1 安徽工程大学计算机与信息学院，安徽 芜湖 241000
2 计算机网络和信息集成教育部重点实验室（东南大学），江苏 南京 210096
3 东南大学影像科学与技术实验室，江苏 南京 210096
提出一种基于多通道交叉卷积UCTransNet（MC-UCTransNet）的图像域双材料分解方法。该网络以UCTransNet为基础架构，采用通道交叉融合转换器和通道交叉注意模块来提高基材料分解性能，实现双输入双输出的端到端映射。网络中通道交叉融合模块和通道交叉注意模块可更好地捕捉复杂的通道信号相关性，以更充分地进行特征提取与融合，实现基材料生成路径之间的信息交换。为进一步提高模型的拟合性能，网络训练时采用混合损失及Sigmoid函数的归一化方法。实验结果表明，在骨骼基材料及软组织碘基材料分解任务中，所提方法能获得优质的基材料图像，与对比方法相比，其分解后的基材料图像在准确度及噪声伪影抑制上表现更好。
机器视觉 双能计算机断层成像 基材料分解 多通道交叉卷积 注意力 噪声抑制
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Physics, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China
2 State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-optoelectronics, School of Physics, Peking University, Beijing 100871, China
Microcavities constructed from materials with a second-order nonlinear coefficient have enabled efficient second-harmonic (SH) generation at a low power level. However, it is still technically challenging to realize double resonance with large nonlinear modal overlap in a microcavity. Here, we propose a design for a robust, tunable, and easy coupling double-resonance SH generation based on the combination of a newly developed fiber-based Fabry–Perot microcavity and a sandwich structure, whose numerical SH conversion efficiency is up to 3000% W-1. This proposal provides a feasible way to construct ultra-efficient nonlinear devices for generation of classical and quantum light sources.
microcavity double resonance second-harmonic generation Chinese Optics Letters
2023, 21(11): 111901
1 北京城建集团有限责任公司，北京 100088
2 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083
以石英粉作为参照，通过监测水化热、悬浮液pH值及凝结时间变化研究了粉煤灰和矿渣粉（GGBS）对磷酸镁水泥水化进程的影响，并测定了砂浆的抗压强度及硬化浆体的孔结构。结果表明，粉煤灰和矿渣粉对磷酸镁水泥的水化具有较强的延缓作用，且矿渣粉的缓凝效果更强。粉煤灰和矿渣粉能够改善硬化浆体的孔结构，其中矿渣粉的改善效果更为显著。在15%(质量分数)掺量下，单掺粉煤灰和矿渣粉的磷酸镁水泥砂浆2 h抗压强度都略高于纯磷酸镁水泥砂浆。掺粉煤灰的磷酸镁水泥砂浆后期抗压强度等于或略高于纯磷酸镁砂浆，掺矿渣粉的磷酸镁水泥砂浆后期抗压强度显著高于纯磷酸镁水泥砂浆。
粉煤灰 矿渣粉 磷酸镁水泥 水化进程 抗压强度 孔结构 fly ash GGBS magnesium phosphate cement hydration process compressive strength pore structure
天津职业技术师范大学机械工程学院 天津 300222
超高速激光熔覆是新兴的表面涂层技术，通过粉末和激光的最佳耦合实现熔覆效率的大幅提升，相比传统激光熔覆涂层可以获得更优质的表面质量，且对基材损伤更小。通过分析超高速激光熔覆的原理及技术优势，并与传统激光熔覆技术特点进行对比，总结了激光功率、扫描速率、送粉速度以及搭接率对熔覆层成形的影响，详细介绍了超高速激光熔覆涂层的硬度、耐磨、耐蚀等关键性能的研究现状，并且列举了国内外对超高速激光熔覆技术在工业应用现状。最后，基于目前的研究进展，指出目前对于超高速激光熔覆涂层和基体界面结合状态及涂层构件力学方面处于研究空白，并对该技术的发展提出展望。以期为超高速激光熔覆技术的广泛应用提供理论支持。
激光技术 超高速激光熔覆 工艺参数 硬度 耐磨性 耐蚀性 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0100003
1 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
2 中山大学物理学院, 广东 广州 510275
提升量子光源在量子信息处理方面的编码容量是量子技术发展亟需解决的问题。轨道角动量作为光子一个独特的自由度, 其空间模式分布会形成无限维完备的希尔伯特空间正交解, 因此利用光子的轨道角动量进行编码可以极大地提高信息处理的容量, 是高维量子信息处理的重要资源。具有二能级系统的量子光源可以等效成点光源, 在微纳尺度下对量子光源进行调制产生轨道角动量是拓展片上集成量子光源编码维度的有效方法之一。主要探讨了点光源在微环谐振腔中产生轨道角动量叠加态的特性。首先介绍了角向光栅对微环谐振腔中点光源产生轨道角动量的调制机理; 然后研究了微环谐振腔的腔量子电动力学效应对点光源辐射子的辐射速率和收集效率的影响, 并对单光子纯度进行了分析; 最后研究了点光源产生轨道角动量叠加态的电场分布、相位分布及矢量偏振特性, 不仅分析了微环谐振腔中不同位置的点光源对腔模及轨道角动量的影响, 还对出射轨道角动量叠加态的纯度进行了详细分析。该研究为集成轨道角动量光量子器件的发展提供了有效的方法, 对进一步了解微纳尺度下产生轨道角动量的机理和性质有良好的促进作用。
量子光学 轨道角动量 微环谐振腔 量子光源 叠加态 quantum optics orbital angular momentum microring resonator quantum light source superposition state
1 华南师范大学 信息光电子科技学院 广东省微纳光子功能材料与器件重点实验室, 广州 510631
2 中山大学 物理学院 光电材料与技术国家重点实验室, 广州 510275
自发参量下转换在制备量子光源等领域具有重要的研究价值。归纳了自发参量下转换的主要技术方案, 讨论了不同类型（type-0, type-Ⅰ, type-Ⅱ）自发参量下转换量子光源的研究进展及其在多光子量子纠缠态和高维量子纠缠态制备等方面的应用, 介绍了腔增强自发参量下转换窄线宽量子纠缠态的制备及应用, 最后对各种方案所存在的问题和未来的发展方向进行了分析与展望。
非线性光学 量子光源 自发参量下转换 腔增强自发参量下转换 nonlinear optics quantum entanglement source spontaneous parametric down-conversion cavity-enhanced spontaneous parametric down-conver
1 安徽工程大学计算机与信息学院, 安徽 芜湖 241000
2 东南大学计算机网络和信息集成教育部重点实验室, 江苏 南京 210096
3 东南大学影像科学与技术实验室, 江苏 南京 210096
CT扫描中潜在的辐射伤害已越来越受到人们的重视,然而降低扫描剂量会导致成像质量退化,从而影响诊断结果。针对上述问题,提出一种联合卷积稀疏编码与梯度L0范数的三维重建算法。该算法通过频率分解的重建形式对高频成分进行无监督的多尺度在线卷积稀疏编码约束,对低频成分进行梯度L0范数约束,从而实现低剂量CT图像中噪声伪影的抑制与组织细节的保持。此外,卷积稀疏编码中使用三种不同尺度的三维滤波器,可有效适应不同尺度下的特征信息,提高编码能力。腹部CT仿真数据和真实扫描数据的实验结果表明,所提算法在25%常规剂量的重建过程中可以获得噪声伪影少、结构细节对比度高和质量更好的成像效果。
成像系统 低剂量CT 图像重建 多尺度 卷积稀疏编码 梯度L0范数
江苏大学机械工程学院，微纳光电子器件及系统先进制造与可靠性国际实验室，镇江 212000
利用Adam算法优化后的BP神经网络训练预测P掺杂ZnO后的各体系的缺陷形成能，分析得出最易形成的体系是ZnO∶PZn和ZnO∶PZn(2VZn)体系，反之是ZnO∶PO和ZnO∶PZn(1VZn)体系，之后在第一性原理的基础上研究各体系光电特性，分析可知ZnO∶PZn体系呈n型导电，带隙0.78 eV，大于本征体系。ZnO∶PZn(2VZn)体系呈p型导电，带隙和本征体系相似，电导率与ZnO∶PZn体系相近且都远高于ZnO∶PZn(1VZn)体系，反射率、吸收率和光透率都优于本征ZnO体系。
P掺杂 第一性原理 形成能 Adam算法 神经网络 ZnO ZnO P doped first-principle formation energy Adam algorithm neural network
Author Affiliations
Abstract
1 School of Optical-Electrical and Computer Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China
2 Shanghai Key Laboratory of Modern Optical System, Shanghai 200093, China
3 School of Electric and Information, Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China
In this Letter, we propose a broadband near-infrared (NIR) absorber based on the phase transition material VO2. By designing different arrangements of the VO2 square lattice at high and low temperatures on fused silica substrates, the absorption rate reaches more than 90% in the entire 1.4–2.4 μm range. Using a finite-difference time-domain simulation method and thermal field analysis, the results prove that the absorber is polarization-independent and has wide-angle absorption for incident angles of 0°–70°. The proposed absorber has a smoother absorption curve and is superior in performance, and it has many application prospects in remote sensing geology.
metamaterial absorber broadband polarization-independence thermal analysis Chinese Optics Letters
2020, 18(5): 052601
