Author Affiliations
Abstract
1 Information Materials and Intelligent Sensing Laboratory of Anhui Province, Key Laboratory of Opto-Electronic Information Acquisition and Manipulation of Ministry of Education, School of Physics and Opto-electronics Engineering, Anhui University, Hefei 230601, China
2 School of Instrument Science and Opto-electronics Engineering, Laboratory of Optical Fibers and Micro-nano Photonics, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China
3 School of Opto-electronic Engineering, Zaozhuang University, Zaozhuang 277160, China
Random lasers are a type of lasers that lack typical resonator structures, offering benefits such as easy integration, low cost, and low spatial coherence. These features make them popular for speckle-free imaging and random number generation. However, due to their high threshold and phase instability, the production of picosecond random lasers has still been a challenge. In this work, we have developed three dyes incorporating polymer optical fibers doped with various scattering nanoparticles to produce short-pulsed random fiber lasers. Notably, stable picosecond random laser emission lasting 600 ps is observed at a low pump energy of 50 µJ, indicating the gain-switching mechanism. Population inversion and gain undergo an abrupt surge as the intensity of the continuously pumped light nears the threshold level. When the intensity of the continuously pumped light reaches a specific value, the number of inversion populations in the “scattering cavity” surpasses the threshold rapidly. Simulation results based on a model that considers power-dependent gain saturation confirmed the above phenomenon. This research helps expand the understanding of the dynamics behind random medium-stimulated emission in random lasers and opens up possibilities for mode locking in these systems.
random laser polymer optical fiber gain-switched laser picosecond pulse 
Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040603
作者单位
摘要
中国科学院福建物质结构研究所,福州 350002
本文采用电光系数的粉末测试方法,探索发现了新型电光晶体KLi(HC3N3O3)·2H2O。根据粉末样品的红外反射光谱和拉曼光谱,计算获得晶格振动对电光系数的贡献值,再加上粉末倍频效应推算的有效非线性光学系数,最终计算出KLi(HC3N3O3)·2H2O的电光系数为2.37 pm/V,与商用电光晶体β-BBO相当。采用水溶液法进行晶体生长,测试不同原料生长晶体时的过热和过冷曲线,优化生长工艺,获得35 mm×25 mm×10 mm透明晶体。采用X射线定向技术辅以压电系数测量,确定了晶体形貌与各向异性生长速率的对应关系。
电光晶体 电光系数 水溶液法 红外反射光谱 拉曼光谱 晶体生长 KLi(HC3 N3O3)·2H2O KLi(HC3 N3O3)·2H2O electro-optic crystal electro-optic coefficient aqueous solution method infrared reflectance spectrum Raman spectrum crystal growth 
人工晶体学报
2023, 52(7): 1302
Jiahui Zhang 1,2Feng Xu 1,2Ran An 1,2Lin Wang 1,2[ ... ]Yanqing Lu 1,**
Author Affiliations
Abstract
1 College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
2 Key Laboratory of Intelligent Optical Sensing and Integration of the Ministry of Education, Nanjing University, Nanjing 210009, China
3 College of Science, Wuxi University, Wuxi 214411, China
Fluorescence detection is widely used in biology and medicine, while the realization of on-chip fluorescence detection is vital for the portable and point-of-care test (POCT) application. In this Letter, we propose an efficient fluorescence excitation and collection system using an integrated GaN chip consisting of a slot waveguide and a one-dimensional photonic crystal (1D PC) waveguide. The slot waveguide is used to confine the excitation light for intense light–sample interaction, and the one-trip collection efficiency at the end of slot waveguide is up to 14.65%. More interestingly, due to the introduction of the 1D PC waveguide, the fluorescence signal is directly filtered out, and the excitation light is reflected to the slot waveguide for multiple excitations. Its transmittances for the designed exciting wavelength of 520 nm and the fluorescent wavelength of 612 nm are 0.2% and 85.4%, respectively. Finally, based on numerical analysis, the total fluorescence collection efficiency in our system amounts to 15.93%. It is the first time, to our knowledge, that the concept of an all-in-one-chip fluorescence detection system has been proposed, which paves the way for on-chip fluorescence excitation and collection, and may find potential applications of miniaturized and portable devices for biomedical fluorescence detection.
fluorescence slot waveguide photonic crystal on-chip 
Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101203
刘勇 1张江 2熊涔博 3董懿 3[ ... ]沈剑 2
作者单位
摘要
1 中北大学能源与动力工程学院, 山西 太原 030051
2 中北大学机电工程学院, 山西 太原 030051
3 北京理工大学机械与车辆学院, 北京 100081
4 中国人民解放军32184部队, 北京 100072
针对湿式离合器油液监测数据具有来源分散、 数据量大及时间轴不稳定等问题, 对光谱分析得到的多数据进行融合, 利用维纳过程的预测实时性和预测准确的优点, 建立模型开展离合器剩余寿命预测研究。 首先, 通过排列熵加权证据融合方法对离合器寿命试验获得的指示元素进行融合, 构建健康指数; 其次, 结合维纳过程建立退化模型并通过极大似然法对模型中的参数进行估计; 再次, 根据历史退化数据对参数进行更新得到离合器剩余寿命预测模型; 最后, 将预测模型与实例进行对比, 得到利用融合多元素的健康指数建立的维纳过程预测模型预测准确性相比单指示元素预测有了很大提升, 其预测点更接近试验值。 通过观察也发现, 湿式离合器运行50~60 h左右时, 预测点有了明显的变化, 而同样在220~230 h时, 预测点有了明显的偏差, 在240 h左右又重新接近试验值, 其突变点对应了离合器磨损的三个阶段, 即初期磨损, 正常磨损和剧烈磨损。 研究结果表明, 融合油液光谱数据结合维纳过程建立的预测模型用于湿式离合器的剩余寿命预测, 具有预测实时性强且预测精度高的优点, 而通过预测结果和试验值对比发现, 湿式离合器磨损状态的不同对预测结果也有一定的影响, 尤其磨损状态转变点对预测结果的影响更大。
维纳过程 湿式离合器 加权证据融合 健康指数 剩余寿命预测 Wiener process Wet clutch Weighted evidence fusion Health index Residual life prediction 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1314
作者单位
摘要
1 河南理工大学 土木工程学院, 焦作 454003
2 河南省地下空间开发及诱发灾变防治国际联合实验室,焦作 454003
在煤矿巷道掘进中, 普通光面爆破技术存在着围岩表面超挖、欠挖、严重破坏等现象, 后期支护难度大, 维护成本高。在定向断裂控制爆破技术机理分析的基础上, 提出了周边眼切缝药包定向断裂控制技术, 进行了切缝药包爆破和普通药包爆破的工程应用对比研究。试验结果表明:采用外径38 mm、内径36 mm, 切缝宽度4 mm、切缝长度600 mm的PVC管作为切缝管进行切缝药包定向断裂控制爆破, 其爆破效果较好。切缝药包爆破改善了巷道断面平整度, 开挖轮廓平滑, 提高了半孔率, 最大值为90%。爆破完巷道轮廓成形好, 有效控制了超挖量, 平均线性超挖量为0.171 m, 降低了0.238 m。切缝药包爆破增加周边眼眼距, 节约每立方米炸药用量25%, 每循环进尺可减少炸药用量约20 kg, 减弱了爆破震动。定向断裂控制爆破有效降低了对围岩体的损伤, 增加了围岩的稳定性, 取得了较为理想的爆破效果。
巷道掘进 切缝药包 定向断裂 控制爆破 复式楔形掏槽 roadway excavation slit charge directional fracture controlled blasting compound wedge cut 
爆破
2022, 39(1): 0061
作者单位
摘要
1 国网吉林省电力有限公司信息通信公司,吉林 长春 130000
2 国网吉林省电力有限公司,吉林 长春 130021
为了解决红外电力图像中绝缘子所占比例较小,背景复杂导致绝缘子漏检和定位不准的现象,提出了基于特征选择YOLOv3网络的检测方法。所提出的方法在金字塔形YOLOv3网络的自顶向下采样过程中加入了金字塔特征注意网络。金字塔特征注意网络基于网络高层语义特征图计算特征权重矩阵,并使用该特征权重矩阵过滤掉网络低层细节特征的冗余。最后,将经过特征过滤后的低层特征图和高层语义特征图串联在一起,得到既有精确的绝缘子细节信息又有丰富高层语义信息的特征图。实验结果表明,所提出方法的检测效果要优于原有YOLOv3网络且保留了原有网络实时性好的特点。
绝缘子检测 金字塔特征注意网络 特征金字塔 目标检测 insulator detection pyramid feature attention network pyramid features object detection 
红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200401
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学理学院, 江苏 南京 210016
2 南京林业大学理学院, 江苏 南京 210037
3 南京航空航天大学航天学院, 江苏 南京 210016
设计并优化了一种基于外反射原理的狭缝波导结构,可以实现将光限制在低折射率材料中传播且能量更为集中。这种狭缝波导由两块对称的高折射率板、中间一层低折射率狭缝和外围的包层构成。利用有限元分析方法,在入射波长为1550 nm的情况下,仿真研究了包层大小、狭缝高度、狭缝宽度和板宽度这4个关键参数对二维波导结构光场传播的影响,并对这些结构参数进行优化调整,使得能量更加集中在低折射率的狭缝中。利用优化后的参数建立三维波导模型,研究三维空间中电场的分布情况,证明了利用所设计的波导结构,可以将光限制在低折射率材料中传播。
光学器件 狭缝波导 外反射 有限元分析 光限制 低折射率材料 
激光与光电子学进展
2020, 57(13): 132303
徐峰 1,*于慧 2
作者单位
摘要
1 贵阳学院数学与信息科学学院,贵阳 550005
2 江西理工大学南昌校区无序物质科学研究中心, 南昌 330013
分子基铁电体材料是一类具有特殊性质及价值的功能材料, 在最近报道的铁电体中, 有机氮杂环构筑的分子基铁电体性能优异, 具有较大的应用前景。 本文综述含1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷(DABCO)、奎宁环类较为常见的、性能较为突出的几类含氮有机杂环分子铁电体, 介绍其铁电相变原理及相关的性能参 数及定向设计铁电体方法, 旨在为铁电材料的合成研究提供参考。
铁电体 有机杂环 相变 ferroelectric organic heterocycle phase transition 
人工晶体学报
2020, 49(1): 169
作者单位
摘要
1 宁夏大学信息工程学院, 宁夏 银川 750021
2 中国民用航空西北地区空中交通管理局宁夏分局, 宁夏 银川 750009
小目标、飞机相互遮挡等难以检测的问题,对飞机检测的准确性及实时性提出很大的挑战。将实时性较高的YOLO v3算法应用到机场场面飞机检测领域,并提出两点改进:将骨干网络中的卷积层替换为空洞卷积,保持较高分辨率及较大感受野,提高模型对小目标检测的准确率;通过线性衰减置信得分的方式,对非极大值抑制(NMS)算法进行优化,以提升模型对被遮挡飞机的检测能力。结果表明,改进后的YOLO v3能够较好地检测小目标和遮挡飞机,且在保证实时性的前提下,将检测准确率从72.3%提高到83.7%。
图像处理 场面飞机检测 YOLO v3 空洞卷积 非极大抑制算法 
激光与光电子学进展
2019, 56(19): 191003
作者单位
摘要
安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室, 安徽 合肥 230601
提出并制作了一种基于法布里珀罗腔的非膜片式全光纤结构音频传感器。通过对该音频传感器的音频信号响应特性进行测试,实验结果表明该传感器在噪声限制下,最小可检测声压可达38.9 μPa/Hz1/2, 且由于采用是全光纤结构因而具有良好的温度稳定性,相比于膜片式光纤音频传感器,其结构简单,容易制作,并且具有良好的线性声压响应等优点,表明该传感器在音频检测领域具有潜在的应用价值。
纤维与导波光学 音频传感器 法布里-珀罗腔 波长漂移 fiber and waveguide optics acoustic sensor Fabry-Perot cavity wavelength shift 
量子电子学报
2019, 36(2): 243

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