光子学报
2022, 51(10): 1014005
西安工业大学光电工程学院，陕西 西安 710021
基于传统谐振开口圆环频率选择表面（FSS），在有限元方法和半谐振圆环周期孔径结构的基础上，利用Floquent周期条件模拟无限空间单元，通过频域求解器得到该结构的散射参数和带通特性。将该结构单元的形状拓展成上下表面为反向开口的月牙形双层结构并优化出顶部传输通带平坦的多层半谐振环耦合结构FSS。仿真结果表明，横磁波垂直入射时，半谐振环结构的谐振频率稳定在9 THz，中心频率处的回波损耗为-22 dB，且具有较好的角度稳定性。双层月牙形结构在谐振点5.9 THz、10 THz和11.7 THz处可实现多窄带带通，多层FSS结构在6.35~9.35 THz频段内的传输系数低于-3 dB，具有良好的极化稳定性，为FSS在太赫兹无损检测、通信及传感等领域内的应用提供了理论依据和技术支撑。
物理光学 频率选择表面 带通特性 太赫兹 有限元方法 激光与光电子学进展
2022, 59(7): 0726002
吉首大学物理与机电工程学院, 湖南 吉首 416000
采用数值模拟和理论分析的方法探究了内嵌金属棒圆环谐振腔耦合波导系统中的选频特性及传感特性。金属棒位置的调节可使系统的透射光谱呈现周期性变化, 也可为谐振模式的调控提供新的自由度。另外, 系统的灵敏度和品质因数分别达到1 627.5 nm/RIU和37.893 5。研究结果可为高集成度的光开关、传感器、滤波器等器件的研制提供理论基础。
金属-介质 灵敏度 传感 选频 metal-dielectric sensitivity sensing frequency selection
武汉大学 电子信息学院, 湖北 武汉 430079
针对传统电离层斜向探测仪结构复杂、探测信道固定、多站同步探测中相干干扰严重问题, 提出一种基于现场可编程门阵列 (FPGA)和先进精简指令集处理器 (ARM)结构的嵌入式电离层斜向探测系统的探测方法, 并给出系统结构设计。采用完全互补码解决多站同步探测的相干干扰问题, 丰富了探测码制; 利用数字中频接收结构在数字域中进行二次混频, 避免了寄生信号和交调失真, 具有标准化、模块化、扩展性强的特点; 使用灵活的静态存储控制 (FSMC)协议解决了控制模块之间高速并行数据传输问题, 实现了数据的自动判读和频率优选。实验结果验证了系统设计的正确性及可靠性, 该系统在空间物理学研究、天波超视距雷达探测、应急抢险救灾等领域有重要应用前景。
电离层斜向探测 嵌入式平台 完全互补码 数字中频接收 静态存储控制 (FSMC)通信 频率优选 ionospheric oblique detection embedded platform complete complementary code digital IF reception Flexible Static Memory Controller(FSMC) communicat optimal frequency selection 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(4): 678
1 大连理工大学机械工程学院, 辽宁 大连 116024
2 微刻(北京)科技有限公司, 北京 100089
通过运用激光加工的方法在三维半球壳表面加工孔径十字环形频率选择单元, 探讨激光加工相比其他加工手段的优势和不同激光加工工艺参数对十字环形频率选择单元加工质量的影响。对球形曲面频率选择单元加工工艺方法进行分析, 介绍激光加工中出现的加工缺陷, 并根据缺陷的特点提出参数化表征量; 对实验件进行单因素参数试验, 分析标刻单元加工质量变化规律并找到合理参数范围; 最后, 根据合理参数范围做参数化试验, 探讨加工质量的改进效果。实验结果表明: 振镜式激光加工速度相较于普通数控加工系统提高了15倍左右, 加工缺陷占比可控制在5%以内。
十字环形频率选择单元 加工工艺 激光标刻 加工参数 cross-loop slot frequency selection element processing technic laser marking processing parameter 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(4): 647
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
介绍了无线激光与射频(RF)互补通信系统的突出地位和重大成果,说明了无线激光与RF互补通信技术的优越性和重要性。描述了无线激光与RF互补通信的系统结构,说明无线激光与RF互补通信系统研究的可行性。结合国外近年来的互补通信系统最新研究成果,重点对遇到的一系列问题进行分析。指出了互补通信系统现阶段面临的挑战,阐述了应对这些挑战的关键技术,并指出其应用前景和发展趋势。
光通信 无线激光与射频互补通信 切换技术 自适应光学 光自动增益控制 自适应均衡 频率选择 激光与光电子学进展
2019, 56(6): 060004
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津市生物医学检测技术与仪器重点实验室, 天津 300072
提高扩散光层析成像(DOT)重建质量的一个有效方法是增加光源和探测区域的采样密度。针对可提供大量测量数据的非接触式空间光DOT系统，研究了一种针对平板透射式模型的快速层析图像重建算法。该方法对源侧、探测侧两个平面以及成像平面均作了空间频率域编码，并基于组织的传递函数对参与重建的有效空间频率进行了选择，从而在不牺牲图像重建质量的情况下，极大地减少了重建时的计算量。而由空域变到空间频率域的过程，也降低了重建逆问题的病态性。数值模拟验证表明，在源-探对的数目为81×81的情况下，该算法重建一次图像的时间仅为10 s左右，计算效率较常规的DOT成像算法提高了近400倍，且图像的重建量化率及噪声稳健性均明显优于常规DOT算法。
医用光学 扩散光层析成像 大数据量 频率选择 快速重建算法
提出了一种近红外光谱的频率选择方法用于玉米品种鉴别。 首先确定一种衡量特征鉴别能力的准则函数, 然后根据该准则函数逐步选出适合于分类的特征频率, 并通过去除各频率特征之间的相关性使得优选出的频率特征包含尽可能多的品种类间差异信息, 优先选择方差较大的频率特征以减弱噪声的影响。 实验结果表明, 频率选择大幅度地改善了识别效果, 仅使用30维频率特征即可达到94.16%的识别率。 随机模拟实验显示, 优选出的频率特征的识别效果对频率的小幅随机扰动不敏感, 验证了本方法的鲁棒性
近红外光谱 玉米品种鉴别 频率选择 Near infrared spectroscopy Variety discrimination Frequency selection 光谱学与光谱分析
2010, 30(11): 2919
国防科学技术大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
利用电磁软件Superfish求解了同轴慢波结构中准TEM模对应的π模的电场矢量分布, 分析了内导体半径对谐振频率的影响。采用Karat 2.5维全电磁粒子模拟程序设计了一个L波段相对论返波振荡器, 研究了内导体半径参数改变对器件工作频率的影响。通过使用半径为0.50, 0.75, 1.00 cm的内导体, 实验测得微波中心频率分别为1.64, 1.63, 1.61 GHz, 变化趋势与理论分析结果一致。实验测得频率比粒子模拟结果仅高0.01 GHz, 两者吻合较好。
内导体 同轴慢波结构 频率选择 相对论返波振荡器 高功率微波 inner-conductor coaxial slow-wave structure frequency selection relativistic backward wave oscillator high power microwave
中国工程物理研究院 流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理实验室，绵阳 621900
为了测试在冲击波或爆轰波作用下各种材料样品的自由面速度随时间变化的过程，提出了一种利用法布里－珀罗(F－P)光学共振腔的选频特性进行多普勒频移绝对量的检测来连续测量飞片运动速度的方法，建立了一套基于此方法的测量装置，并利用金属箔电爆炸驱动聚酰亚胺薄膜飞片装置对所研制的F－P干涉测速仪进行了原理性实验验证。利用所研制的F－P干涉测速仪测量了飞片速度在60ns的时间内由静止加速到大于3km／s的速度的全过程，测量数据的不确定度小于5%。与其它激光测速装置相比，该干涉仪具有体积小、结构简单紧凑和成本低的特点，在爆轰物理与冲击波物理实验研究中具有较好的应用前景。
激光技术 多普勒效应 法布里－珀罗光学共振腔 选频 laser technique Doppler effect Fabey-Perot optical resonator frequency selection
