光學(xué)學(xué)報(bào)最新期刊目錄

反射式U型微納光纖折射率傳感器研究————作者：陳建;方娜;石勝輝;羅彬彬;黃嵊釉;黃瑤;鄒雪;蔣上海;

摘要：為進(jìn)一步提高光纖傳感器折射率（RI）靈敏度，本文結(jié)合U型結(jié)構(gòu)和微納光纖的優(yōu)勢(shì)，提出并制作了一種新型高靈敏度的反射式U型微納光纖RI傳感器。采用熔融拉錐工藝將細(xì)芯光纖拉制為腰錐直徑在微米量級(jí)的微納光纖，并結(jié)合3D打印的光纖夾具控制其彎曲直徑。使用Rsoft光學(xué)仿真軟件研究了傳感器在不同彎曲直徑和腰錐直徑下內(nèi)部光場(chǎng)能量的傳輸與交換特性，并進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)研究了彎曲直徑及腰錐直徑對(duì)傳感器RI靈敏度的影響。...

融合MODIS和OMI衛(wèi)星數(shù)據(jù)的準(zhǔn)東煤田吸光氣溶膠輻射強(qiáng)迫估算研究————作者：王碩;張紫康;關(guān)蘿堯;COHEN JASON BLAKE;劉哲文;陸凌霄;Tiwari Pravash;秦凱;

摘要：本研究以新疆準(zhǔn)東煤田為典型區(qū)域，融合MODIS可見光和OMI紫外波段遙感氣溶膠產(chǎn)品，結(jié)合“核-殼”結(jié)構(gòu)假設(shè)下的Mie散射模型與SBDART輻射傳輸模型，構(gòu)建區(qū)域尺度氣溶膠輻射強(qiáng)迫的快速估算方法。研究結(jié)果表明：（1）引入OMI紫外波段數(shù)據(jù)后，Mie模型對(duì)黑碳粒徑的反演能力顯著增強(qiáng)，可以更準(zhǔn)確地識(shí)別和約束小粒徑區(qū)間和大粒徑區(qū)間內(nèi)的黑碳?xì)馊苣z信息；（2）AOD與SSA分別與大氣層頂（TOA）和地表（BO...

少模光纖通信關(guān)鍵技術(shù)研究進(jìn)展————作者：陳威成;馬文奇;王爽;秦毅;梁帥;胡貴軍;

摘要：隨著全球數(shù)據(jù)流量的爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)單模光纖的通信容量已逼近香農(nóng)極限，面臨“容量危機(jī)”。少模光纖通信技術(shù)作為一種突破性解決方案，利用多個(gè)空間模式的正交性進(jìn)行模式分集復(fù)用，可以顯著提升光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量，同時(shí)保持與傳統(tǒng)單模光纖良好兼容和較低的能耗。本文綜述了少模光纖通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件和技術(shù)，包括自由空間型、全光纖型和光波導(dǎo)型三種模分復(fù)用/解復(fù)用器，弱耦合和強(qiáng)耦合兩種類型少模光纖及其損傷測(cè)量技術(shù)，...

皮米錯(cuò)位組合光柵的無(wú)衍射特性研究————作者：沈?qū)?張大瑞;周常河;

摘要：本文介紹了一種新型光學(xué)元件—皮米錯(cuò)位組合光柵。激光源經(jīng)過擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)后的平行光束照射到皮米錯(cuò)位組合光柵上時(shí)，能夠產(chǎn)生不隨傳播距離而改變的衍射光場(chǎng)，具有無(wú)衍射的特性。該光學(xué)元件采用兩次全息曝光技術(shù)所制作，采用掃描參考光柵系統(tǒng)對(duì)全息干涉場(chǎng)的周期值進(jìn)行精密調(diào)控，使前后兩次的干涉場(chǎng)的周期差值為皮米量級(jí)。通過對(duì)全息曝光系統(tǒng)中干涉場(chǎng)的理論分析，推導(dǎo)出皮米錯(cuò)位組合光柵能夠產(chǎn)生無(wú)衍射光場(chǎng)的理論解釋。我們制備了一個(gè)...

基于人眼視敏度的折、反/衍混合式光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)————作者：李晨霄;趙淵明;張禹;張博;樸明旭;原義僑;高俊杰;

摘要：虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的使用中經(jīng)常由于佩戴者頭部晃動(dòng)導(dǎo)致眼瞳偏移，即眼瞳不再與光學(xué)系統(tǒng)的出瞳匹配，導(dǎo)致成像質(zhì)量下降的問題。本文針對(duì)該問題設(shè)計(jì)了兼具大眼瞳空間、大視場(chǎng)、小體積與高分辨率特點(diǎn)的折、反/衍混合式光學(xué)系統(tǒng)。通過引入單層衍射光學(xué)元件(SLDOE)，解決了大視場(chǎng)大眼瞳空間全塑料透鏡系統(tǒng)的色差校正難題，尤其是眼瞳偏移導(dǎo)致垂軸色差劇增問題。本文系統(tǒng)在96°的大視場(chǎng)角、6 mm×6 mm矩形的眼瞳偏移范圍內(nèi)（...

多組分頻分復(fù)用共振光聲氣體傳感器研究————作者：尹旭坤;胡巧燕;楊休;朱晨晨;張大成;侯佳佳;武紅鵬;徐淮良;

摘要：共振型光聲氣體傳感技術(shù)因其零背景噪聲、成本低、體積小、探測(cè)靈敏度高等優(yōu)勢(shì)已被廣泛使用在智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。針對(duì)環(huán)境中存在的二氧化氮（NO₂）和硫化氫（H₂S）污染有毒氣體，設(shè)計(jì)了雙通道差分結(jié)構(gòu)的共振光聲池，巧妙利用光聲池多個(gè)共振頻率的特性，設(shè)計(jì)一種可用于同步檢測(cè)NO₂和H₂S氣體的光聲光譜氣體傳...

超奈奎斯特系統(tǒng)中基于正交訓(xùn)練序列的抗奇異性偏振解復(fù)用與時(shí)鐘恢復(fù)聯(lián)合處理方案————作者：由家林;楊桃;張冰潔;

摘要：本文提出了一種基于正交訓(xùn)練序列的低收斂開銷且抗奇異性的偏振解復(fù)用與時(shí)鐘恢復(fù)聯(lián)合處理方案。該聯(lián)合方案通過正交訓(xùn)練序列計(jì)算表征偏振串?dāng)_的信道矩陣，從而避免了奇異性對(duì)時(shí)鐘恢復(fù)算法的影響。同時(shí)，在定時(shí)環(huán)路中嵌入了自適應(yīng)均衡算法，可以在計(jì)算定時(shí)誤差前均衡一部分碼間串?dāng)_（inter-symbol interference, ISI）、殘余色散（chromatic dispersion,CD）和差分群時(shí)延（di...

基于ASE光源與混沌數(shù)字加密的光隱蔽通信系統(tǒng)————作者：楊海龍;盧冰;侯維剛;黃偉;鄭葉;郭鵬星;李斌;郭磊;

摘要：隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息傳輸?shù)陌踩�性和隱蔽性需求日益增強(qiáng)。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，本文提出了一種基于放大自發(fā)輻射光（ASE）與混沌數(shù)字加密的光隱蔽通信系統(tǒng)。混沌系統(tǒng)因其具有隨機(jī)性強(qiáng)、對(duì)初始值極其敏感以及不可預(yù)測(cè)性等優(yōu)點(diǎn)，成為提升信息保密性的有力工具。隱蔽信號(hào)通過混沌數(shù)字加密后加載到ASE光信號(hào)中，控制功率，使其低于公共信道功率12.8 dB，確保混沌數(shù)字加密信號(hào)隱藏在公共信道中傳輸。仿真結(jié)果驗(yàn)證了所...

基于少模光纖耦合與最大比合并協(xié)同作用的自由空間光傳輸衰落抑制方法————作者：吳穎;余建軍;龍健宇;張沁旖;王瑩;陳逸凡;周雯;王凱輝;

摘要：本文提出了一種新型的少模光纖自由空間光（FMF-FSO）傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)將時(shí)分復(fù)用（TDM）接收機(jī)與改進(jìn)的MIMO-LMS/CMA-MRC均衡最大合并比算法相結(jié)合。該架構(gòu)采用偏振復(fù)用技術(shù)和模式復(fù)用技術(shù)，通過LP01、LP02、LP11a/b、LP21a/b 6種線極化模式同時(shí)傳送32Gbaud的QPSK信號(hào)，建立12路復(fù)用通道框架。在接收機(jī)數(shù)字信號(hào)處理過程中，通過自適應(yīng)優(yōu)化權(quán)矩陣，采用MIMO-L...

1920×1536,5μm中波紅外焦平面數(shù)字讀出電路————作者：胡竇明;姚立斌;陳楠;張濟(jì)清;劉艷珍;崔長(zhǎng)坤;陳克松;李發(fā)明;

摘要：大面陣、小像元紅外探測(cè)器對(duì)讀出電路在電荷容量、功耗與線性度方面提出嚴(yán)苛要求。為了實(shí)現(xiàn)5μm小像元電路，采用直接注入結(jié)構(gòu)、源極跟隨器緩沖驅(qū)動(dòng)，并引入時(shí)分復(fù)用積分電容（interlace模式）增加電荷存儲(chǔ)容量提高靈敏度。設(shè)計(jì)小面積、低功耗列級(jí)單斜率模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Single-Slope Analog-to-Digital Converter,SS ADC），結(jié)合斜坡信號(hào)匹配補(bǔ)償技術(shù)抑制非線性誤差。基于標(biāo)...

自適應(yīng)光學(xué)聯(lián)合模式分集的高軌衛(wèi)星對(duì)地激光通信實(shí)驗(yàn)————作者：郭文杰;鄭東昊;蘭斌;王柯翔;李傲;王政杰;魏帥;孫亞寧;徐可嘉;代天君;張開河;梁慧劍;徐常志;李巖;劉超;伍劍;

摘要：星地下行激光鏈路作為“空天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)”的關(guān)鍵組成部分，對(duì)大容量和低中斷概率的光通信需求極為迫切。然而，激光傳輸易受大氣湍流影響，導(dǎo)致星地激光鏈路的通信質(zhì)量顯著下降。目前，自適應(yīng)光學(xué)（Adaptive Optics,AO）技術(shù)作為主流的湍流補(bǔ)償手段，雖能有效提高單模光纖耦合功率，但在強(qiáng)湍流條件下，其補(bǔ)償效果有待進(jìn)一步改善。為了進(jìn)一步提升復(fù)雜大氣環(huán)境下的通信性能，本文采用一種AO聯(lián)合模式分集（M...

GAST-Net：基于門控循環(huán)單元和注意力機(jī)制的發(fā)射光譜層析重建預(yù)測(cè)————作者：郭子越;金瑩;朱孫泳;吳泉英;司徒國(guó)海;

摘要：傳統(tǒng)的計(jì)算層析方法對(duì)燃燒場(chǎng)的火焰進(jìn)行三維重建和時(shí)間序列預(yù)測(cè)涉及到巨大的計(jì)算成本，很難做到對(duì)采集到的投影信息進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)。本文提出了一種新的發(fā)射光譜層析重建預(yù)測(cè)方法，將發(fā)射光譜層析和深度學(xué)習(xí)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)絡(luò)模型GAST-Net，基于深度學(xué)習(xí)中的門控循環(huán)單元和注意力機(jī)制，結(jié)合傳統(tǒng)重建中的光譜層析技術(shù)，用于處理三維重建中時(shí)序問題，對(duì)采集到的連續(xù)時(shí)間序列上12個(gè)方向的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建和時(shí)間序列預(yù)...

基于深度光流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)量場(chǎng)測(cè)速研究————作者：蔣茗韜;徐文杰;陳維;

摘要：本文提出一種基于改進(jìn)光流神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非侵入式速度場(chǎng)觀測(cè)方法。針對(duì)常規(guī)光學(xué)條件下無(wú)示蹤粒子存在的場(chǎng)景，該方法通過深度學(xué)習(xí)直接從標(biāo)量場(chǎng)（如濃度場(chǎng)）圖像中提取速度信息。研究構(gòu)建了SIV-RAFT(Scalar Image Velocimetry Recurrent All-Pairs Field Transforms)模型，該模型主要在經(jīng)典RAFT框架基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)兩項(xiàng)關(guān)鍵改進(jìn)：1）采用可變形卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（D...

基于低損相變材料Sb₂S₃的可重構(gòu)透反射式結(jié)構(gòu)色超表面————作者：鄧碩;何強(qiáng);熊炫;繆向水;

摘要：動(dòng)態(tài)可重構(gòu)超表面因?yàn)闃O大地拓展了傳統(tǒng)超表面的應(yīng)用場(chǎng)景，近年來(lái)逐漸成為光學(xué)與材料科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。與靜態(tài)超表面相比，動(dòng)態(tài)可重構(gòu)超表面能夠?qū)崟r(shí)調(diào)控其光學(xué)性能，如濾波特性和相位控制等。本文提出了一種應(yīng)用于可見光波段的基于低損相變材料Sb₂S₃的全介質(zhì)超表面。通過強(qiáng)大的米氏共振效應(yīng)，該超表面能夠?qū)崿F(xiàn)較高的反射率和更大的色域范圍。在此基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)不同薄膜的厚...

紫外光驅(qū)動(dòng)Ar原子電離中的隧穿延時(shí)研究————作者：肖智磊;許松坡;李多多;李子熙;魏政榮;

摘要：阿秒鐘技術(shù)為研究原子分子強(qiáng)場(chǎng)電離中的電子隧穿延時(shí)物理問題提供了有效方案。本文利用阿秒鐘方案研究了紫外光場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的Ar原子電離中ATI階次依賴的光電子角分布及隧穿延時(shí)問題。利用求解含時(shí)薛定諤方程（time-dependent Schr?dinger equation, TDSE）、非絕熱模型、模型勢(shì)（Model potential, MP）理論對(duì)Ar原子強(qiáng)場(chǎng)電離動(dòng)力學(xué)進(jìn)行模擬。理論獲得光電子動(dòng)量分布及...

基于符號(hào)復(fù)用技術(shù)的高帶寬利用率相干光互連系統(tǒng)————作者：宋俊元;董澤;明俊;穆宇佳;何海蓮;溫宇垚;劉少楠;汪睿;王晨晨;李志沛;忻向軍;

摘要：短距相干光傳輸技術(shù)憑借高頻譜效率與優(yōu)異色散管理能力，成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心光互連的潛在解決方案。然而其高速模數(shù)-數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及集成化收發(fā)組件存在的高成本與高功耗問題亟待突破。為提高光互連系統(tǒng)帶寬利用率，有效解決因帶寬受限引起的符號(hào)間干擾難題，本文提出了一種基于聯(lián)合編碼調(diào)制的符號(hào)復(fù)用技術(shù)，通過前向糾錯(cuò)編碼(FEC)建立正交幅度調(diào)制(QAM)符號(hào)間的編碼關(guān)系，采用“多對(duì)一”映射將每?jī)蓚�(gè)5-bit 32QAM...

分布式柔性雙波導(dǎo)觸覺傳感器制備及其性能評(píng)價(jià)————作者：高旭;陳勉;陳再平;閆效鵬;王哲;錢志輝;黎雄;王甲甲;李凱偉;任雷;任露泉;

摘要：為解決現(xiàn)有觸覺傳感器件制造成本高、機(jī)械柔韌性有限且存在信號(hào)串?dāng)_等問題，基于全內(nèi)反射理論，設(shè)計(jì)并制作了一種基于損耗誘導(dǎo)塊的分布式柔性雙波導(dǎo)觸覺傳感器。通過多層復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了力/位置信號(hào)的物理隔離，有效避免了信號(hào)串?dāng)_的產(chǎn)生；基于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的差異響應(yīng)機(jī)制，建立了光波導(dǎo)材料應(yīng)力-應(yīng)變-光損耗間感知模型，并利用光束傳播法對(duì)傳感原理進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明所提出的觸覺傳感器能夠定量解耦受力大小與接觸位置，...

基于光學(xué)衍射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算成像————作者：楊闖;陳楠星;賀圣杰;李忠駿;劉郝亮;金立敏;曹開銳;黃燦;胡競(jìng)天;

摘要：成像技術(shù)自從誕生以來(lái)就是觀測(cè)、記錄視覺信息的關(guān)鍵工具，在機(jī)器視覺、材料表征、生物醫(yī)藥等應(yīng)用中發(fā)揮重要作用。近年來(lái)，隨著光學(xué)理論與計(jì)算科學(xué)的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出眾多計(jì)算成像方法，基于壓縮感知、深度學(xué)習(xí)等方法，通過算法與硬件的協(xié)同優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳統(tǒng)成像的物理局限的突破，可以支持更高維度的信息獲取和更靈活的成像性能。同時(shí)，包括超表面與衍射神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的新興光學(xué)平臺(tái)逐漸具備運(yùn)算能力，通過物理器件實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)信息的...

智能光計(jì)算引擎：光探測(cè)芯片關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展路徑————作者：王彤璐;王鈺言;鄭紀(jì)元;鄧辰辰;范靜濤;戴瓊海;

摘要：近年來(lái)，以人工智能任務(wù)為核心的光電混合智能計(jì)算芯片技術(shù)框架逐步發(fā)展完善。該架構(gòu)結(jié)合了電子計(jì)算的靈活性和光學(xué)計(jì)算的高帶寬、低功耗優(yōu)勢(shì)，成為突破傳統(tǒng)電子計(jì)算瓶頸的重要方向。與此同時(shí)，面向未來(lái)計(jì)算需求的智能全光計(jì)算技術(shù)也逐漸嶄露頭角，其通過完全光子化的信息傳輸與處理，有望從根本上規(guī)避光電信號(hào)轉(zhuǎn)換的能耗與延遲問題。然而，當(dāng)前光電混合芯片的發(fā)展仍受限于光與電信號(hào)的轉(zhuǎn)換效率，其中光探測(cè)與信號(hào)轉(zhuǎn)換技術(shù)是關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)...

基于自監(jiān)督學(xué)習(xí)的散斑位移場(chǎng)求解方法————作者：張一鳴;郝方楠;徐自力;李廣;

摘要：散斑位移場(chǎng)的精確求解是數(shù)字圖像相關(guān)技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，直接決定了對(duì)結(jié)構(gòu)變形行為的分析質(zhì)量。提出了基于自監(jiān)督學(xué)習(xí)的散斑位移場(chǎng)求解方法，該方法以感興趣區(qū)域坐標(biāo)集作為輸入，通過引入預(yù)測(cè)變形圖像與真實(shí)變形圖像灰度函數(shù)一致的輔助任務(wù)，構(gòu)建了面向散斑圖像的自監(jiān)督學(xué)習(xí)框架，并針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中的光照條件變化問題，在框架內(nèi)嵌入了灰度線性映射模塊和相對(duì)形態(tài)損失函數(shù)，可以不依賴于大規(guī)模有標(biāo)注數(shù)據(jù)集的預(yù)訓(xùn)練，直接在待分析散斑圖...

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