1 江苏警官学院刑事科学技术系，江苏 南京 210031
2 公安部鉴定中心，北京 100032
时空光涡旋由于其携带横向轨道角动量这一独特的性质引起研究人员的广泛关注，与普通涡旋光束相比，其能提供额外的自由度，这标志着对光场调控的水平能够达到更高的层次。以同时在时空域和空域均携带螺旋相位的时空-空域光涡旋为基础，数值模拟了时空-时空光涡旋和时空-时空-空域光涡旋。通常根据时空光涡旋中不同光涡旋之间共心的情形，通过引入参量来调控时空域光涡旋中心的位置，从而达到不同光涡旋之间不共心的目的，并数值模拟了偏心双光涡旋和偏心三光涡旋这两种物理模型。本研究丰富时空光涡旋的模式，并为其后续研究提供理论基础。
超快激光 轨道角动量 时空涡旋 空间涡旋 螺旋相位 激光与光电子学进展
2024, 61(5): 0526002
江苏警官学院刑事科学技术系，江苏 南京 210031
近年来，完美涡旋光束被提出并得到了研究。结合完美涡旋光束和偏振奇异以生成完美偏振奇异光场。将2束正交圆偏振的拓扑荷数不同的完美拉盖尔-高斯光束叠加，得到完美偏振奇异光场，实验结果表明：完美偏振奇异光场的半径比传统的偏振奇异光场半径小得多。此外，研究了不同情形的正交圆偏振的完美拉盖尔-高斯光束与传统拉盖尔-高斯光束的叠加，其叠加光场的偏振态表现各异，并且出现了“准高阶偏振奇异”的现象。完美奇异点的模拟生成拓宽了奇异光学的理论研究范畴。
奇异光学 激光光学 偏振奇异 完美拉盖尔-高斯光束 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0726001
1 吉林医药学院 生物医学工程学院，吉林 吉林 132013
2 吉林农业大学 信息技术学院，吉林 长春 130018
为了提高胶囊内窥镜天线的工作性能，提高天线抗干扰能力和兼容性，进一步缩小尺寸，设计了一种基于石墨烯的用于胶囊内窥镜的宽频圆极化天线。该天线由3层辐射单元和地板构成，利用石墨烯薄膜优良的导电性能，制作天线的各层辐射单元和地板以有效增强胶囊天线的工作带宽与增益，提高传输效率并降低损耗。通过4个短路探针使第1层与第2层辐射单元相连接，构成复合螺旋天线，进而产生圆极化特性，既能减少误码率又能抑制多径干扰，并且能够更加高效地耦合电磁能量，有效改善阻抗匹配并调节圆极化纯度。详细分析了第1层、第2层和第3层辐射单元开口圆环尺寸、石墨烯薄膜厚度、天线摄入环境（胃、小肠、结肠等）对天线性能的影响。测试结果表明，设计的体积仅为π×4.52×1.905 mm3，阻抗带宽为2.2~2.78 GHz，轴比带宽为2.26~2.66 GHz，增益为−22.9 dBi，实际测量与仿真结果吻合良好，工作频段内辐射特性稳定，与现有技术相比，本文设计天线外形兼容性强，功能带宽更宽，具有宽频带、圆极化、抗干扰、电磁兼容性好、体积小等特点。该天线适用于ISM 2.4 GHz频段，能满足胶囊内窥镜摄入不同消化器官的工作要求。
胶囊内窥镜 宽频 圆极化 石墨烯 capsule endoscope wide band circular polarization graphene
华中光电技术研究所—武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
水下对空光电成像探测技术即虚拟潜望镜技术为潜艇在安全深度下实现对海空目标的警戒探测提供了一种新的手段,对提高潜艇的隐蔽性具有重要作用。通过虚拟潜望镜技术获取的水下对空图像,可以解算出海况信息。在此基础上,提出了一种以太阳为观察目标,利用水下相机透过海水及波浪界面对其成像,从而解算海况的方法。在假定波浪为一维正弦波的情况下,仿真计算出在不同成像参数下的一维图像亮度分布,通过比对正弦波参数与图像亮度分布之间的关系,表明该方法可以发展成为一种有效的海况估算方法。
水下对空成像 虚拟潜望镜 海况 安全深度 波浪斜率 water-to-air imaging virtual periscope sea state security depth slope of ocean waves
1 华中光电技术研究所－武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
2 上海航天控制技术研究所, 上海 201109
针对实际环境中对频标驯服的速度、稳定性的要求, 基于自主开发的多钟联合守时平台, 对现有的经典驯服算法进行了研究与改进。介绍了平台的基本组成和驯服架构, 分析了驯服算法参数确定方式, 基于初值选取和自适应滤波的方法, 对卡尔曼滤波算法在实际场景的应用做出改进。通过软件仿真与平台实际测试实验, 结果表明, 当采用先验估计的方法生成初值和Sage-Husa自适应滤波方法来驯服铷原子钟时, 显著提高了卡尔曼滤波在实际平台上的驯服速度, 耗时只需改进前的四分之一。
驯服算法 铷原子钟 卡尔曼滤波 最小二乘法 自适应滤波 clock discipling algorithm rubidium atomic clocks Kalman filter least squares adaptive filtering
