海军航空大学航空作战勤务学院，山东 烟台264000
高光谱成像技术源于遥感探测，具有谱图合一的独特优势，在农林、地矿、防伪和环境保护等领域的应用日益广泛。作为高光谱技术最常见和最基本的功能，目标分类在各个高光谱领域的应用均具有至关重要的作用。综述了高光谱目标分类技术的发展现状，分析了高光谱数据的结构特点，归纳了高光谱目标分类的一般流程，并详细阐述了数据读取、图像预处理和目标分类等高光谱目标分类流程的主流方法及其基本原理。结合近年来的典型案例，分析了高光谱目标分类的过程，并对其发展趋势进行了分析和展望。
高光谱 目标分类 图像预处理 特征提取 hyperspectral target classification image preprocessing feature extraction
提出了一种基于超表面结构的反射式太赫兹双频带线极化转换器，采用典型“三明治”结构，上下两层为金属层，中间层为介质层，实现了线极化波由x极化波到y极化波的有效转换。研究结果表明，该极化转换器在0.611~0.713 THz和1.335~1.364 THz两个频带内极化转换率达到90%以上；在0.626~0.677 THz和1.340~1.360 THz两个频带内极化转换率接近100%，实现了完美的线极化转换。利用表面电流分布，详细阐明了其极化转换机制。基于干涉模型理论进一步计算得到的极化转换率与仿真值吻合。该极化转换器结构设计简单，便于加工，在太赫兹通信、成像和探测领域有着广泛的应用前景。
光谱学 太赫兹 超表面 极化转换器 双频带 干涉模型 激光与光电子学进展
2023, 60(19): 1930002
1 四川大学电子信息学院，四川 成都 610065
2 西华大学理学院，四川 成都 610039
在二极管激光阵列（DLA）光栅-外腔谱合成（SBC）系统中，DLA子单元的发散角、指向角偏差等非完善因素会导致子单元光束经外腔反馈后产生串扰，从而降低合成光束质量和合束效率。为深入研究谱合成系统的光束串扰及其对合束特性的影响，建立了DLA在外腔往返的光传输模型，并结合含串扰光注入的半导体激光器速率方程，构建了考虑串扰光影响的谱合成系统的合束效率物理模型。在此基础上，详细探讨了串扰光经外腔往返传输之后的反馈机制及其对合束特性的影响规律，进而分析了谱合成系统DLA子单元间距、透镜焦距和光栅线密度等因素对合束效率的影响，可为DLA光栅-外腔谱合成系统的串扰抑制提供参考。
激光光学 光谱合成 光束串扰 光束质量 合束效率 中国激光
2023, 50(14): 1405002
辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(1): 010203
针对高功率激光装置对靶面辐照均匀性的需求，提出了一种基于宽带激光拍频的瞬时束匀滑技术。激光集束采用宽带激光，利用连续相位板对焦斑包络进行控制，并结合共轭螺旋相位板使得集束中各子束在焦平面处拍频产生旋转周期不同、位置各异的快速运动散斑。合理选择宽带光参数可使得散斑的旋转周期在皮秒至亚皮秒量级，从而达到瞬时匀滑焦斑的目的。通过建立基于宽带激光拍频的瞬时束匀滑技术物理模型，模拟分析了关键参数包括激光带宽和谱线类型对焦斑束匀滑特性的影响和规律，并与双频单色激光拍频技术作了比较分析。研究结果表明，通过合理选取光源谱线类型或增大激光带宽，所提技术可在降低系统要求的基础上增强对激光等离子体不稳定性的抑制，使焦斑实现瞬时匀滑并获得较好的均匀性。
激光光学 惯性约束聚变 束匀滑 宽带激光 激光等离子体不稳定性
为满足未来无线通信的高带宽与圆极化通信的需要, 提出了一种基于法布里-珀罗腔的圆极化太赫兹天线。该天线采用准光学的波导馈电模式, 对圆波导45°切槽实现天线的线-圆极化转换, 采用电介质材料的部分反射面来提高天线的增益。仿真分析表明, 该天线在228GHz处获得最大增益为14.4dBic, 阻抗带宽(S11＜-10dB)为40GHz, 3dB增益带宽和轴比带宽分别为18与27GHz, 三者重叠带宽为18GHz。该天线具有良好的方向性、高带宽以及在整个工作频带实现圆极化等优点, 在太赫兹/毫米波无线通信中有一定的参考性与实用性。
提出了一种小孔耦合型双通道太赫兹波导定向耦合器, 采用新颖的阶梯结构, 将两个单通道耦合器结合, 可在双通道内实现相同的耦合输出。研究结果表明, 在180~260GHz的频率范围内, 该耦合器的耦合度为10dB, 输出最大误差小于1.6dB, 回波损耗大于25dB, 隔离度大于35dB, 相对带宽达到36%。与传统的太赫兹波导定向耦合器相比, 该耦合器能够实现双通道的耦合输出, 在太赫兹系统中可用于双通道的功率检测、功率合成与分配。
太赫兹 小孔耦合 双通道 波导 定向耦合器 阶梯结构 terahertz pinhole coupling dual-channel waveguide directional coupler ladder structure
为快速预测和评估高能激光大气传输时湍流和热晕对光束扩展的影响，开展了激光大气传输光束扩展的定标规律研究。通过计算模拟光束扩展随大气特征参量和激光参数的变化规律，建立了含湍流和热晕综合效应的激光大气传输光束扩展的定标关系。由此定标关系可知，当激光的初始光束质量较差时，由衍射和湍流引起的光束扩展随发射系统口径与大气相干长度之比的增大而更快地增强。随着发射系统菲涅耳数的增大，光束扩展受热晕的影响也随之增强。所建立的定标关系适用于不同强度的湍流和热晕效应情况下对不同功率的激光光束扩展规律的快速预测和评估，可为激光系统的设计及优化提供参考。
光学学报
2022, 42(24): 2401008
