作者单位
摘要
1 河北工业大学机械工程学院,天津 300401
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072
3 西安交通大学机械工程学院,陕西 西安 710049
4 中国飞机强度研究所强度与结构完整性全国重点实验室,陕西 西安 710065
条纹投影轮廓术广泛应用于重建物体表面三维形貌。但当测量彩色高反光表面物体时,受环境光照及投影条纹反射的影响,存在相机所采集图像像素过饱和,进而无法测量高反光区域表面三维数据的难题。为解决此问题,本文利用物体表面对不同颜色光反射特性的差异,提出了一种根据被测彩色物体表面色彩分布的自适应编码高反光表面条纹投影轮廓术。该方法通过向高反光区域投射与表面颜色互为补色的颜色光,利用物体对互补色光的高吸收、低反射现象,抑制表面高光的形成,从而实现高反光彩色物体的三维形貌测量。实验结果表明,与多重曝光方法相比,利用单幅自适应颜色编码能够替代多次曝光时间设置下的条纹投影重建,有效降低了投影图像的数量,提高了测量效率。
三维测量 条纹投影 高反光物体表面 颜色编码 
光学学报
2024, 44(7): 0712001
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京卫星环境工程研究所,北京 100094
3 北京空间飞行器总体设计部,北京 100094
4 北京宇航系统工程研究所,北京 100076
太阳上层大气,即日冕、过渡区和色球,是由炽热的高度动态的磁化等离子体构成,其中高度电离的离子发射出丰富的极紫外谱线。空间太阳极紫外光谱成像观测对于捕获太阳上层大气中爆发活动的动态物理演化过程,以及实现对大气等离子体特征参数的精确测量具有重要的意义。然而现有的极紫外光谱成像仪器只能针对太阳上层大气的一个或两个目标区域进行成像观测,缺乏采用单一仪器对整个太阳上层大气区域在大空间和宽波段尺度范围内的光谱进行诊断的能力,严重制约了人们对太阳爆发活动中的能量及物质输运过程的理解。为了利用单个仪器实现对日冕、过渡区和色球的高分辨率同时诊断观测,本文提出并设计了一款同时工作在17∼21 nm、70∼80 nm和95∼105 nm三个波段的太阳极紫外成像光谱仪,该仪器基于非罗兰圆结构下的椭球面变线距(EVLS)光栅像差校正理论,采用狭缝扫描式成像光谱结构,实现了具有大离轴狭缝视场的高空间、高光谱分辨的消像散光谱成像。基于蒙特卡罗统计模拟方法对太阳极紫外三波段成像光谱仪的最优模型开展光线追迹仿真实验,仿真结果表明,所设计的成像光谱仪取得了良好的光栅像差校正效果,系统空间分辨率优于0.6″,光谱分辨率在17∼21 nm波段优于0.006 nm,在70∼80 nm和95∼105 nm波段优于0.008 nm。本文研究对我国未来的太阳极紫外光谱成像仪器的发展和研制具有重要的理论意义,对我国未来的太阳空间探测任务的型号遴选具有重要的参考价值。
太阳空间探测 太阳极紫外 成像光谱仪 光栅像差校正 光线追迹 
光学学报
2024, 44(6): 0622001
沈文杰 1邢阳光 1,*黄一帆 1,**彭吉龙 2[ ... ]李林 1
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京卫星环境工程研究所,北京 100094
3 北京空间飞行器总体设计部,北京 100094
4 北京宇航系统工程研究所,北京 100076
提出了一款工作在Ne VII 46.52 nm谱线的新型三级次无狭缝成像光谱仪,该仪器采用两个超环面等线距光栅作为衍射元件,其中单个光栅仅工作于一个级次,这解决了现有三级次仪器使用单个光栅同时工作于三个级次的弊端,显著提升了系统校正离轴光栅像差的能力,结合光谱数据反演算法可以实现24′×24′视场下的高空间(1.547″)和高光谱分辨率(0.0078 nm)观测。
成像系统 太阳空间观测 太阳极紫外 成像光谱仪 无狭缝 超环面等线距光栅 
光学学报
2024, 44(6): 0611001
王颖 1,2,*张微 1,2田庭燕 1,2黄存新 1,2[ ... ]石爽爽 1,2
作者单位
摘要
1 北京中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
2 中材人工晶体研究院有限公司,北京100018
AlON透明陶瓷因良好的透光性、热震稳定性、力学性能和良好的可加工性,在**领域和民用领域有广阔的应用前景。本文采用改进的碳热还原氮化/沸腾床法批量制备AlON粉体,单批次产能可达2 kg,在AlON粉体的XRD图谱中未观察到第二相,激光粒径分析显示平均粒径为1.54 μm,粒径分布均匀。使用该粉体进行冷等静压成型处理后,获得均匀性较好、致密度高的素坯。采用气压烧结法在1 850 ℃,氮气压力5 MPa下制备出光学透过率为82.3%,弯曲强度为310 MPa的AlON透明陶瓷片,对推进AlON透明陶瓷的应用具有一定的现实意义。
碳热还原氮化法 高纯粉体 透明陶瓷 透过率 气压烧结 AlON AlON carbothermal reduction nitridation method highpurity powder transparent ceramics transmittance gas pressure sintering 
人工晶体学报
2023, 52(12): 2215
作者单位
摘要
1 五邑大学 智能制造学部, 江门529020
2 五邑大学 应用物理与材料学院, 江门 529020
3 香港科技大学 机械及航空航天系, 香港 999077
为了研究工艺参数对激光选区熔化技术成形的CuCrZr合金微流道表面粗糙度的影响, 采用正交试验法制备了具有微流道的CuCrZr合金试样; 利用3维形貌仪和扫描电子显微镜测试样件内表面的粗糙度和微观形貌, 分析了激光功率、扫描速率、填充距离对微流道悬垂面及侧表面的粗糙度的影响规律和内在机制。结果表明, 扫描速率对于悬垂面和侧表面的粗糙度影响最大, 悬垂面受熔池自身质量影响而出现“挂渣”现象, 而侧表面粗糙度则受马兰戈尼效应的影响较大; 经过优化, 在激光功率380 W、扫描速率520 mm/s、扫描间距0.12 mm的工艺参数下, 可加工获得具有最小侧表面粗糙度(16.91 μm)的微流道样件; 在激光功率320 W、扫描速率560 mm/s、填充距离0.14 mm的工艺参数下, 可加工获得具有悬垂面最小粗糙度(24.86 μm)的微流道样件。该研究从激光工艺窗口的角度为激光选区熔化技术成形表面精度提供了依据。
激光技术 表面粗糙度 工艺参数 铜铬锆合金 laser technique surface roughness process parameter CuCrZr alloy 
激光技术
2023, 47(5): 639
付翔 1,2乐文冉 2王颖 2汪亚 2[ ... ]占生宝 2,*
作者单位
摘要
1 滁州学院 机械与电气工程学院,滁州 239000
2 安庆师范大学 电子工程与智能制造学院,安庆 246133
光谱检测是鉴别物质类型、掌握物质含量的重要手段。凹面光栅作为光谱检测仪的核心器件,其成像质量直接影响检测质量,影响凹面光栅的成像质量归类为像差消除与分辨率提升两个方面。综述了光谱检测仪研制、像差消除与分辨率提升的研究进展; 总结了各方案消除像差、提高分辨率的技巧、特色以及需满足的条件; 最后展望了基于凹面光栅的光谱检测未来可能发展方向。
光谱学 衍射与光栅 成像 光谱 检测技术 像差 分辨率 spectroscopy diffraction and gratings imaging spectra detection technology aberration resolution 
激光技术
2023, 47(6): 757
王颖 1,2刘东 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院大气光学重点实验室,安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
采用OPAC (Optical Properties of Aerosols and Clouds) 模型提供的沙尘粒子谱分布和复折射率参数,结合多个入射波长,对群体沙尘气溶胶粒子的退偏振比进行了数值模拟计算。计算获得1064 nm、532 nm和355 nm入射波长下,不同轴比超椭球模型的沙尘气溶胶粒子群体的退偏振比分别为0.317,0.397和0.446,其中1064 nm波长的仿真结果与实际观测结果一致性最好,其次是532 nm波长的仿真结果,355 nm波长的仿真结果和实际观测结果有较大差异,其可能原因为采用了相同数目偶极子导致计算误差增大。本仿真研究中建立的非球形粒子散射模型和数值计算方法,为深入理解沙尘气溶胶光散射特性和研制多波长偏振激光雷达提供了理论基础。同时,多波长偏振探测也为气溶胶混合态和污染型气溶胶生成机理研究提供了重要的技术手段。
非球形粒子 超椭球模型 沙尘气溶胶 多波长 退偏振比 non-spherical particle super-ellipsoid model dust aerosol multi-wavelength depolarization ratio 
大气与环境光学学报
2023, 18(5): 458
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
2 北京理工大学重庆创新中心,重庆 401120
3 北方自动控制技术研究所,山西 太原 030006
单目标跟踪是计算机视觉领域重要的分支,旨在对视频序列中的指定目标进行连续跟踪。近年来,基于深度学习的单目标跟踪方法发展迅猛,其中基于孪生网络的双流跟踪方法和基于Transformer的单流跟踪方法是两种基础架构。本文从原理、组成结构、局限性及未来发展方向等角度对这两种架构进行了全面介绍与分析。另外,数据集是方法训练及评测的基石,本文汇总了当前主流的深度学习单目标跟踪数据集,详细阐述了跟踪方法在数据集上的评测方式及评测指标,并总结了多种方法在数据集上的表现。最后,从宏观角度分析了深度学习目标跟踪方法的未来发展趋势,以期为相关研究人员提供参考。
深度学习目标跟踪 单目标跟踪 深度学习 孪生网络 Transformer 
光学学报
2023, 43(15): 1510003
作者单位
摘要
河北大学物理科学与技术学院,保定 071002
在InGaAs/GaAs表面量子点(SQDs)的GaAs势垒层中引入Si掺杂层,以研究Si掺杂对InGaAs/GaAs SQDs光学特性的影响。荧光发光谱(PL)测量结果显示,InGaAs/GaAs SQDs的发光强烈依赖于Si掺杂浓度。随着掺杂浓度的增加, SQDs的PL峰值位置先红移后蓝移; PL峰值能量与激光激发强度的立方根依赖关系由线性向非线性转变;通过组态交互作用方法发现SQDs的PL峰位蓝移减弱;时间分辨荧光光谱显示了从非线性衰减到线性衰减的转变。以上结果说明Si掺杂能够填充InGaAs SQDs的表面态,并且改变表面费米能级钉扎效应和SQDs的荧光辐射特性。本研究为深入理解与InGaAs SQDs的表面敏感特性关联的物理机制和载流子动力学过程,以及扩大InGaAs/GaAs SQDs传感器的应用提供了实验依据。
InGaAs量子点 Si掺杂 表面费米能级 荧光发光谱 间接跃迁辐射 时间分辨荧光光谱 InGaAs quantum dot Si doping surface Fermi level photoluminescence indirect-transition emission time-resolved photoluminescence 
人工晶体学报
2023, 52(1): 73
作者单位
摘要
天津大学材料科学与工程学院,天津 300350
利用选区激光熔化技术制备GH3536试样,研究了热等静压处理前、后选区激光熔化GH3536微观结构演变对力学性能各向异性的影响。利用扫描电镜、电子背向散射衍射和拉伸试验等方法对沉积态和热等静压态试样进行了微观组织、晶体织构和力学性能表征分析。研究结果表明,与传统工艺相比沉积态试样形成了超细晶组织且拉伸性能较高。X-Y面中的等轴晶存在〈001〉和〈101〉择优取向;Y-Z面中外延生长的柱状晶结构的〈001〉晶向近似与增材方向平行。受晶粒尺寸及织构强度的影响,相对于纵向试样,横向试样的屈服和抗拉强度更高,但其延展性偏低,在断口中观察到脆性断裂特征及未熔合缺陷。经热等静压处理后,柱状晶粒发生等轴化转变,晶粒取向随机分布,碳化物沿晶界析出,裂纹愈合,但是试样拉伸强度降低,塑性升高,并且各向异性消失。
激光技术 选区激光熔化 GH3536合金 热等静压 微观结构 拉伸性能 
中国激光
2023, 50(4): 0402005

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