1 西安理工大学 自动化与信息工程学院,西安 710048
2 西安工业大学 电子信息工程学院,西安 710021
3 中国计量大学 信息工程学院,杭州 310018
4 商洛学院 电子信息与电气工程学院,陕西 商洛 726000
5 西安工程大学 电子信息学院,西安 710600
6 兰州理工大学 计算机与通信学院,兰州 730050
【目的】变形镜(DM)是自适应光学系统中实现波前校正的关键器件,其性能直接决定了系统的波前畸变校正能力。通过研究DM及其控制算法,可以不断改进自适应光学系统的校正能力。该研究一方面可以提高DM的精度和响应速度,使其更好地校正各种复杂的波前畸变,另一方面,可以改进控制算法,提高校正的效率和准确性。这些都将直接影响到自适应光学系统的成像质量和性能,因此,研究DM及其控制算法对于改进自适应光学系统的校正能力、扩展应用领域以及提升成像质量和性能具有重要意义。
【方法】文章旨在梳理国内外关于DM及其控制算法的研究进展,分析不同的控制算法对波前畸变的校正精度,为自适应光学的发展奠定基础。首先以几种典型的DM为例,对DM的建模以及对分离促动器DM、拼接子DM、薄膜DM、双压电DM、微机电系统(MEMS)DM和音圈DM的结构及工作原理进行了详细介绍。接着分析了基于Prandtl-Ishlinskii(PI)迟滞模型的控制算法、解耦控制算法和稀疏采样控制算法等几种控制算法。
【结果】文章总结了西安理工大学在该领域所做的工作,最后指出了未来在该领域的技术突破和改进方向。
【结论】DM及其控制算法的研究为自适应光学的发展奠定了基础,使其应用于更多的领域,进一步提高自适应光学系统的性能。这将有助于改善成像质量,推动自适应光学技术的发展。
变形镜 控制算法 自适应光学 DM control algorithm adaptive optics 光通信研究
2024, 50(2): 22006201
1 天津市建筑材料科学研究院有限公司,天津 300381
2 北京建筑大学土木与交通工程学院,北京 100044
将可再分散沥青粉末(EAP)、醋酸乙烯酯-乙烯共聚物(VAE)乳胶粉、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(SBA)乳液作为外加剂分别掺入水泥砂浆,通过热处理前后的吸水率测试、胶砂强度测试和微观形貌分析,研究了不同聚合物对水泥砂浆在70 ℃的耐热老化性能的影响。结果表明:试验采用的聚合物均可降低砂浆吸水率,且吸水率随聚合物掺量的增加而降低。SBA乳液的成膜性能优于粉体聚合物,因此SBA改性砂浆的表面防水效果最佳;两种可再分散聚合物粉末对比,同期热老化后EAP对砂浆防水改性效果优于VAE。经热老化后,沥青组分高温下具有一定的黏流性,EAP改性砂浆热老化后抗压强度降低,随EAP掺量增加,抗折强度先升高后降低,其强度变化主要体现为沥青组分在高温下的作用特点,VAE改性砂浆及SBA改性砂浆热老化初期聚合物膜结构阻碍水分迁移,热老化后期柔性的聚合物膜结构破坏造成强度高于热老化前的强度,其强度变化主要体现为传统聚合物改性砂浆的特点。
聚合物 水泥砂浆 耐热老化性能 沥青粉末 polymer cement mortar heat aging resistance emulsified asphalt powder VAE VAE SBA SBA
帧转移电荷耦合器件(FTCCD)主要应用于可见光信号探测,其在强光应用场合容易出现光晕现象。针对该问题,研制了帧转移纵向抗晕CCD图像传感器, 该器件阵列规模为1024×1024元, 像素尺寸为12μm×12μm。为了实现纵向抗晕功能, 采用了n型埋沟-鞍形p阱-n型衬底结构, 纵向抗晕倍数为200倍, 器件满阱电子数为大于等于200ke-, 读出噪声小于等于80e-, 动态范围大于等于2000∶1。
纵向抗晕 帧转移 电荷耦合器件 图像传感器 vertical antiblooming frame transfer CCD image sensor
1 甘肃中医药大学中医临床学院,甘肃 兰州 730030
2 甘肃省中医院脊柱骨科,甘肃 兰州 730050
3 兰州大学循证医学中心,甘肃 兰州 730030
4 甘肃省循证医学与临床转化重点实验室,甘肃 兰州 730030
为系统评价经皮激光椎间盘减压术(PLDD)联合臭氧注射治疗腰椎间盘突出症(LDH)的疗效和安全性,采用计算机检索PubMed、EMbase、The Cochrane Library、Web of Science、CBM 、Wan Fang Data、VIP和CNKI数据库,搜集PLDD联合臭氧注射治疗LDH有效性和安全性的随机对照试验(RCT),检索时限自建库日期至2021年3月1日。由两位研究者独立进行文献检索、筛选、数据提取,并对文献质量、研究的偏倚风险进行评价后,采用RevMan5.3软件进行Meta分析。最终纳入18个RCT,包括3 069例患者。Meta分析结果显示:与单纯使用PLDD或者臭氧注射治疗LDH相比,PLDD联合臭氧注射可显著提高改良Macnab疗效评价标准的优良率[OR=3.76,95%CI(2.89,4.90),P<0.000 01],降低视觉模拟疼痛评分(VAS)[MD=-0.85,95%CI(-1.32,-0.38),P=0.000 4],提高日本骨科协会评估治疗分数评分(JOA)的优良率[OR=4.28,95%CI(3.39,5.41),P<0.000 01],差异有统计学意义。现有证据表明,相比于单纯使用PLDD或者臭氧注射治疗LDH,PLDD联合臭氧注射作为治疗LDH的一种介入疗法,能提高改良Macnab疗效评价标准的优良率、日本骨科协会评估治疗分数评分(JOA)的优良率,降低视觉模拟疼痛评分(VAS),安全性高。受限于纳入研究的数量和质量,上述结论有待于大量多中心、大样本、高质量研究进一步予以验证。
经皮激光椎间盘减压术 臭氧 腰椎间盘突出症 Meta分析 随机对照试验 percutaneous laser disc decompression ozone lumbar disc herniation Meta-analysis randomized controlled trial
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210652
1 合肥工业大学光电技术研究院,安徽合肥 230009
2 特种显示技术国家工程实验室,安徽合肥 230009
以中心工作频率 130 GHz、衰减深度为-40 dB的太赫兹带阻滤波器为制备对象,介绍了其在制备过程中蒸镀、光刻、显影及湿法刻蚀等工艺步骤中的一些技术细节。制备得到的太赫兹滤波器加工误差<±3 μm,考察了加工误差对滤波器传输性能的影响,该加工误差在可接受范围。为进一步验证工艺的可靠性,使用空间测量装置获得了滤波器样品传输性能,测试结果与设计值吻合度较好。最后,探讨了本工艺推广至更高频率器件的适用性及需要改进之处。文中介绍的硅基太赫兹器件加工工艺适用于电子器件与光子器件的融合发展。
太赫兹 滤波器 工艺 传输性能 加工误差 terahertz filter fabrication technology transmission characteristics process error 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(6): 570
1 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院,合肥230009
2 合肥工业大学 特种显示技术国家工程实验室 现代显示技术省部共建国家重点实验室 光电技术研究院,合肥30009
3 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院,合肥20009
提出一种基于介质谐振器的太赫兹超材料滤波器,其结构由高介电常数谐振器和聚二甲基硅氧烷(PDMS)基板组成,并用有限元法对其进行仿真分析。研究结果表明,该滤波器对极化不敏感。探究其滤波特性,采用控制变量法来研究结构参数对传输系数的影响;同时,通过控制液晶介电常数的变化,可以实现部分或全部频段的动态可调。此外,为了深入了解滤波器的传输机理,从有效介质理论和谐振器理论两个方面分析其谐振机理。
全介质 多频带 滤波器 动态可调 太赫兹 all-dielectric multi-band filter dynamic adjustability Terahertz
将遥感图像进行像素级海陆分割是海岸线提取的一项基础性工作。由于海岸线的动态变化,获取精准的海岸线标记数据集比较困难,为此采用Google Aerial photo-Maps配对样本,在对Google Maps进行海陆二值化处理后构建了新的配对数据集。针对新数据集样本较少问题,在循环生成对抗网络(CycleGAN)模型的基础上,提出了基于双重注意力机制的DAM-CycleGAN。新模型全面考虑遥感图像和海陆二值化图像之间的结构相似性,改进了循环一致性损失,并设计通道注意力模块和空间注意力模块来凸显显著性特征和区域,以增强模型在小样本训练下的特征学习能力。在均方误差、平均像素精度和平均交并比(MIoU)三个评价指标上,与全卷积神经网络模型、DeepLab模型在多个规模数据集训练下的实验结果对比,改进模型转换的海陆二值化图像与真值图像更加吻合,MIoU值分别至少提高7%、6%以上,验证了所提方法的有效性和可行性。
图像处理 遥感 循环生成对抗网络 注意力机制 循环一致性损失 小样本 激光与光电子学进展
2022, 59(12): 1210005
山东大学 晶体材料国家重点实验室, 山东 济南 250100
稀土倍半氧化物单晶光纤材料凭借超高的熔点(~2 400 ℃)、稳定的物化性能以及灵活的结构被认为是极具潜力的高温传感介质。本文采用激光加热基座(LHPG)法, 成功生长了透明无开裂Dy3+离子掺杂的倍半氧化物单晶光纤Lu2O3 和Y2O3 。依据Dy3+离子的4I15/2和4F9/2能级为一对热耦合能级对(TCLs), 测试得到了430~520 nm波长范围内的下转换荧光光谱。荧光强度比(FIR)结果显示, 晶体在298~673 K温度范围内的荧光强度具有良好的温度相关性。其中Dy∶Lu2O3 在该范围内的最大相对灵敏度和绝对灵敏度分别为0.97%·K-1(315 K)和1.62×10-4 K-1(673 K), 展现出更为优异的温度传感性能。
激光加热基座法 倍半氧化物单晶光纤 下转换荧光 荧光强度比 温度探测 laser heated pedestal growth(LHPG) method sesquioxide single crystal fibers(SCFs) down-conversion luminescence fluorescence intensity ratio(FIR) temperature sensing