1 中国信息通信研究院，北京 100088
2 长飞光纤光缆股份有限公司，武汉 430074
【目的】文章面向光纤研发制造和光系统开发，结合单模光纤的衰减来源对G.652.D单模光纤衰减谱的数值特性和光纤衰减谱特性矩阵进行研究，以分析优化光纤衰减谱模型的数学表达方式，提升对光纤衰减谱的数字化建模能力。
【方法】ITU-T G.650.1（2020）标准给出了通过谱衰减模型法计算G.652.D单模光纤衰减谱的样例矩阵。文章结合光纤衰减来源分析论证了谱衰减模型法可以对应4个波长的衰减谱特性矩阵近似计算得到光纤衰减谱且误差较低的原因，结合衰减来源计算得到形式优化的衰减谱特性矩阵，并对1 000个样本光纤的衰减谱测试数据进行验算分析。
【结果】文章主要研究结果包括：（1）在G.652.D光纤的衰减谱特性矩阵对应波长与光纤的主要衰减来源有良好对应关系时，谱衰减模型法能够以较小的误差近似计算光纤衰减谱；（2）结合光纤衰减来源计算了G.652.D单模光纤的衰减谱特性矩阵，该矩阵在形式上相比仅由数据计算得到的特性矩阵更能够反映光纤的衰减机理；（3）对样本光纤衰减谱测试数据的验算分析验证了新矩阵可以同样以较小的误差有效地计算光纤样本的衰减谱。
【结论】文章研究得出，谱衰减模型法能够用于近似计算光纤衰减谱的原因是，衰减谱特性矩阵的对应波长与光纤的主要衰减来源有良好的对应关系，结合衰减来源可以计算优化特性矩阵，新矩阵能够反映光纤的衰减机理并经验算可以同样以较小误差有效地计算光纤样本的衰减谱。
光纤 G.652 衰减谱 特性矩阵 数字化 optical fibre G.652 spectral attenuation characterizing matrix digitalization 光通信研究
2024, 50(2): 22007901
1 《中国激光》杂志社有限公司，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所，上海 201800
时维腊月，序属三冬。适逢《激光与光电子学进展》甲子华诞，恭疏短引，以记其盛。始创20世纪60年代，激光科学开拓者邓公锡铭，首届主编，岁月易而初心坚，刊名更而光彩炽。今范公滇元倾毕生所学，率卓尔英才，济济一堂。己亥提速半月刊，庚子再辑先进成像专题刊，稿逾三千，于兹蓬勃。回忆曩昔，虽一纸风行，也曾关山难越。今集群发展、数字出版，感时代之变迁。夫科技者，大国之利器，期刊者，乃传播之媒介。《激光与光电子学进展》，既立百世之师，亦兴当世之光。秉持科学精神，肩负历史使命。敏于思而勤于辨，笃其行而竭其力。为中国光学之进步贡献，拳拳之心六十载，不显自彰。今日所奉，出版数据、数据收录、引证指标、荣誉褒奖，以观期刊之发展。新篇即启，期刊将致力于科技创新、学术交流、人才培养之事，恒如既往！
中文科技期刊 历史使命 学术质量 数字化出版 集群化出版 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0100001
中国电子科技集团公司第十一研究所， 北京100015
数字化红外探测器的读出电路晶圆测试是评价晶圆的重要环节。在现有探针台测试设备的基础上，研制了一块电路板装置。它既可驱动晶圆工作，也可将不同形式的数字化输出信号转换为统一的数字图像传输格式,而且测试过程中可对电路板参数进行设置。首先对红外探测器读出晶圆测试系统进行了介绍，然后对研制的测试电路板装置进行了原理分析。最后将此电路板进行硬件实现，并编写了内部测试程序，完成了功能验证。对差分输出和单路输出两种形式的晶圆进行了测试，其结果与晶圆低温下的测试结果一致，数据准确可靠。此外电路装置有100个输入接口，可重复编程，支持24bit及以下输出位宽数字化晶圆的测试，使测试系统具有更高的兼容性和灵活性。
读出电路 数字化红外探测器 晶圆测试系统 兼容性 readout circuit digital infrared detector wafer test system compatibility
1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院,南京 210014
2 湖北器长光电股份有限公司,大冶 435106
3 黄石市中医医院 心脑脾胃病科,黄石 435002
4 大冶市还地桥中心卫生院 外科,大冶 435112
鼻唇沟特征的异常变化是脑卒中面诊的重要依据。为了量化表征鼻唇沟特征,解决传统中医面诊时难以发现精细特征变化和信息交流困难的问题,采用了偏振参数非直观光学成像（PIMI）方法,利用非直观成像的斯托克斯S1参量图谱,取得了不同年龄的健康人员和脑卒中患者病中、预后的鼻唇沟对称性量化表征数据。结果表明,健康人员鼻唇沟S1图谱特征具有较好的对称性,鼻肌横部区与上唇提肌区的左右峰值均较为接近; 脑卒中患者患病期鼻唇沟的S1图谱明显不对称,左右峰值大多相差20以上,预后状态鼻唇沟S1图谱特征更接近健康人群。该方法有望应用于脑卒中疾病的病情评估及疗效评价,促进中医数字化的发展。
成像系统 鼻唇沟量化表征 偏振参数非直观光学成像 光学状态参数 脑卒中 中医数字化 imaging system quantitative characterization of nasolabial sulcus polarization parametric indirect mocroscopic imagi optical state parameters stroke medical digitalization
四川大学 生物科学国家级实验教学示范中心，成都 610065
实验教学是生物化学教学中的重要环节，如何借助信息技术提高生物化学实验的教学质量是教育信息化时代对教师提出的新挑战。在分析生物化学实验课程的特点和总结实验教学中存在的问题基础上，从优化实验教学内容、建设数字化教学资源、改进实验教学方法和完善实验评价体系等几个方面，探索了基于信息化的实验教学改革的有效途径和方法。教学实践表明，基于信息化技术的实验教学改革激发了学生的学习兴趣，提升了学生的自主学习探究能力，提高了人才培养质量。
教学信息化 数字化教学资源 生物化学实验 教学改革 educational informatization digital learning resources biochemistry experiments teaching reform
华中光电技术研究所智能光电与数字制造实验室，湖北 武汉 430223
针对离散式光学系统光轴指向误差标校需求，研究了一种基于测星法的光轴指向误差数字化标校技术。以某型离散式光学系统为例，采用四元数数学方法推导了含有光机结构加工装配误差以及传感器测量误差在内共计11个系统误差参量的地理系光轴指向模型。将指向模型中包含误差参数的三角函数项泰勒级数展开并作一阶近似处理将方程线性化。通过最小二乘原理获得了光路中系统误差解算模型。基于天文导航基本原理建立了以星体为目标的标校基准。通过实验测试完成了光轴指向误差数字化标校技术原理验证。分析表明：通过测星法光轴指向误差数字化标校能够大幅提高离散式光学系统光轴指向精度。本文研究方法和结论可以为离散式光学系统光轴指向误差标校提供参考。
离散式光学系统 指向误差 数字化标校 测星法 四元数 光学学报
2023, 43(18): 1812004
光学 精密工程
2023, 31(11): 1660
陶文刚 1,2,3,4汪鸿祎 1,2,3陆逸凡 1,2,3景松 1,2[ ... ]方家熊 1,2,*
1 中国科学院上海技术物理研究所 传感技术联合国家重点实验室, 上海 200083
2 中国科学院上海技术物理研究所 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
3 中国科学院大学, 北京 100049
4 上海科技大学, 上海 200083
片上集成数字化是红外焦平面的主要发展方向之一, 其关键技术是在读出电路内部集成模数转换(ADC)模块。针对线列InGaAs焦平面的数字化需求, 采用了一种基于非二进制的冗余位 SAR ADC设计方案。整个读出电路包括读出电路单元和模数转换单元。读出电路单元采用的是电容跨阻放大器(CTIA)结构, 其结构线性度好, 注入效率高; 模数转换单元采用的是SAR ADC, 其结构简单, 功耗低。文章采用非二进制校准的方法对CDAC模块进行设计, 通过在电容阵列中插入冗余位来提高ADC的转换速度和精度, 并使用下极板采样技术来提高采样精度。在0.18μm CMOS工艺模型下, 完成了14bit的SAR ADC的设计。仿真结果表明: 在采样率为1MS/s条件下, SAR ADC的信噪比(SNR)为74dB, 有效位数为13.4bits。
读出电路 数字化 逐次逼近 短波红外焦平面 readout circuit digitization successive-approximation short-wave IRFPA
1 陕西科技大学 电子信息与人工智能学院西安 710021
2 陕西循天广播技术有限公司咸阳 712000
设计了一种改进型射频功率源输出功率控制系统，解决了现有射频功率源使用中存在的输出功率稳定性与控制精度不足等问题，预期将应用于中国聚变工程实验堆（China Fusion Engineering Test Reactor，CFETR）负离子源中性束系统（Negative Ion Based Neutral Beam Injection System，NNBI）。采用ARM+CPLD双核设计的软、硬件分离控制结构，保障输出功率控制算法运行效率；采用数字化信号控制方法，实现输出功率的高精度控制；通过精确采样射频功率源实际输出功率和闭环功率控制方法设计，实现输出功率的高稳定性控制。对射频功率源样机进行输出功率控制系统模拟负载测试，结果表明：在额定输出功率为50 kW时，输出功率的控制精度高于0.1%、稳定性波动小于0.5%、人机交互软件功能完善。该方案预期可以搭配阻抗匹配网络满足CFETR NNBI射频功率源对输出功率控制的性能要求。
射频功率源 功率控制 双核控制 数字化控制 闭环控制 RF power source Power control Dual core control Digital control Closed-loop control
