谭伊玫 1,2徐英莹 1,3张硕 2刘雁飞 2[ ... ]唐鑫 1,*
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 中芯热成科技(北京)有限责任公司,北京 100176
3 中国计量科学研究院,北京 100029
红外探测及成像具有广泛用途,在红外制导、夜视侦察、安防监控及危化品探测等方面发挥了重要作用。现有红外成像焦平面大多由碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料制成,通过倒装键合的方法实现块体材料与硅基读出电路的信号传输。倒装键合对准困难、操作复杂、对设备依赖性较强,难以满足焦平面阵列规模不断增加和像元尺寸不断减小的制备需求。为解决红外焦平面阵列规模提升的瓶颈,采用碲化汞胶体量子点,通过液相旋涂的方法,突破倒装键合限制,实现硅基读出电路直接片上集成。所制备焦平面阵列规模达1280×1024,像元间距为15 µm,80 K工作温度下探测截止波长为4.8 µm,响应非均匀性为9%,有效像元率为99.96%,最低噪声等效温差达30 mK,展现了良好的成像性能。
焦平面阵列成像 胶体量子点 百万像素 捕获型探测器 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211027
韩斌 1曹杰 1,2,*史牟丹 1,2张镐宇 1[ ... ]郝群 1,2,3,**
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院(嘉兴),浙江 嘉兴 314003
3 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
激光雷达三维成像相比二维成像具有信息丰富、主动性好、抗干扰能力强等优势,已广泛应用于遥感侦察、无人驾驶、航空航天等多领域。近年来,激光雷达三维成像发展迅速,一方面,以APD阵列器件为典型核心器件的制造能力增强,激光雷达的成像效率得到明显提升;另一方面,随着三维成像方法(扫描/非扫描)的不断改进,其综合性能也得到突飞猛进的发展。通过总结现有激光雷达三维成像的研究现状,讨论现阶段其面临的问题与解决方法,为推进激光雷达应用提供支撑。
激光雷达 三维成像 扫描 非扫描 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211003
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室, 北京 100081
2 长春理工大学 光电工程学院, 长春 130022
3 湖南师范大学 工程与设计学院, 长沙 410082
基于互信息的视觉伺服使用图像全局信息来实现伺服控制, 避免了对传统几何特征的提取、匹配和跟踪, 并且对光照变化、部分遮挡具有鲁棒性, 但由于其任务函数的高非线性, 该方法具有收敛域较小的缺点。提出了基于主成分分析(PCA)重建图像的互信息视觉伺服方法, 有效降低了任务函数的非线性。通过实验比较了基于PCA重建图像的互信息视觉伺服和基于原始图像的互信息视觉伺服收敛域大小及收敛速度, 并考虑了PCA中主成分个数的影响, 结果表明基于PCA重建图像的互信息视觉伺服有效地扩大了互信息视觉伺服的收敛域, 且具有更快的收敛速度。
主成分分析 互信息 视觉伺服 收敛域 principal component analysis mutual information visual servo convergence region 
光学技术
2023, 49(6): 736
薛晓梦 1马海菲 1,2郝群 1,2,**唐鑫 1,2陈梦璐 1,2,*
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院,北京 100081
2 北京理工大学长三角研究院,浙江 嘉兴 314019
采用混相配体交换的方法成功实现了载流子迁移率近2个量级的提升,达到1 cm2/(V·s),同时还可以灵活调控N型、本征型和P型等掺杂类型。在此基础上,使用本征型碲化汞胶体量子点薄膜制备短波及中波红外光伏型探测器。截止波长为1.9 μm的短波红外探测器在300 K下的响应率为0.9 A/W,比探测率为4×1011 Jones;截止波长为4.2 μm的中波红外探测器在110 K下的响应率为1.1 A/W,比探测率为1.2×1011 Jones。在没有施加偏置电压的情况下,300 K下的短波红外光电探测器的外量子效率可以达到61%,110 K下的中波红外光电探测器的外量子效率可以达到30%。
探测器 量子点 高迁移率 光伏型红外光电探测器 配体交换 
光学学报
2023, 43(22): 2204002
作者单位
摘要
1 长春理工大学光电工程学院,吉林 长春 130022
2 北京理工大学光电学院,北京 100081
人的面部结构信息具有非常高的独特性,通过对人脸进行三维测量和重建,所得数据可以用于人脸识别、医学整形等用途。利用结构光投影技术,通过投射特定编码的近红外光栅条纹到人脸上,解算得到人脸的三维形貌。同时根据二维纹理图像进行人脸特征点的检测与识别,获取人脸关键特征点的分布。最后结合二维分布的特征点和三维的点云信息,实现对人脸关键特征信息的准确获取与理解,为未来三维人脸检测的应用,如医学医疗、人脸识别检测、虚拟人类的数据输入等提供参考。
结构光 三维重建 人脸特征检测 近红外条纹 
激光与光电子学进展
2023, 60(22): 2211004
王姗姗 1石峰 2,*乔硕 2徐博文 1[ ... ]彭星 2
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院,精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室,北京 100081
2 国防科技大学 智能科学学院,长沙 410073
3 长春理工大学 光电工程学院,长春 130022
针对基于强光元件高精度面形在位检测需求,开展了面形测量误差敏感因素仿真分析,进行了系统结构误差和温度误差对测量结果的影响研究,分析各类误差对测量面形误差的具体影响,设计并搭建在位检测系统,开展系统温度变化、系统重复性、系统稳定性等测量实验。研究结果表明:所建立的逆向哈特曼仿真检测模型可用于平面、球面、非球面、自由曲面等各类型被测面,各类影响因素对测量结果的影响主要体现在低频误差上,对高频误差的影响相对较小,搭建的在位检测系统6 h内测量面形误差PV值最大不超过68 nm(约λ/10),RMS值最大不超过15 nm(约λ/40)。
面形测量 在位检测 强光元件 误差分析 仿真模型 shape measurement in-situ measurement optical element error analysis simulation model 
强激光与粒子束
2023, 35(9): 091002
Author Affiliations
Abstract
1 China University of Petroleum, Qingdao 266580, China
2 Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
We developed a general framework for parallel all-optical logic operations with independent phase control of arbitrary orthogonal polarization state enabled by a single-layer metasurface. A pair of orthogonal circular polarized bases are used as two input channels of the logic operator, and their four combinations perfectly match various binary input states. Correspondingly, distinct phase profiles are encoded into the metasurface, which enables parallel operation of the two logic gates by way of polarization switching. It allows for an efficient and compact way to implement multi-channel multiplexed logic gate operations with the capability of fast optical computing at the chip scale.
parallel all-optical logic operation metasurface polarization 
Chinese Optics Letters
2023, 21(10): 101602
宋立媛 1,2,3唐利斌 1,2,3,*王善力 2,**郝群 1,***[ ... ]李俊斌 2
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院 信息光子技术工信部重点实验室,北京 100081
2 昆明物理研究所,云南 昆明 650223
3 云南省先进光电材料与器件重点实验室,云南 昆明 650223
SnTe纳米薄膜材料光学常数的准确获取,对于其在高性能光电器件设计和在光电子领域的潜在应用具有重要的意义。然而,目前仍然很少有关于获取其纳米薄膜光学常数方法的相关研究报道。采用磁控溅射法以SnTe单靶为靶材,在石英衬底上制备了SnTe纳米薄膜;在未加衬底温度和未进行退火处理的条件下,通过制备工艺参数优化,即得到晶化的、组分可控的面心立方结构SnTe纳米薄膜。采用椭圆偏振光谱法,建立不同的拟合模型结构,利用SE数据库中的SnTe材料数据列表和Tauc-Laurents模型对所制备的SnTe纳米薄膜材料的膜厚、组成及折射率、消光系数等光学常数进行了研究。结果显示,具有该厚度的SnTe纳米薄膜材料在可见光波段具有较高的折射率、在可见到近红外具有较宽的光谱吸收。
SnTe纳米薄膜 椭圆偏振光谱 光学常数 SnTe nanofilm spectral ellipsometry optical constants 
红外与毫米波学报
2023, 42(5): 581
作者单位
摘要
光学学报
2023, 43(15): 1500000
谭伊玫 1,2张硕 2罗宇宁 1,2郝群 1[ ... ]唐鑫 1
作者单位
摘要
1 北京理工大学 光电学院,北京 100081
2 中芯热成科技(北京)有限责任公司,北京 101102
中波红外成像在**侦察、遥感测绘、航天航空等领域发挥了重要作用。现有中波红外焦平面主要采用碲镉汞、二类超晶格、锑化铟等块体半导体材料,其性能优异、稳定性高。然而,其复杂的材料制备及倒装键合工艺限制了块体半导体焦平面阵列的批量化制备及低成本应用。胶体量子点作为一种新兴液态半导体材料,具有光谱调控范围“宽”、合成规模“大”、制备成本“低”、以及加工工艺“易”等优势,为新型红外焦平面阵列研发提供了全新的思路。碲化汞量子点采用“热注法”合成,并通过旋涂方法实现与硅基读出电路的直接电学耦合,阵列规模及像元间距为640×512及15 µm。在80 K工作温度下对焦平面阵列进行了性能测试,碲化汞焦平面阵列响应截止波长达到4.6 μm、比探测率为2×1010 Jones、噪声等效温差51.26 mK(F#=2)、响应非均匀性3.42%且有效像元率高达99.99%,展现了较好的成像性能,为非倒装键合体制中波红外成像焦平面的制备提供了新的方案。
红外成像技术 量子点焦平面阵列 捕获型器件 中波红外 热成像 infrared imaging technology quantum-dot focal plane arrays trapping-mode devices mid-wave infrared thermal imaging 
红外与激光工程
2023, 52(7): 20230377

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