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Abstract
Shanghai Institute of Laser Plasma, CAEP, Shanghai 201899, People’s Republic of China
The use of broadband laser technology is a novel approach for inhibiting processes related to laser plasma interactions (LPIs). In this study, several preliminary experiments into broadband-laser-driven LPIs are carried out using a newly established hundreds-of-joules broadband second-harmonic-generation laser facility. Through direct comparison with LPI results for a traditional narrowband laser, the actual LPI-suppression effect of the broadband laser is shown. The broadband laser had a clear suppressive effect on both back-stimulated Raman scattering and back-stimulated Brillouin scattering at laser intensities below 1 × 1015 W cm-2. An abnormal hot-electron phenomenon is also investigated, using targets of different thicknesses.
Matter and Radiation at Extremes
2024, 9(1): 015602
1 长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
2 吉林省光电测控仪器工程技术研究中心，吉林 长春 130022
3 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室，吉林 长春 130022
4 吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林 长春 130012
5 空军航空大学，吉林 长春 130022
6 长春市琬逸科技应用有限公司，吉林 长春 130022
针对目前“扫描式”反射光场测量系统依赖复杂机械装置、测量效率低以及“照相式”反射光场测量系统测量角度范围小等问题，提出一种基于超广角成像的粗糙面反射光场测量方法。分析了粗糙面反射光场测量原理，优化设计了折反射超广角成像光学系统，实现了天顶角范围0~54°的周视反射光场测量；校准了反射光场测量系统的空间关系与光场强度，校准后反射光场测量最大相对误差为4.12%，周视反射光场测量平均相对误差最大为2.06%；通过模拟Labsphere Permaflect-80漫反射板、WhiteOptics-DF60漫反射板和美国ACA镜面铝板3种粗糙面的反射光场测量结果，证明了所提表面反射光场测量方法的可行性，丰富了粗糙表面反射光场的测量手段，为对材料表面光学反射特性与损伤等的测量、模拟与重构提供了研究基础与技术支撑。
双向反射分布函数 超广角成像 反射光场 粗糙表面 光学学报
2023, 43(11): 1112002
1 青岛理工大学土木工程学院, 青岛 266000
2 青岛腾远设计事务所有限公司, 青岛 266000
3 中建西部建设新疆有限公司, 乌鲁木齐 830000
为研究再生粗骨料混凝土在单轴受压荷载下的破坏特性, 使用数字图像相关技术记录混凝土立方体在破坏过程中的应变变化规律, 并结合显微硬度测试、背散射电子成像技术等观测手段对界面过渡区的宽度和孔隙率进行定量表征。试验结果表明, 分别经骨料强化和砂浆强化后, 再生混凝土的抗压强度较未处理试样提升了17.86%和35.55%, 说明砂浆强化更有利于提升再生混凝土的抗压强度。骨料强化可以提升老砂浆显微硬度值, 降低老骨料-老砂浆界面过渡区孔隙率; 砂浆强化可以提升新砂浆显微硬度值, 降低老骨料-新砂浆界面过渡区以及新-老砂浆界面过渡区的孔隙率。经强化处理后的特定界面产生贯通裂缝的概率降低。
再生粗骨料混凝土 破坏机理 界面过渡区 骨料强化 砂浆强化 显微硬度 孔隙率 recycled coarse aggregate concrete failure mechanism interfacial transition zone aggregate reinforcement mortar reinforcement microhardness porosity
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室, 陕西 西安 710021
针对现有的红外偏振图像伪彩色技术只能对采集到的偏振图像进行标量的、非动态的显示, 研究了基于P、S偏振态图像的红外伪彩色信号处理。将P、S偏振态图像信息经过处理后映射到RGB颜色空间, 设计了以TMS320DM642芯片作为核心处理器的伪彩色处理系统硬件电路, 完成了伪彩色信号处理系统的软件设计与调试分析。该红外偏振图像处理系统通过采集被测物体表面反射的红外偏振特性, 获得更多有用信息的同时保证了对红外偏振图像的处理速度, 对于红外目标识别及检测有参考意义。
图像处理 红外偏振成像 伪彩色处理 数字信号处理 实时处理 image processing infrared polarization imaging pseudo color transformation digital signal processing real-time processing
1 中北大学 a.电子测试技术国家重点实验室
2 b.仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051
3 91550 部队，辽宁 大连 116018
4 北京遥测技术研究所，北京 100076
针对现有心电心音监测仪覆盖性不足、时效性差等问题，提出了一种基于无线传输的心电(ECG)心音(PCG)监护系统设计。本系统设计有64 个监护节点，各节点由传感模块、调理采集模块、存储模块、主控管理模块、通信模块、电源管理模块组成，各节点可对12 导联心电信号、HKY-06B 心音信号进行同步采集传输，将信息汇总给监护中心并及时处理与反馈，实现远程实时监护，为心血管疾病的早期诊断提供参数依据；适用于医院、社区、灾害救援现场如方舱医院等场所，保证高可靠性的同时极大提高了医护人员的工作效率。
无线传输 12 导联心电信号 HKY-06B 心音信号 远程实时监护 wireless transmission 12-lead ECG signal HKY-06B PCG signal remote real-time monitoring 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 85
以激光粉末床熔融(LPBF)技术成形的316L不锈钢体心立方型(BCC)多孔结构为研究对象，利用有限元分析法对不同长径比杆件的体心立方型多孔结构进行了准静态压缩过程模拟，分析了其微观力学响应和应力-应变特性。制备了体心立方型316L不锈钢多孔结构样件，对样件进行了准静态压缩试验，分析了具有不同几何参数的多孔结构的应力-应变特性和变形失效机制，并对比分析了仿真和力学试验的结果。研究结果表明：当成形样件杆件的直径从0.4 mm增加到1.2 mm时，杆件直径的相对误差从15.00%下降到6.08%，直径越大，相对误差越小，等效弹性模量从59.87 MPa增加到3356.21 MPa，压缩屈服强度从1.02 MPa增加到33.88 MPa；有限元分析法与力学试验得到的等效弹性模量和压缩屈服强度的平均相对误差分别为9.11%和7.86%。
激光技术 激光粉末床熔融技术 体心立方型多孔结构 有限元分析 力学性能试验
西安工业大学电子信息工程学院, 陕西 西安 710021
针对SiamRPN(Siamese Region Proposal Network)在目标被短时遮挡以及外观剧烈变化的情况下存在定位不准确的问题,提出一种结合目标跟踪缓冲区与三元组损失的目标跟踪算法。该算法首先将原有的固定模板改为动态模板,提升复杂环境下相似度判别的可靠性;然后在模板缓冲区稀疏地缓存目标外观以应对跟踪过程中非语义样本的干扰,增强目标跟踪的鲁棒性;最后应用三元组损失以充分利用目标的正负样本特征,使跟踪更加具有判别能力。使用OTB100数据集进行实验,结果表明所提算法的成功率曲线下面积较SiamRPN提高了0.021,平均中心位置误差降低了25.56 pixel,平均重叠率提高了25.2%。
机器视觉 孪生网络 区域提议网络 缓冲区 三元组损失 激光与光电子学进展
2021, 58(20): 2015002
1 北京应用物理与计算数学研究所，北京 100094
2 北京大学 应用物理与技术研究中心 高能量密度物理数值模拟教育部重点实验室工学院，北京 100871
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
4 中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所，上海 201800
5 中国矿业大学（北京），北京 100083
6 中国海洋大学 数学科学学院，山东 青岛 266100
7 安徽大学 物理与材料科学学院，合肥 230039
激光聚变有望一劳永逸地解决人类的能源问题，因而受到国际社会的普遍重视，一直是国际研究的前沿热点。目前实现激光惯性约束聚变所面临的最大科学障碍（属于内禀困难）是对内爆过程中高能量密度流体力学不稳定性引起的非线性流动的有效控制，对其研究涵盖高能量密度物理、等离子体物理、流体力学、计算科学、强冲击物理和高压原子物理等多个学科，同时还要具备大规模多物理多尺度多介质流动的数值模拟能力和高功率大型激光装置等研究条件。作为新兴研究课题，高能量密度非线性流动问题充满了各种新奇的现象亟待探索。此外，流体力学不稳定性及其引起的湍流混合，还是天体物理现象（如星系碰撞与合并、恒星演化、原始恒星的形成以及超新星爆炸）中的重要过程，涉及天体物理的一些核心研究内容。本文首先综述了高能量密度非线性流动研究的现状和进展，梳理了其中的挑战和机遇。然后介绍了传统中心点火激光聚变内爆过程发生的主要流体力学不稳定性，在大量分解和综合物理研究基础上，凝练出了目前制约美国国家点火装置（NIF）内爆性能的主要流体不稳定性问题。接下来，总结了国外激光聚变流体不稳定性实验物理的研究概况。最后，展示了内爆物理团队近些年在激光聚变内爆流体不稳定性基础性问题方面的主要研究进展。该团队一直从事激光聚变内爆非线性流动研究与控制，以及聚变靶物理研究与设计，注重理论探索和实验研究相结合，近年来在内爆重要流体力学不稳定性问题的解析理论、数值模拟和激光装置实验设计与数据分析等方面取得了一系列重要成果，有力地推动了该研究方向在国内的发展。
激光聚变 惯性约束聚变 流体力学不稳定性 高能量密度物理 非线性流动 辐射流体力学 内爆物理 laser fusion inertial confinement fusion hydrodynamic instability high-energy-density physics nonlinear flow radiation hydrodynamics implosion physics 强激光与粒子束
2021, 33(1): 012001
Author Affiliations
Abstract
1 Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
2 Institute of Microscale Optoelectronics, Collaborative Innovation Centre for Optoelectronic Science & Technology, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen Key Laboratory of Micro-Nano Photonic Information Technology, Guangdong Laboratory of Artificial Intelligence and Digital Economy (SZ), Shenzhen University, Shenzhen 518060, China
3 e-mail: jjdong@mail.hust.edu.cn
4 e-mail: hzhang@szu.edu.cn
All-optical modulation based on the photothermal effect of two-dimensional (2D) materials shows great promise for all-optical signal processing and communication. In this work, an all-optical modulator with a 2D -on-silicon structure based on a microring resonator is proposed and demonstrated utilizing the photothermal effect of . A tuning efficiency of is achieved, and the 10%–90% rise and decay times are 304 μs and 284 μs, respectively. The fabricated device exhibits a long-term air stability of more than 3 months. The experimental results prove that 2D has great potential for optical modulation on a silicon photonic platform.
Photonics Research
2020, 8(7): 07001189
