作者单位
摘要
1 烟台大学物理与电子信息学院,山东 烟台 264005
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院,湖北 武汉 430071
3 中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院光谱成像技术重点实验室,陕西 西安 710119
4 中国科学院国家空间科学中心,北京 100190
针对标准泡法在远距离SO2监测定标不准确的实际问题,开展定标误差校正方法研究。首先,基于标准泡定标法原理以及大气辐射传输理论,提出消除光稀释效应影响的图像校正方法;然后,在充分分析窗片与滤光片反射以及气溶胶散射效应的基础上,对反射效应及散射特性对定标结果的影响进行量化;最后,综合上述影响因素计算得到光稀释效应校正及散射特性修正的定标曲线,并比较误差校正的标准泡定标法与DOAS定标法在反演SO2柱密度图像以及SO2排放速率之间差异。结果表明,所提出的校正方法可将标准泡法与DOAS法的定标结果差异从59%降低至7%,验证了该误差校正方法的有效性和准确度。
大气光学 SO2紫外相机 标准泡法 定标曲线 光稀释效应 误差校正 排放速率 
光学学报
2024, 44(6): 0601007
王少锋 1,2,**李汉卿 1李康康 1刘鹏 2,3[ ... ]董瑞芳 2,3,*
作者单位
摘要
1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 中国科学院国家授时中心中国科学院时间基准及应用重点实验室,陕西 西安 710600
3 中国科学院大学天文与空间科学学院,北京 100049
平衡零拍探测技术是测量压缩态量子噪声的主要方法之一,通过光电二极管阵列和多路并行电感-电容(L-C)耦合跨阻的方式,实现了一种低噪声、高信噪比的多像素平衡零拍探测器,探测器的工作带宽为5 MHz。每一个像素通道中,光功率为1.66 mW的815 nm激光入射时,散粒噪声功率在2 MHz分析频率处比电子学噪声高23 dB。当光强分布在所有像素通道时,各通道散粒噪声功率和入射光强成正比,验证了探测器可以实现多通道并行的平衡零拍探测。该探测器可实现量子光学频率梳的频谱可分辨平衡零拍探测,为量子光学频率梳在量子精密测量领域的应用提供高性能的探测工具。
探测器 跨阻放大器 量子光学频率梳 平衡零拍探测器 光电二极管阵列 信噪比 
光学学报
2024, 44(5): 0504002
作者单位
摘要
1 烟台大学物理与电子信息学院, 山东 烟台 264005
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北 武汉 430071
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
SO2紫外相机因在时间分辨率、空间分辨率、探测灵敏度以及探测精度等诸多方面均具有显著优势而成功应用于火山活动监测及其动力学研究。为解决紫外相机反演SO2排放速率容易受烟羽湍流及图像低对比度影响等问题,提出了融入神经网络的光流算法。首先,基于大气紫外辐射传输特性,阐述了SO2紫外相机的工作机理及SO2浓度图像的反演方法;其次,将神经网络融入光流算法,实现了火山烟羽图像中SO2排放速率的精确反演;最后,与传统光流法进行对比,论证了神经网络光流算法的科学性及优越性与精确性。实验结果表明:在图像低对比度及烟羽湍流效应的双重影响下,神经网络光流法可以把边缘反演的误差从94%降低至5%,显著提高了SO2排放速率反演的精确性。
SO2相机 光流法 神经网络 排放速率 湍流 火山排放 SO2 camera optical flow algorithm neural network emission rate turbulence volcanic emission 
大气与环境光学学报
2024, 19(1): 98
张强 1,2柏财勋 3傅頔 1李娟 1[ ... ]冯玉涛 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所 光谱成像技术重点实验室,西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
3 山东理工大学 物理与光电工程学院,淄博 255000
基于多光束干涉光谱成像原理,研究一种高空间分辨率甲烷气体点源探测方法。首先,介绍了甲烷气体探测仪的工作原理和探测方案,详细设计法布里-珀罗干涉仪的系统参数,并建立甲烷气体探测正演模型。然后,分析了干涉信号和甲烷浓度之间的对应关系,以及仪器参数对探测灵敏度的影响。最终,迭代优化得到各光学结构参数的最优取值。结果表明,在甲烷探测波段为1 630~1 675 nm,自由光谱范围为12.5 nm,光谱分辨率为0.1 nm,法布里-珀罗标准具腔长为0.08 mm,腔内反射率为97.5%,截止滤光片范围为(1 630±4)nm~(1 675±4)nm时,探测源25%浓度变化对应的干涉信号相对变化量范围为[0.65%,4.30%],探测灵敏度较好。研究结果可为高精度碳监测提供理论依据和技术支撑。
温室气体探测 甲烷 法布里-珀罗干涉仪 探测灵敏度 Greenhouse gases detection CH4 Fabry-Pérot interferometer Detection sensitivity 
光子学报
2024, 53(1): 0130001
作者单位
摘要
1 临汾市人民医院,肿瘤科,临汾 041000
2 临汾市人民医院,消化科,临汾 041000
3 临汾市人民医院,胸外科,临汾 041000
基于磷脂酰肌醇 3-激酶( PI3K)/丝苏氨酸蛋白激酶( AKT)信号通路探究安罗替尼对 A549细胞增殖、凋亡的影响。将 A549细胞分为对照组、各剂量试验组、安罗替尼组、阳性药物组、抑制剂组和激活剂组。干预 24 h后检测 A549细胞活力、细胞形态、增殖率、凋亡情况及相关蛋白的表达水平。结果显示: 20 μmol/L安罗替尼处理后, A549细胞活力降低;安罗替尼组和阳性药物组较对照组 A549细胞生长受到抑制,细胞增殖率、细胞周期素 D1(Cyclin D1)及 p-PI3K、p-AKT的表达水平降低,细胞凋亡数量和半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶 -3(Caspase-3)的表达水平升高。抑制剂增强了上述各指标的变化,而激活剂则具有与抑制剂相反的趋势。该研究结果说明,安罗替尼可显著抑制人肺癌 A549细胞的增殖并促进其凋亡,其作用机制可能与抑制 PI3K/AKT通路的信号转导相关。该研究结果进一步说明了安罗替尼作为抗肺癌药物的潜在价值,为抗肺癌药物的研发提供了新的理论基础。
安罗替尼 肺癌 激酶信号通路 增殖 凋亡 anlotinib lung cancer kinase signaling pathway proliferation apoptosis 
激光生物学报
2023, 32(4): 0360
作者单位
摘要
1 烟台大学物理与电子信息学院, 山东烟台 264005
2 中国科学院国家空间科学中心, 北京 100190
3 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西西安 710119
4 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院, 湖北武汉 430071
星载长波红外气辉成像干涉仪可实现对临近空间平流层区域大气风场信息的遥感观测。然而, 长波红外对温度更加敏感, 因此会给干涉仪引入更多的误差来源。鉴于此, 借鉴平流层风场干涉仪(StratosphericWindInterferometerforTransport, SWIFT)的设计参数, 在临边观测正演仿真的基础上, 开展了关键部件的相位热漂移研究及背景辐射的热不稳定分析, 给出了仪器温度变化引起的风场误差, 提出了通过校准泡对光程差相位的监测减小测风误差的方案。不确定度分析表明, 如果 SWIFT仪器关键部件的温度变化率控制在 10-3 K/s, Michelson干涉仪和 F-P滤光片因热漂移产生的测风误差分别为 37m/s和 20m/s。当校准泡对光程差相位的监测精度达到 10-3rad时, 热漂移引入的误差可降至 1m/s以内。该研究将为星载全天时临近空间长波红外测风干涉仪的设计及研制提供重要的理论指导。
大气风场 临近空间 Michelson干涉仪 卫星遥感 热漂移 atmosphericwind near-space Michelsoninterferometer satelliteremotesensing thermaldrift 
光学与光电技术
2023, 21(3): 37
孙剑 1,2冯玉涛 1,*畅晨光 1,2王炜 1[ ... ]胡炳樑 1
作者单位
摘要
1 中国科学院西安光学精密机械研究所,西安 710119
2 中国科学院大学,北京 100049
针对现有结构无法满足大尺寸差分干涉仪稳定性固定,以星载近红外差分干涉仪稳定性结构为研究目标,优化选择光学材料实现实体差分干涉仪的热补偿,提高了光学元件温度稳定性;以支撑结构的最大结构应力和光机粘接面处最大剪切应力小于许用应力为优化目标,建立数学模型,优化设计支撑结构参数,调节组件基频,提高了组件的力学稳定性。有限元分析支撑结构最大应力65.56 MPa,小于材料的抗拉强度,光机粘接面最大剪切应力3.4 MPa;环境温度变化5 ℃,分光棱镜面形RMS最大变化量1.671 nm,热应力带来的干涉图畸变可忽略。力学振动试验前后,光学测试干涉条纹频率(50个条纹数)未发生变化,差分干涉仪结构满足星载力学环境条件。该方法也适用于棱镜式干涉仪稳定性支撑结构。
近红外差分干涉仪 最优结构 数学模型 结构应力 剪切应力 面形 Near-infrared Doppler asymmetric spatial heterodyne interferometer Optimal structure Mathematical model Mechanical stress Shear stress Surface shape 
光子学报
2023, 52(11): 1122001
作者单位
摘要
1 河南科技大学农学院,洛阳 471000
2 洛阳理工学院环境工程与化学学院,洛阳 471023
高效可见光响应光催化材料的开发对光催化技术的发展有着至关重要的作用。采用柠檬酸(CA)辅助溶剂热法制备Bi2MoO6,对其进行XRD、SEM、UV-Vis DRS、BET及PL表征,并研究可见光下降解环丙沙星(CIP)、灭活大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(S. aureus)的性能。CA添加量为3 mmol时制备的BM-3展现出最优的光催化活性,在100 min内对CIP的降解率达到89.5%,其反应速率常数为不添加CA制备的BM-0的2.45倍,也能在150 min内将E.coli完全灭活,在200 min内将S. aureus灭活,失活后的细菌细胞由于内容物泄漏而表面凹陷且易聚集。多次循环实验证明BM-3具有良好的稳定性。宽的可见光吸收范围、大的比表面积和高效的光生载流子分离效率有利于CA辅助溶剂热法制备的Bi2MoO6光催化性能增强。
柠檬酸 光催化 溶剂热法 抗菌性能 环丙沙星 citric acid Bi2MoO6 Bi2MoO6 photocatalysis solvothermal method antibacterial property ciprofloxacin 
人工晶体学报
2023, 52(8): 1477
作者单位
摘要
1 中国石油大学(华东)海洋与空间信息学院,山东 青岛 266580
2 中国石油大学(华东)计算机科学与技术学院,山东 青岛 266580
为了充分利用高光谱图像的空间和光谱信息,同时缓解训练样本不足的问题,提出一种融合空谱特征的半监督高光谱异常检测模型。首先使用无监督聚类自动构建空谱背景数据集用于网络的训练。然后构建基于自动编码器和生成对抗网络的空谱双路模型分别用于背景光谱特征的学习和波段信息的重建,空间支路同时使用滤波器增大背景和异常间的差异,两路分别得到光谱异常分数和波段异常值。最后融合空谱特征得到异常检测图。在真实高光谱图像上验证该方法的有效性,实验结果表明,该方法优于传统的异常检测方法,平均检测精度达到99.55%。
高光谱图像 空谱融合 异常检测 自动编码器 生成对抗网络 
激光与光电子学进展
2023, 60(20): 2028001
作者单位
摘要
1 烟台大学物理与电子信息学院,山东 烟台 264005
2 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院,湖北 武汉 430071
3 中国科学院西安光学精密机械研究所,陕西 西安 710119
基于紫外SO2相机成像探测技术的工作机理,结合紫外辐射传输理论提出了SO2相机的自定标理论。简要介绍了目前常用的3种定标(标准泡定标、DOAS定标和光谱定标)方法,并通过分析传统定标方法的局限性,阐述了自定标方法相对于传统定标方法的优势。实验结果表明,自定标法拟合的定标曲线斜率较传统方法所得定标曲线斜率相差约1.4%,平均相对误差约6%,满足测量精度要求。自定标方法具有准确、简便、实用的技术优点,在移动污染源的紫外成像遥感监测中具有良好的应用前景。
遥感 SO2相机 紫外光谱 自定标 成像遥感 
光学学报
2023, 43(12): 1228005

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