检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 288-295页

作者：王灏杜昆谢芝明朱菁黄惠杰中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 上海镭慎光电科技有限公司上海201821

涡轮叶片作为航空发动机内部的核心部件之一,长期处于高温、高压、强振动等多物理场耦合环境中,其制造和服役过程中的稳定性直接影响整机的使用寿命。针对该问题,设计了一款高分辨率、小口径和宽温度范围的内窥探针,配合传统的数字图像... 详细信息

涡轮叶片作为航空发动机内部的核心部件之一,长期处于高温、高压、强振动等多物理场耦合环境中,其制造和服役过程中的稳定性直接影响整机的使用寿命。针对该问题,设计了一款高分辨率、小口径和宽温度范围的内窥探针,配合传统的数字图像相关方法,可以实现工作状态下发动机叶片应力和温度场的非接触式同步测量。该系统采用多通道共轴光路的设计形式,前端光学口径小于10 mm,像面尺寸大于25 mm,在截止频率为40 lp/mm处最大视场的70%下的调制传递函数值大于0.4,最大畸变小于0.1%。经过无热化设计,该系统在20~250℃温度范围内均能清晰成像,对其他高温环境下的非接触式测量同样具有参考意义。

关键词：光学设计非接触式测量高温高压多通道应变温度

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极紫外多层膜表面污染与清洗技术研究进展

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 1-15页

作者：黄凯曾婷婷邵建达朱美萍中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

极紫外(EUV)多层膜是EUV光刻光学系统的重要组成元件。在光刻系统运行过程中,EUV多层膜反射镜的性能易受其表面污染物的显著影响,从而降低光源输出功率和整机的使用寿命。明晰EUV多层膜反射镜面临的主要污染问题及其针对性控制技术有助... 详细信息

极紫外(EUV)多层膜是EUV光刻光学系统的重要组成元件。在光刻系统运行过程中,EUV多层膜反射镜的性能易受其表面污染物的显著影响,从而降低光源输出功率和整机的使用寿命。明晰EUV多层膜反射镜面临的主要污染问题及其针对性控制技术有助于提升EUV光刻系统的稳定性和使用寿命。本文从EUV多层膜反射镜表面污染的产生原因和清洗技术两个方面,对EUV多层膜反射镜污染控制的研究进展进行综述,详细介绍了EUV光刻系统中多层膜反射镜的主要污染与形成方式,以及针对不同污染的预防、抑制和清洗技术。

关键词：极紫外多层膜锡污染碳污染氧化污染清洗技术

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基于浮空器搭载法布里–珀罗干涉式光纤次声传感器的声探测试验

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声学学报 2025年第2期50卷 412-422页

作者：胡昕宇岳研汪海波蔡宸祁志美中国科学院空天信息创新研究院传感器技术全国重点实验室北京100190 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

设计制备了一种基于金属振膜的法布里–珀罗干涉式光纤次声传感器,并实现了浮空器搭载的高空低频声探测试验。为了使光纤次声传感器能够适应浮空器升降过程中的气压变化,仿真分析了传感器在不同均压孔直径下的频响特性,建立了传感器振... 详细信息

设计制备了一种基于金属振膜的法布里–珀罗干涉式光纤次声传感器,并实现了浮空器搭载的高空低频声探测试验。为了使光纤次声传感器能够适应浮空器升降过程中的气压变化,仿真分析了传感器在不同均压孔直径下的频响特性,建立了传感器振膜振幅与均压孔直径的关系式,在此基础上设计制备了光纤次声传感器,并对传感器性能进行了测试表征。测试结果表明该光纤次声传感器在1.5~20 Hz范围内具有较为平坦的频率响应,带内灵敏度波动小于3 dB。传感器灵敏度为154 mV/Pa@1 Hz,在低至0.5 Hz时仍然可以探测到明显的次声时频域信号。将自制的光纤次声传感器探头固定在浮空器载荷舱外在喀什高原进行了高空低频声探测试验。试验结果表明,传感器在整个浮空器升空阶段均可以探测到由地面声源主动控制产生的声信号,获得了传感器响应幅值与浮空器海拔高度的关系。在浮空器系留阶段多次明显地探测到了由周围环境车辆产生的次声信号特征峰。传感器在浮空器的整个升降过程中表现出良好的环境适应性。

关键词：光纤次声传感器法布里–珀罗干涉浮空器次声探测

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一种适用于不同水质机载激光测深的深度学习方法

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中国激光 2025年第1期52卷 214-220页

作者：黄宜帆贺岩朱小磊徐广袖中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 海军研究院天津300061

为提升机载测深激光雷达水深探测能力,提出了一种反演水深的深度学习方法。该方法先将雷达采集波形转换为图像,再使用深度学习模型对图像进行语义分割,从而实现水深反演。将雷达采集波形转换为图像的好处是:相较于单条波形处理,可以利... 详细信息

为提升机载测深激光雷达水深探测能力,提出了一种反演水深的深度学习方法。该方法先将雷达采集波形转换为图像,再使用深度学习模型对图像进行语义分割,从而实现水深反演。将雷达采集波形转换为图像的好处是:相较于单条波形处理,可以利用相邻帧的波形信息,有利于微弱海底信号的提取。在数据预处理方面,提出了一种快速消除不同水质回波差异的方法,使得模型训练集的构建简单,不需要考虑不同水质回波特性的差异。深度学习模型的整体结构为U-net,结合了道路线检测模型空间卷积神经网络(SCNN),提升了模型的语义分割能力。利用大洲岛、大埕湾、北礁三地采集的数据对该方法进行了验证,结果表明:模型适用于不同水质,具有良好的鲁棒性;相较于波形处理方法,该方法的水深提取的正确率平均提升了27%,大洲岛最大测量水深提升了3.2 m,大埕湾提升了1.6 m,北礁提升了6.0 m。

关键词：机载测深激光雷达深度学习波形处理图像语义分割

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基于SCIATRAN的临近空间氧气光谱敏感性分析

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光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 170-178页

作者：叶松胡双寒熊伟李树王新强王方原汪杰君桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测... 详细信息

临近空间大气温度场的研究具有重要的科学意义,根据全时相大气温度示踪物辐射机制与分布特征研究表明,氧气作为大气的主要成分之一,广泛分布于临近空间且辐射强度明显,所以氧气探测是研究临近空间温度变化的重要基础。临近空间氧气探测主要是依据太阳辐射的短波红外部分被大气层氧气分子吸收得到的吸收谱线,该谱线携带着氧气含量等重要信息。利用探测器得到的氧气光谱进行高精度反演可以得到温度等信息。探测过程中的太阳天顶角、方位角、临边切高及气溶胶参数等因素对氧气影响不同,基于SCIATRAN模型分析氧气对不同参数的敏感性。通过对探测方式和环境因素引起的辐射亮度变化来分析计算氧气对其敏感性。结果表明:氧气的辐射亮度在天顶角为60°以下是随天顶角增大而增大的,但在超过60°后变化随之相反,一天内的太阳天顶角对于氧气的辐射亮度影响不超过0.01 W/m^(2)/nm/sr,且差值不超过7%;氧气辐亮度随方位角增大而减小;氧气辐射亮度随切线高增加而减小,且减小幅度逐渐下降;气溶胶类型对氧气辐射亮度的影响差值比例在10%以内;气溶胶季节对氧气辐射亮度影响是春夏季节要大于秋冬季节;不同气溶胶类型下的气溶胶光学厚度倍数对氧气辐射亮度影响的差值比例均在30%以内,且农村与海洋型气溶胶下光学厚度倍数与辐射亮度成正比,城市型气溶胶下与之相反。仿真数据的结果与实测数据结果对比分析验证了SCIATRAN模型仿真数据的有效性和可行性。该研究为临近空间的氧气探测提供了科学依据,为临近空间的反演等相关研究领域提供参考。

关键词：临近空间氧气辐射传输敏感性

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基于890 nm半导体激光器的InGaAs/GaAsP多量子阱的外延生长条件及其界面质量研究

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中国激光 2025年第1期52卷 40-49页

作者：慕京飞王斌周寅利陈超曾玉刚张建伟张星刘天娇张卓徐玥辉苑高辉张继业宁永强王立军中国科学院长春光学精密机械与物理研究所特种发光科学与技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 长春中科长光时空光电技术有限公司吉林长春130102

针对传统InGaAs/GaAs量子阱在890 nm波段增益与带阶下降的问题,在势垒层引入了P元素形成InGaAs/GaAsP量子阱结构以提高量子阱的应变及导带带阶,同时将阱层数量增加到10层,实现了在890 nm波段仍具有高增益的多量子阱。利用金属有机化学... 详细信息

针对传统InGaAs/GaAs量子阱在890 nm波段增益与带阶下降的问题,在势垒层引入了P元素形成InGaAs/GaAsP量子阱结构以提高量子阱的应变及导带带阶,同时将阱层数量增加到10层,实现了在890 nm波段仍具有高增益的多量子阱。利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术,采用生长参数组合调控的方法,外延生长了InGaAs/GaAsP多量子阱,研究了不同生长条件对InGaAs/GaAsP多量子阱界面质量及光增益特性的影响。通过对比分析最终确定了适合InGaAs/GaAsP多量子阱的最佳生长参数,并获得了高质量的InGaAs/GaAsP多量子阱外延样品。

关键词：多量子阱外延生长生长温度生长速率界面质量

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无时统自适应光学系统模糊核的估计方法研究

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激光与光电子学进展 2025年

作者：邓曼郭友明李政岱自适应光学全国重点实验室中国科学院光电技术研究所中国科学院大学中国科学院大学电子电气与通信工程学院

传统的基于波前探测的解卷积方法依赖于时统，在夏克-哈特曼波前探测器测量波前的同时记录远场图像，进而解卷积复原远场图像。然而，现实中大部分自适应光学系统没有时统，这使得精确估计运动模糊核变得困难。为此，本文提出了一种多... 详细信息

传统的基于波前探测的解卷积方法依赖于时统，在夏克-哈特曼波前探测器测量波前的同时记录远场图像，进而解卷积复原远场图像。然而，现实中大部分自适应光学系统没有时统，这使得精确估计运动模糊核变得困难。为此，本文提出了一种多尺度最优模糊核估计法，能够在无时统条件下有效估计运动模糊核。将该方法应用于基于波前探测的解卷积方法中，并对两组扩展目标进行了仿真实验。结果表明，该方法能够有效估计运动模糊核，为无时统自适应光学系统的图像复原提供了新的解决方案。

关键词：图像复原模糊核自适应光学波前探测无时统夏克-哈特曼波前探测器

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37单元变形镜的最优交连值和高斯指数选择方法

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光通信研究 2025年

作者：彭汜来付玉黄旻中国科学院空天信息创新研究院中国科学院大学光电学院中国科学院计算光学成像技术重点实验室

【目的】变形镜是自适应光学系统的核心部件，负责实时校正波前畸变以提高系统的成像质量和精度，目前变形镜的两个重要参数：交连值和高斯指数缺少系统化的取值方法，因此文章对交连值和高斯指数的最优取值方法进行研究。【方法】文章... 详细信息

【目的】变形镜是自适应光学系统的核心部件，负责实时校正波前畸变以提高系统的成像质量和精度，目前变形镜的两个重要参数：交连值和高斯指数缺少系统化的取值方法，因此文章对交连值和高斯指数的最优取值方法进行研究。【方法】文章以37单元变形镜为例，首先建立了变形镜系统及波前重构方法的数学模型，利用Matlab数值仿真分别绘制了波前校正后残余波前RMS值、斜率响应矩阵的条件数、驱动器的最大变形量与交连值和高斯指数的关系曲线，仿真模拟了交连值和高斯指数对变形镜波前校正精度、系统稳定性、结构刚度的影响，并根据上述3个角度综合分析，最终选定最优交连值和高斯指数，并进行校正能力验证。【结果】文章所选用的37单元变形镜的最优交连值为0.15～0.20，最优高斯指数为2.0，验证了最优参数下的变形镜的波前校正能力，并验证了文章提出的最优参数选择方法有效。【结论】文章提供的数值仿真方法有效实现了37单元变形镜的最优交连值和高斯指数的分析与选择，并可拓展至其他单元数变形镜中应用，为变形镜的选型和参数优化工作提供新的参考。

关键词：自适应光学波前校正变形镜交连值高斯指数

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一种评价磁流变抛光工艺误差抑制能力的方法

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激光技术 2025年第1期49卷 135-143页

作者：高博范斌王佳吴湘辛强中国科学院光场调控科学技术全国重点实验室成都610209 中国科学院先进光学研制中心成都610209 中国科学院光电技术研究所成都610209 中国科学院大学北京100049

为了分析磁流变加工过程中去除函数对加工精度的影响以及去除函数的抗中频误差性能,采用平滑谱方法对加工中误差抑制能力进行了评估。通过非球面光学元件对平滑谱方法及传统功率谱方法进行了理论分析、仿真实验及实验验证,采用平滑谱方... 详细信息

为了分析磁流变加工过程中去除函数对加工精度的影响以及去除函数的抗中频误差性能,采用平滑谱方法对加工中误差抑制能力进行了评估。通过非球面光学元件对平滑谱方法及传统功率谱方法进行了理论分析、仿真实验及实验验证,采用平滑谱方法及传统功率谱方法分析了去除函数对非球面光学元件的面形误差和中频误差的抑制能力。结果表明,平滑谱方法对加工中误差抑制能力即去除函数可修正的面形误差值为0.22 mm-1;平滑谱函数可直观地判断去除函数对面形误差和中频误差的抑制能力,并可明确地定量化判断中频误差的变化规律。此方法为磁流变加工中误差抑制能力的评估问题提供了一种解决方案。

关键词：光学制造误差评价平滑谱曲线中频误差

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基于光照感知的红外/可见光融合目标检测

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计算机科学 2025年第2期52卷 173-182页

作者：程清华鉴海防郑帅康郭慧敏李越豪中国科学院半导体研究所固态光电信息技术实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

基于红外/可见光融合的方法能够有效改善道路交通、安防监控等开放场景下的目标检测的效果。现有方法较少针对红外/可见光差异性设计特征交互机制,使得检测的精度和鲁棒性受限。因此,设计了一种基于双流结构的红外/可见光图像融合网络,... 详细信息

基于红外/可见光融合的方法能够有效改善道路交通、安防监控等开放场景下的目标检测的效果。现有方法较少针对红外/可见光差异性设计特征交互机制,使得检测的精度和鲁棒性受限。因此,设计了一种基于双流结构的红外/可见光图像融合网络,充分考虑了不同模态图像间的差异,通过提取和融合不同模态图像的多层次特征信息,实现开放环境下目标的精准识别。针对可见光图像质量容易受到环境光照变化影响的问题,设计了轻量化的图像光照感知模块,通过权重分配函数动态调整红外/可见光的融合权重,提高了融合算法的适应性和准确性。同时,设计了无参数的3D注意力模块,以自动识别网络所提取特征的通道和空间重要性,并根据模态间的重要性不同分配不同的融合权重,其能够在不增加网络参数量的前提下提高网络融合的效果。此外,构建了一套近红外/可见光数据集(NRS),为开放场景的目标识别任务提供了更多源的数据。最后,在自主构建的数据集NRS和公开数据集M^(3) FD上对模型进行了一系列测试。结果表明,所提方法检测精度分别达到93.5%,92.2%(mAP_(.50)),能够为开放场景中的目标精准探测识别提供支撑。

关键词：目标检测多谱段融合近红外图像光照感知注意力机制

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