强自相关函数和低频交变应力作用下的散斑位移三个方面,分别介绍其理论基础和研究现

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020705
                      分享:
                      0 0 10

                      摘要

                      高光谱成像技术(HSI)是将成像技术和光谱技术相结合的多维信息获取技术,具有“图谱合一”的重要特征。通过高光谱成像技术获得的空间分辨光谱成像提供了关于组织生理学,形态学和组成的诊断信息。高光谱成像技术是医学应用的新兴成像模式,在生物医学领域,特别是在疾病诊断和图像引导手术中,具有极广阔的应用前景。本文介绍了高光谱成像技术的基本原理、系统的基本构成及特点,总结和阐述了近年来高光谱成

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207017
                      分享:
                      0 0 8

                      摘要

                      生物体产生的生物磁场信号携带有重要的生物电生理与病理信息,通常这些生物磁主要使用基于超导量子干涉器件作为核心探测器。随着原子磁力计发展到飞特斯拉水平,作为一种超灵敏磁场探测器,超灵敏原子磁力计已经开始应用到生物磁的测量和研究中,并且将扮演一个非常重要的角色。本文简要介绍生物磁场信号来源及其特性,超灵敏原子磁力计的物理机制和分类,以及超灵敏原子磁力计在心磁、脑磁和神经科学等生物磁

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207012
                      分享:
                      0 0 7

                      摘要

                      抗生素滥用导致大量耐药菌出现,严重威胁环境安全和人类健康,传统抗菌方法已经难以满足临床治疗需求。光动力抗菌疗法是一种具有抗菌谱广、灭菌快、不易产生耐药性、对宿主组织和正常菌群损害小等优势的新方法。但目前光动力抗菌治疗仍存在组织穿透深度浅、治疗效率低的问题。稀土上转换发光纳米材料因其可通过近红外光激发紫外可见光,从而有效解决光动力抗菌治疗的组织深度问题而引起广泛关注,而通过合理构

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207013
                      分享:
                      0 0 9

                      摘要

                      多光子显微技术(Multiphoton Microscopy, MPM),通过探测由飞秒激光与生物组织内在成分相互作用而产生的激发荧光和谐波产生等光信号,实现对组织的无损、非标记成像。由于MPM技术具有对组织微结构的高灵敏度和高空间分辨成像、对生物组织的杀伤性低和成像深度深、能够获取组织的生化信息等优点,使其在疾病诊断中的应用具有很大的潜力。本文简要介绍了MPM技术的基本原理,同时总结了其在消化道肿瘤、皮肤疾

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207014
                      分享:
                      0 0 6

                      摘要

                      激光散斑衬比血流成像技术是在动态光散射理论及近似模型基础上,通过分析散斑强度空间或者时间起伏特性,实现活体组织中血流成像。该方法具有成像面积大、速度快、分辨率高等优点,在生物医学成像研究及临床诊断中应用广泛。从1981年发明至今,研究人员在激光散斑成像技术理论模型,成像方法与应用方面进行了大量研究,取得了长足进展。本文综述了近年来激光散斑成像方法及应用方面的主要进展,并针对提高激光

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020706
                      分享:
                      0 0 7

                      摘要

                      植入式电子信息设备已成为生物科学研究及医疗临床应用的不可缺少的强大工具。近年来,基于光学原理的生物医疗技术取得了巨大的进步,进而推动了新型的植入式光电子材料、器件与系统的研究开发,对材料科学、信息光电子学和生命科学等都具有重要意义。本文以植入式光电子器件与系统为主题,介绍面向生物医疗的各种植入式无源器件(光波导等)和有源器件(半导体光电子器件等)的材料制备、工艺集成和可植入化策

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020701
                      分享:
                      0 0 8

                      摘要

                      摘要 实现环境水中抗生素污染物的快速痕量检测意义重大。本文利用表面增强拉曼光谱(SERS)结合静电富集技术(EP)实现了水环境中四种抗生素的有效富集和快速痕量探测。以银纳米镀膜的碳电极作为SERS增强基底,在静电场的作用下通过对抗生素分子极性官能团(-NH2,-OH等)性质的研究,寻求抗生素分子的富集规律,提高SERS检测的灵敏度。结果表明,相对非静电富集SERS探测,磺胺甲基嘧啶、丁胺卡那霉素特征峰强

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207028
                      分享:
                      0 0 8

                      摘要

                      光动力治疗是基于微创的新型肿瘤治疗方案,利用光敏剂吸收外源可见-近红外光光能,促使光敏剂与分子氧反应,产生高活性光化学产物-活性氧物质,诱导肿瘤细胞凋亡或坏死,具备低免疫原性,低成本,高选择性等特点,已成为癌症治疗基础研究与临床转化的新热点。然而在肿瘤实质内的微环境因子导致的光动力治疗效果下降及肿瘤细胞耐受等问题,阻碍了光动力治疗的发展与临床医学应用。随着纳米技术与生物医学工程等

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020708
                      分享:
                      0 0 8

                      摘要

                      利用明亮等离子体成像、散射光检测技术综合研究了聚焦的纳秒激光在去离子水和24nm粒径的金纳米球溶液中所引起的光致击穿现象。以空泡现象的产生作为光致击穿的标志,主要分为两种模式:无明亮等离子体出现的弱击穿和有明亮等离子体出现的强击穿。本研究表明强击穿过程中所产生的明亮等离子体随着激光能量的增加,明亮等离子体区域增大,且沿轴向会逐渐产生多个明亮等离子体区域的,即多点击穿。产生的明亮等离

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207029
                      分享:
                      0 1 9

                      摘要

                      细胞定量相位测量与恢复方法采用免标记非干预式的检测手段,实现静态及动态生物样本空间形态的定量重构,为细胞动力学过程中复杂生物物理信息的可视化检测提供了实现条件。本文重点介绍了同步相移式、数字全息式和流体聚焦式等新型动态生物细胞相位检测技术,同时简要综述了同轴干涉与离轴干涉式的传统静态细胞相位检测技术的发展;对各种方法的采样速率、成像分辨率、细胞检测精度等关键参数进行比较;阐明了

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020709
                      分享:
                      0 0 5

                      摘要

                      随着技术的发展,呼吸气体分析技术在疾病诊断和代谢监测方面无创性、实时性的优势,使其成为一个颇具前途的研究领域,也是未来新型诊断仪器的发展方向。目前大多呼吸的生物标志物的检测和定量分析均采用GC-MS技术。近几年来,先进激光光谱技术和激光光源的发展,加速推进了呼吸气体分析研究的进展。与MS技术相比,激光光谱技术不但具有高灵敏度、高选择性的优点,而且具有低成本、实时性及POC的功能特点。目前

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207015
                      分享:
                      0 0 6

                      摘要

                      针对乳腺癌严重威胁着女性的健康和生命这一急切需要解决的问题,乳腺癌治疗的关键手段在于早期的诊断。乳腺数字断层融合技术是当前乳腺癌早期筛查的重要方式之一,也成为了乳腺成像领域的热点问题。数字断层融合技术使用重建算法将从不同角度获取的一系列低剂量乳腺x射线影像重建,得到与探测器平面平行的乳腺任意深度层面影像。相对于传统的二维X射线乳腺成像,它具有检出率高、病灶成像不重叠、成像清晰等优

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):020707
                      分享:
                      0 0 7

                      摘要

                      黑磷(BP)作为新型二维材料,以其独特的光学及电学性能和广阔的应用前景引起了广泛的关注。本文报道了利用BP来特异性探测肿瘤细胞。我们发现BP纳米片可淬灭荧光染料的荧光,基于这一特性,我们探索了使用BP纳米片来探测乳腺癌细胞MCF7的可能性。首先,我们合成了可特异性识别MCF7细胞的核酸适体(Aptamer),并将其用荧光染料FAM标记,当BP纳米片与之混合时,其荧光被淬灭。而在MCF7细胞存在下,因为Aptamer可

                      PDF全文 中国激光 | 2018,45(02):0207030
                      分享:
                      0 0 9

                      查看更多