1 山东建筑大学理学院，山东 济南 250101
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室，上海 201800
设计了一种周期型正交二元相位板，其具有周期型矩形调制单元，各单元的相位调制量为或。该相位板的空间频谱具有中心直流分量为0的特点，分别对该频谱中心区域的4个一级频谱点和8个二级频谱点进行相位调制，可得到正方阵列光斑和正方阵列涡旋。阵列涡旋中各涡旋光束的拓扑荷数，在空间交错分布。由于两个正方阵列光场在垂直传播方向的横向周期恰好重合，且两个光场沿光轴方向的波数不同，因此叠加之后可以形成强度分布随传输距离旋转的正方阵列螺旋，阵列中存在两种具有相反螺旋方向的螺旋光束，同样在空间呈交错分布。此外，讨论了产生最佳螺旋光束的相位板设计条件，并给出理想情况下系统的能量利用率，所得实验结果验证了该方法的可行性。
物理光学 阵列涡旋 阵列螺旋 多光束干涉 二元相位板 相位调制 光学学报
2023, 43(14): 1426001
上海航天控制技术研究所 上海市空间智能控制技术重点实验室，上海 201109
提出了一种高动态条件下星斑模拟及星点目标提取方法。首先，基于黑体辐射建立星点静态像斑模型；其次，基于星体模糊模型和Bresenham直线生成算法生成动态星点像斑模板；再次，利用生成的模板和相关模板匹配法在星跟踪波门内实现星体目标粗定位并进行伪星点剔除；最后，利用质心法在粗定位区域提取星点质心。实验结果表明，该方法能够适应各种长度的曝光时间，并实现星敏感器在3°/s条件下的稳定跟踪。在曝光时间50ms，角速度3°/s的条件下，星对角距误差为10"，平均提取率为97%，与传统方法相比，分别提高了78.4%和36.6%。
星敏感器 高动态 星点拖尾 直线生成 星点提取 模板匹配 Star sensor High dynamic Star spot tailing Line generation Star extraction Template matching
1 吉林工程技术师范学院量子信息技术交叉学科研究院, 吉林 长春 130052
2 吉林省量子信息技术工程实验室, 吉林 长春 130052
3 长春理工大学电子信息工程学院, 吉林 长春 130022
为满足显微成像领域的多样化需求,解决实际应用中成像质量与成像时间之间的矛盾,提出一种基于数字微镜器件的多分辨显微关联成像方法。该方法利用LED光源作为背景照射光源,对科研级荧光正置显微镜原光路改装设计为关联成像光路,采用多分辨Hadamard优化矩阵作为数字微镜器件的预置图样,实现了生物组织样品的连续多分辨成像。实验结果表明,多分辨显微关联成像系统的分辨率可达218 nm,单组测量后可同时输出8组不同分辨率图像,能够根据实际应用中不同图像质量需求选择不同的分辨率,减少成像时间和存储空间,极大地提高了显微成像的灵活性。这种新型多分辨显微关联成像方法可以扩展至细胞筛选、细胞实时成像等领域,对推动关联成像在细胞和生物组织显微成像领域的应用具有重要意义。
成像系统 显微成像 关联成像 数字微镜器件 Hadamard优化矩阵 多分辨成像 光学学报
2021, 41(21): 2111001
Author Affiliations
Abstract
School of Science, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China
After the three-dimensional self-affine fractal random surface simulation, we use the optical scattering theory to calculate the deep Fresnel region speckle (DFRS) under consideration of the more strict shadowing effect. The evolution of DFRS with the scattering distance and the intensity probability distribution are studied. It is found that the morphology of the scatterer has an antisymmetric relationship with the intensity distribution of DFRS, and the effect of micro-lenses on the scattering surface causes the intensity probability distribution of DFRS to deviate from the Gaussian speckle in the high light intensity area.
speckle simulation shadowing effect deep Fresnel region Chinese Optics Letters
2021, 19(4): 041404
1 火箭军工程大学，陕西西安 710025
2 31608部队，福建厦门 361023
深度反投影网络在可见光图像的超分辨率重建中具有优异的表现，本文探索将深度反投影网络应用到红外图像超分辨率重建中。针对红外图像对比度低、图像质量不高的特点，在深度反投影网络框架上作如下改进：在上采样模块之前添加串联层，将前一次的下采样输出和原始低分辨率预处理图像串联作为上采样模块的输入，以此提高网络获取图像高频信息的能力，增强生成图像的细节信息。实验结果证明，本文算法较改进前能够得到细节更加丰富、视觉效果更加良好的红外超分辨率重建图像。
红外图像 超分辨率 深度反投影网络 infrared images, super-resolution, deep back-proje
南通大学 信息科学技术学院, 江苏 南通 226019
在4-inch蓝宝石图形衬底上, 基于InGaN/GaN多量子阱结构制备了蓝光LED芯片, 并通过与钇铝石榴石黄色荧光粉(YAG∶Ce3+)结合, 封装成白光LED器件。简要介绍了外延生长和芯片工艺及封装流程, 并对材料特性及器件性能进行了表征。外延片表面形貌良好, 蓝光外延片荧光光谱(PL)显示峰值波长为442 nm。对封装后白光芯片进行电学特性测试, 得出其开启与限流电压分别为2.7 V与3.6 V。此外, 电致发光光谱(EL)含有两个主要的发光峰, 分别是440 nm的蓝光峰以及540 nm的黄绿光峰, 而随着注入电流的增加, 蓝光峰位先蓝移后红移, 黄绿光峰位先红移后蓝移再红移。本文中相关的芯片制备及表征技术将对固态照明研究起到一定的促进作用。
YAG荧光粉 白光LED 表征及性能 GaN GaN YAG phosphor white LED characterization and performance
1 长春理工大学 电子信息工程学院, 吉林 长春 130022
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为了实现瞬态信号集中式测量系统数据的实时传输, 设计了基于PCIe总线接口的瞬态信号集中式测量系统。瞬态信号集中式测量系统PCIe总线接口的设计包括PCIe从设备设计和PC机驱动设计, 本文仅对该系统PCIe接口的PC机驱动进行研究。PCIe总线的PC机驱动程序采用NI公司的NI-VISA和LabWindows开发环境设计, 首先采用NI-VISA Driver Wizard软件配置PCIe设备相关信息和中断检测寄存器, 生成INF驱动配置文件, 接着使用LabWindows软件通过NI-VISA相关库函数对PCIe设备进行初始化和DMA数据传输设计, 最后完成对PCIe总线的PC机驱动验证。实验结果表明: 采用NI-VISA和LabWindows开发环境设计的PCIe总线驱动传输速率可以达到300 MB/s。NI公司的NI-VISA和LabWindows开发环境设计的PCIe总线驱动, 不仅满足瞬态信号集中式测量系统的数据传输要求, 而且降低了PCIe总线的开发难度, 缩短了开发周期。
瞬态信号 集中式测量系统 transient signal centralized measurement system PCIe PCIe VISA VISA LabWindows LabWindows
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
针对用于标定和检测的大型精密转台(要求其定位误差≤±0.5″)，研制了高精度角度微驱动装置。介绍了转台的总体结构，给出了角度微驱动装置的驱动原理和构成。该角度微驱动装置主要通过一个角位移转换机构把精密直线位移转化为精密角位移来实现高的角度分辨率，其在驱动转台旋转的过程中几乎不给转台带来轴向力和径向力，因此不影响转台的轴系精度。为了满足定位要求，转台设计采用了粗精结合、二次定位的方法，即先采用力矩电机进行粗定位，然后使用角度微驱动装置来实现精定位。最后，从理论上计算了角度微驱动装置的分辨率并进行了测试和应用验证，证明此角度微驱动装置的分辨率优于0.08″,满足转台定位精度要求。
大型精密转台 角度微驱动装置 角位移转换机构 large-scale high accurate turntable angular micro driving device angular displacement conversion mechanism
把基于高分辨空间光调制器(SLM)的动态计算全息波面变换系统看作一个相干光学成像系统,分析并推导了该系统的点扩展函数(PSF),进而研究了SLM像素结构所引起的固有切趾和展宽效应.通过计算机模拟考察了SLM填充因子和衍射距离对系统分辨率的影响,给出了满足抽样定理所要求的系统的最小衍射距离.最后提出了一种消除SLM像素结构影响的物波频谱预处理方法.这一研究为优化系统设计,完善波面变换系统提供了新的途径.
衍射光学 相干成像 点扩展函数 切趾 填充因子 空间光调制器 Diffractive optics Point Spread Function Coherent imaging system Apodization Fill factor Spatial Light Modulator
