1 苏州大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215006
2 山东师范大学物理与电子科学学院，山东 济南 250358
回顾了光场相干与偏振联合调控的研究进展，重点介绍了具有特殊空间相干结构的二维部分相干矢量光束的表征、合成及在复杂环境中的鲁棒传输特性；结合纳米光子学的发展，将二维部分相干矢量光束推广到了三维部分相干矢量光场，给出了三维部分相干矢量光场的相干与偏振表征，分析了部分相干紧聚焦矢量光场中的三维偏振结构，包括偏振维度、三维非寻常偏振态、自旋角动量结构等。研究表明相干性在赋予了矢量结构光场新颖自由度的同时，导致了二维矢量光束的鲁棒传输特性以及紧聚焦矢量光场新型三维偏振结构。
部分相干光场 矢量光场 光场调控 相干与偏振 光场相干结构调控 光学学报
2024, 44(10): 1026007
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室， 吉林长春130033
为了实现在8寸化学机械抛光设备上进行小尺寸镀铜InP晶圆的减薄抛光工作，提高设备的兼容性，缩减工艺步骤，减少过多操作导致InP晶圆出现裂纹暗伤和表面颗粒增加等问题，自制特殊模具，使小尺寸InP晶圆在8寸化学机械抛光设备上进行加工，再根据InP晶圆易碎的缺陷问题，通过调整设备的抛光头压力、转速和抛光垫的转速等相关工艺参数，使其满足后续键合工艺的相关需求。实验结果表明：在使用特殊模具下，当抛光头的压力调整为20.684 kPa、抛光头与抛光垫的转速分别为：93 r/min和87 r/min时，InP晶圆的表面粗糙度达到：Ra≤1 nm；表面铜层的去除速率达到3 857×10-10/min；后续与8寸晶圆的键合避免键合位置出现空洞等缺陷，实现2寸InP晶圆在8寸设备上的CMP工艺，大大降低了CMP工艺成本，同时避免晶圆在转移过程中出现表面颗粒度增加和划伤的情况，实现了InP晶圆与Si晶圆的异质键合及Cu互连工艺。
化学机械抛光 磷化铟 去除速率 键合 表面粗糙度 chemical mechanical polishing InP removal rate bonding surface roughness
杭州电子科技大学 通信工程学院，杭州 310018
针对光混沌保密通信中信息同步条件苛刻的问题，提出一种基于光混沌的双向通信系统。首先，通过半导体激光器（SL）发出的2束激光与部分半透明光学反射镜进行耦合，产生混沌动力，并根据SL的延迟速率方程，设置2个SL的内部参数产生同步的混沌载波；然后，通过监测两端信息的同步误差，并与接收端信息比较，得到解密信息。仿真分析了系统的同步性、信息解密过程、鲁棒性。仿真结果表明，该系统能实现同步通信，恢复出保密信息，鲁棒性较好。
光混沌 同步通信 保密通信 半导体激光器 延迟光速率方程 optical chaos, synchronous communication, secure c
1 中电科芯片技术(集团)有限公司, 重庆 401332
2 重庆大学 光电工程学院, 重庆 400044
为了能够在复杂环境下实现风速风向的高精度和高稳定性测量, 在基于声学共振原理的风传感器系统的基础上, 采用闭环控制扫描技术改进了系统的性能指标。采用声学共振的方式, 同时对换能器产生的信号进行频率调制和强度调制, 实现对超声换能器的线型扫描。频率调制解决了在不同压力、温度等环境因素影响下导致的共振频移的问题, 强度调制解决了换能器性能随时间衰减问题, 极大地提高了信噪比。实验结果表明, 采用闭环控制的方法可以准确测量风速风向。风速测量范围0~50 m/s, 风速测量精度为±0.5 m/s(≤15m/s)/±5%(＞15 m/s且＜35 m/s)/±9%(＞35 m/s)。改进后的系统在复杂环境下受环境变化影响小、精度高、稳定性好、抗干扰能力强。
闭环控制 频率调制 线型扫描 共振频移 风速测量 closed-loop control frequency modulation linear scanning resonance frequency shift wind speed measurement
光学 精密工程
2023, 31(16): 2352
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physical Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China
2 Shandong Provincial Engineering and Technical Center of Light Manipulations & Shandong Provincial Key Laboratory of Optics and Photonic Devices, School of Physics and Electronics, Shandong Normal University, Jinan 250014, China
We introduce the Stokes scintillation indices and the corresponding overall Stokes scintillations for quantitatively studying the fluctuations of both the intensity and polarization of an optical vector beam transmitting through the atmospheric turbulence. With the aid of the multiple-phase-screen method, we examine the Stokes fluctuations of a radially polarized beam in Kolmogorov turbulence numerically. The results show that the overall scintillation for the intensity distribution is always larger than the overall scintillation for the polarization-dependent Stokes parameters, which indicates that the polarization state of a vector beam is stabler than its intensity distribution in the turbulence. We interpret the results with the depolarization effect of the vector beam in turbulence. The findings in this work may be useful in free-space optical communications utilizing vector beams.
Stokes scintillations atmospheric turbulence vector beams polarization of light Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 100101
1 河南工业大学粮食信息处理与控制教育部重点实验室, 河南 郑州 450001
2 河南工业大学信息科学与工程学院, 河南 郑州 450001
3 河南工业大学人工智能与大数据学院, 河南 郑州 450001
小麦质量安全是粮食安全的重要组成部分。传统的小麦霉变籽粒识别检测方法需要复杂的处理步骤, 耗时较长且特征提取能力较差, 易造成图像有效信息的丢失, 导致小麦霉变籽粒识别检测效果不佳。为解决上述问题, 提出了一种基于去噪宽度学习 (D-BLS) 的霉变小麦太赫兹光谱图像识别方法。该方法对传统宽度学习 (BLS) 算法进行了改进, 通过引入去噪卷积神经网络 (DnCNN) 模块, 构建D-BLS霉变小麦分类识别模型, 以增强图像质量, 提高霉变小麦太赫兹光谱图像的识别精度。初步研究表明, D-BLS在识别准确率方面优于传统BLS算法, 识别准确率达到93.13%。进一步使用支持向量机 (SVM)、后向传播神经网络 (BPNN)、卷积神经网络 (CNN) 与D-BLS进行建模对比。研究结果表明, D-BLS网络的分类准确率分别比SVM、BPNN和CNN高出了13.83%、7.79%和3.96%。因此, D-BLS 能够为小麦发霉早期鉴别提供一种新方法。
光谱学 太赫兹 宽度学习 霉变小麦 图像处理 spectroscopy terahertz broad learning system mildewed wheat image processing
1 奥比中光科技集团股份有限公司，广东 深圳 518062
2 深圳奥芯微视科技有限公司，广东 深圳 518062
双目立体视觉模仿人类视觉系统对环境进行三维感知，通过对校正后的左右图像进行立体匹配获取两幅图像的视差，再根据三角测量原理计算出场景的深度，在近几十年中一直是计算机视觉领域的研究热点，取得了一系列的进展。传统的立体匹配方法采用手工设计的特征进行立体匹配，研究表明，这类方法对弱纹理或重复纹理区域以及遮挡区域表现不佳。近年来，基于深度学习的立体匹配方法取得了显著的进展，表现出了强大的应用潜力。本综述对这一不断发展的领域进行全面的调研，讨论不同方法之间的优点和局限性，介绍市面上的双目产品，并展望该领域的研究与应用前景。
立体视觉 立体匹配 深度学习 激光与光电子学进展
2023, 60(8): 0811010
1 华中科技大学, 电子信息功能材料教育部重点实验室(B类), 武汉 430074
2 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074
3 华中科技大学温州先进制造技术研究院, 浙江 温州 325035
为获得低介电损耗、高耐压强度的Al2O3基低温共烧陶瓷(LTCC)材料, 采用固相法制备了x(6La2O3·24CaO·50B2O3·20SiO2)(LCBS)+(1-x)Al2O3玻璃/陶瓷。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、矢量网络分析仪、高压击穿试验仪、高温介电温谱仪对烧结样品的结构和性能进行了表征。结果表明: 添加适量的LCBS玻璃粉有助于提升材料的致密性、降低介电损耗、提高击穿场强。同时, 复阻抗谱分析表明, LCBS玻璃的加入可以显著提高玻璃/陶瓷的电阻率和活化能。当玻璃含量(摩尔分数)为44%时, 850 ℃烧结0.5 h, 可获得性能优异的LTCC陶瓷材料G44: εr=7.14, Q×f =5 769 GHz (f =13 GHz), Eb=57.44 kV/mm。
玻璃/陶瓷 低温烧结 介电性能 击穿场强 glass/ceramics low-temperature sintering microwave dielectric properties breakdown strength
