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Abstract
1 Key Laboratory of Light-Field Manipulation and Information Acquisition, Ministry of Industry and Information Technology, and Shaanxi Key Laboratory of Optical Information Technology, School of Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710129, China
2 Institute of Fundamental and Frontier Sciences, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
We propose a chip-integratable cylindrical vector (CV) beam generator by integrating six plasmonic split ring resonators (SRRs) on a planar photonic crystal (PPC) cavity. The employed PPC cavity is formed by cutting six adjacent air holes in the PPC center, which could generate a CV beam with azimuthally symmetric polarizations. By further integrating six SRRs on the structure defects of the PPC cavity, the polarizations of the CV beam could be tailored by controlling the opening angles of the SRRs, e.g., from azimuthal to radial symmetry. The mechanism is governed by the coupling between the resonance modes in SRRs and PPC cavity, which modifies the far-field radiation of the resonance mode of the PPC cavity with the SRR as the nano-antenna. The integration of SRRs also increases the coupling of the generated CV beam with the free-space optics, such as an objective lens, promising its further applications in optical communication, optical tweezer, imaging, etc.
vector beams photonic crystal plasmonics integrated photonics Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 033601
福州京东方光电科技有限公司,福建 福州350300
为分析TFT-LCD线残像, 研究了画面驱动数据电压通过电容(CDC)对公共电压的影响。首先根据实际膜层分布, 描述电容在膜层的具体构成, 并建立电路等效模型, 测量并分析TFT-LCD实际工作状态的电容。然后, 建立方法测试棋盘格画面公共电压畸变并分析其造成线残像的机理。最后, 设置“黑灰条”画面使畸变量最大化以便于分析畸变的形成过程和影响因素。实验结果表明: TFT开关关闭时呈现高阻态, CDC仅为公共电压和数据电压金属线交叠电容(C0), 电容值为55 fF; TFT完全打开时呈现低阻态, CDC由存储电容和C0并联构成, 电容值为530 fF; 当TFT处于中间态时, 测试得到的电容值为中间值。电容值越大, 数据电压转换速度越快, 畸变量越大。降低转换速度(48 ns→53 ns), 可减小畸变量(2.67 V→2.61 V)。
线残像 电容 公共电压 TFT-LCD TFT-LCD line image sticking capacitance common voltage
湖南农业大学农学院/中国南方粮油作物协同创新中心, 湖南 长沙 410128
油菜是我国第一大国产植物油来源, 大田生产中需要施加适量的微肥以提高产量和品质。 筛选出一种可提高油菜产量的微肥配方需要经过复杂的大田统计和产量测定, 因此构建出能快速筛选微肥的模型十分重要。 以高油酸油菜“帆鸣1号”为试验材料, 使用地物波谱仪测定了不同微肥条件下全生育期的光谱反射率, 并用乙醇提取法准确测定叶绿素含量。 将光谱反射率、 叶绿素含量和最终产量性状两两间进行相关性分析。 产量测定表明, 施加微肥可以提高油菜产量和蕾薹期时叶绿素的含量, 使单株产量最高提高2%。 光谱参数与叶绿素相关性分析表明, 蕾薹期时叶绿素含量与光谱参数550和720 nm相关性较高, 表明蕾薹期光谱参数可用于预测产量进而筛选出能提高油菜产量的微肥。 叶绿素含量和产量相关性分析表明, 蕾薹期时, 叶绿素含量与产量相关性较高。 光谱参数与产量相关分析表明, 550和720 nm的光谱反射率与产量之间均呈显著负相关性。 光谱参数与产量相关分析表明, 550和720 nm的反射率与产量之间均呈显著负相关性。 综合分析施肥量、 光谱参数、 产量和叶绿素变化可知, 蕾薹时光谱参数550和720 nm与产量相关系数模拟的线性方程可用于微肥的筛选, 线性方程分别为y=-32.362x+33.097, y=4.069 5x+35.386, y=28.849x+23.735, y=-19.023x+31.005, y=12.447x+24.586, R2均大于0.6。 综合分析施肥量、 光谱参数、 产量和叶绿素变化, 油菜生长至蕾薹期时光谱参数550和720 nm与产量相关系数模拟的线性方程R2≥0.6时的微肥配比可以使产量提升。 本研究结果表明, 蕾薹期光谱参数可用于预测产量进而筛选出能提高油菜产量的微肥, 可增加样本量进一步检测相关性并开展后续验证。 鉴于地物波谱检测技术具有过程高效, 不使用化学试剂, 无需对样本进行破坏性取样, 成本低, 该模型的建立对开展大规模高油酸油菜微肥配方的快速筛选具有重要意义, 为筛选油菜微肥和促进油菜产量研究提供了理论基础。
微肥 油菜 光谱反射率 叶绿素含量 产量 Microelement fertilizer Rape Spectral reflectance Chlorophyll content Yield
1 中国科学院光电技术研究所微细加工光学技术国家重点实验室，四川 成都 610209
2 中国科学院大学光电学院，北京 100049
3 中国科学院大学光电学院，北京 100049中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，北京 100071
超透镜是超表面在成像领域中具有较大应用潜力的平面光学器件，但限于色差和较窄的工作带宽，通常难以应用于彩色成像及显示技术。本文设计了一种相位调控型透射式超透镜，实现了400 nm～650 nm波段的宽带消色差聚焦功能，带宽范围内焦平面处的平均聚焦效率约为29%。该方法利用具有低损耗、高折射率优势的二氧化钛(TiO2)介质柱结构，在可见光波段内获得了类似截断波导产生的传输相位响应。同时分析了几何相位和传输相位相结合的色散调控机制，并使用粒子群算法对构建的相位响应仿真数据库进行优化，完成了实际波面与理想聚焦波面的相位匹配。设计的宽带消色差器件有望在显微成像、计算机视觉和机器视觉等领域发挥作用。
超透镜 可见光 消色差 宽带 metalens visible achromatic broadband
1 华南理工大学广东省光电工程技术研究开发中心, 广东 广州 510640
2 华南理工大学物理与光电学院, 广东 广州 510640
3 广州现代产业技术研究院, 广东 广州 511458
LED可见光通信中光电接收器输出信号幅值较小且有畸变,影响了数据传输速率。设计了光电接收器信号处理系统,通过将光电接收器输出的信号放大,并将单端信号转变成差分信号,然后输入至限幅放大器中整形恢复。实验结果表明,该信号处理电路可以实现800 MHz正弦波的整形,将其连接到可见光通信系统中,在LED上加载280 MHz正弦波,信号处理电路具有较好的跟随和整形恢复能力,信号速率约可达到560 Mbps,达到了目前单信道LED使用OOK调制传输的最高速率水平。
发光二极管 信号处理 可见光通信 接收电路 LED signal processing visible light communication receiver circuit
1 长春理工大学 理学院 130022
2 东北师范大学 物理学院 130024
3 长春理工大学 理学院 130022，
采用旋涂法和滴涂法制备了含螺噁嗪光致变色分子的不同基质薄膜，并将其应用于全光开关实验中.分别对含有螺噁嗪的聚甲基丙烯酸甲酯薄膜和二氧化硅薄膜的光致变色特性进行了吸收光谱的比对研究，结果表明：螺噁嗪/聚甲基丙烯酸甲酯薄膜经过多个开关周期后透射信号强度明显衰减；螺噁嗪/二氧化硅薄膜透射信号强度保持不变，具有更为优异的光学可逆性，更适合于作全光开关.在全息光开关实验中，选用螺噁嗪/二氧化硅薄膜，采用光擦除和热擦除两种方法研究了它的输出光信号衰减动力学特性，发现光擦除具有更短的响应时间.基于光擦除法研究激发光功率为5 mW、10 mW、25 mW时的光开关特性，发现当激发光为10 mW时，光栅对比度、衍射信号强度和开关对比度等特性最佳.
信息光学 有机光化学 全息术 光致变色 螺噁嗪 全光开关 优化 Optical properties Photochemistry Holography Photochromic Spirooxazine Optical switch Optimization
军械工程学院 电子与光学工程系, 石家庄 050003
为实现混响室中威布尔分布杂波的有效模拟,营造逼真的雷达电磁环境,基于广义平稳非相关散射电磁环境下混响室信道衰落特性,通过控制幅度调制信号对衰落系数进行补偿,提出一种基于时域波形设计的混响室地杂波模拟方法.通过调节输入信号序列中大、小幅度脉冲比例,改变混响室传统输入信号的零均值幅度特性,以实测地杂波统计特性为参考,最终得到与实测数据统计特性参数一致的混响室杂波电磁环境.用最大似然估计和KS检验法对实验数据作参数估计和假设检验,实测地杂波数据拟合于标准威布尔模型,混响室实验数据拟合于实测地杂波幅度统计模型,从而实现了实测地杂波起伏特性的混响室有效模拟.
混响室 威布尔分布 地杂波 拖尾比 统计特性 reverberation chamber Weibull distribution ground clutter trailing ratio statistical distribution 强激光与粒子束
2015, 27(8): 083202
1 长春理工大学 理学院, 长春 130022
2 微光夜视技术重点实验室, 西安 710065
3 东北师范大学 生命科学学院, 长春 130024
螺吡喃聚合物薄膜在短波辐照后的曝光灵敏度和偏振敏感性均得到显著提升.基于这一特性, 在线偏振的蓝紫光(405 nm)伴随下, 用两束耦合的绿光(532 nm)以s-p的记录模式在螺吡喃掺杂的PMMA聚合物薄膜上构建全息光栅, 并通过低功率红光(632.8 nm)进行探测.在405 nm和532 nm 双光子共同作用下, 衍射效率动力学特性强烈依赖于辅助光功率.研究发现, 405 nm激光辐照产生了两种作用：一方面为记录光提供了可取向的部花青分子;另一方面, 扰乱了532 nm激光形成的折射率光栅并降低了部花青分子的转化活性.考虑到光栅随机光场区的部花青分子聚集体的存在, 本文建立了包含衍射效率与各分子光响应速率关系的理论模型.实验数据与拟合结果精准吻合, 有效地解释了偏振全息记录中螺吡喃与部花青分子相互转化的微观机制.
全息光栅 偏振 动力学 螺吡喃 部花青 光化学反应 光致变色 Holographic gratings Polarization Kinetics Spiropyran Merocyanine Photochemical reactions Photochromism
电子科技大学 光纤传感与通信教育部重点实验室, 成都 611731
基于高灵敏度光纤布喇格光栅振动传感器，提出了一种光纤围栏入侵监测系统及其模式识别方法.该方法通过具有自适应动态阈值的时域统计特征提取算法对异常事件信号进行特征提取，将特征矢量输入到一个基于三层BP神经网络而设计的分类器中对目标事件进行识别和分类.通过仿真目标信号和实际采样数据进行测试，对系统的报警识别率进行了验证，结果表明：对于仿真信号，系统的平均正确识别率达到了100%；对于实际采样数据，系统的平均正确识别率可以达到96.83%.
信号处理 光纤传感器 模式识别 入侵检测 光纤布喇格光栅 准分布式光纤围栏 事件分类 Signal processing Fiber optic sensors Pattern recognition Intrusion detection Fiber Bragg Grating (FBG) Quasi-distributed fiber-optical fence Event classification
