检索结果-内蒙古大学图书馆

中国光学(中英文) 2025年第1期18卷 70-77页

作者：李雨哲胡源霍家琦张又予高天元长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022

目前中波红外变焦系统在大变倍比,长焦距变焦条件下,难以在极短总长的条件下具备较低敏感度。针对这一问题,本文通过合理分配非球面和衍射面,采用独立组元低敏感度设计方法,设计出一套无需折叠光路,总长仅有337 mm的低敏感度中波红外变... 详细信息

目前中波红外变焦系统在大变倍比,长焦距变焦条件下,难以在极短总长的条件下具备较低敏感度。针对这一问题,本文通过合理分配非球面和衍射面,采用独立组元低敏感度设计方法,设计出一套无需折叠光路,总长仅有337 mm的低敏感度中波红外变焦光学系统。通过降低各个组元的像差从而降低系统公差敏感度。该系统具有30倍大变倍比,可实现30~900 mm的长焦距连续变焦。该系统具有变倍比大、长焦距变焦、极短总长以及低敏感度并且全焦距范围内像质良好等优点,在狭小空间目标识别、跟踪、探测等方面,具有较大的应用优势。

关键词：红外系统长焦距变焦大变倍比极短总长低敏感度

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融合双轴转台的全方位工业激光投影系统标定方法

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光子学报 2025年第3期54卷 139-153页

作者：郭丽丽韩振寰林雪竹李丽娟长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春理工大学中山研究院

为解决工业激光投影系统面向大尺寸（大于9.2 m×9.2 m）构件进行投影定位时，因自身投影范围受限导致系统需多次转站标定，致使投影标定所需的合作目标点布设繁琐、增加标定时间等问题，构建了融合双轴转台的全方位工业激光投影定... 详细信息

为解决工业激光投影系统面向大尺寸（大于9.2 m×9.2 m）构件进行投影定位时，因自身投影范围受限导致系统需多次转站标定，致使投影标定所需的合作目标点布设繁琐、增加标定时间等问题，构建了融合双轴转台的全方位工业激光投影定位系统，并针对本系统提出了基于双轴振镜和双轴转台两者四轴转角的标定方法。首先，提出了基于激光跟踪仪与多参数集成标定板的系统构建参数标定方法，建立系统构建参数标定模型，实现了对双轴转台与激光3D投影系统之间的实时相对位姿的标定；其次，根据不同合作目标点对应的双轴振镜与双轴转台两者四轴转角，建立了系统外部参数标定模型，基于双轴转台坐标系，获取激光3D投影系统坐标系与被投影物体坐标系之间的相对位姿并实时监测位姿变动；最后，针对标定模型构建目标优化函数，采用序列最小二乘法优化算法解算标定参数。仿真结果表明，所建模型标定精度可达10-6mm，加入系统正态分布误差后进行仿真，其平均标定精度为0.242 mm，实验结果表明实际投影最大偏差大约为0.30 mm，实现了全方位投影。

关键词：测量激光投影定位系统双轴转台标定模型全方位投影

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基于旋转偏振光栅与快反镜的单探测器复合跟瞄系统

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航空学报 2025年第3期46卷 60-72页

作者：王伟姜会林陈明策董岩徐卿王立董科研安岩长春理工大学光电工程学院长春130022 光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春130022 北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190 长春理工大学电子信息工程学院长春130022

为满足激光通信系统的共形设计和实现轻小型化的空间激光通信组网,设计一种应用于机载平台下的基于偏振光栅与快反镜(FSM)的新型单探测器复合轴系统。针对旋转偏振光栅实际应用与理论之间的差异,将偏振光栅光束偏转问题与目标脱靶量之... 详细信息

为满足激光通信系统的共形设计和实现轻小型化的空间激光通信组网,设计一种应用于机载平台下的基于偏振光栅与快反镜(FSM)的新型单探测器复合轴系统。针对旋转偏振光栅实际应用与理论之间的差异,将偏振光栅光束偏转问题与目标脱靶量之间进行关联,定义了目标位置与双偏振光栅角度关系,进行了偏振光栅光束偏转坐标构建及解耦。随后对复合系统偏振光栅单元与FSM单元进行设计,通过目标闭环试验检测了系统跟踪性能,结果表明,在5°@0.2 Hz载体扰动情况下,双偏振光栅方位轴、俯仰轴脱靶量闭环残差分别为126.1002μrad(RMS)与149.5309μrad(RMS),FSM方位轴、俯仰轴脱靶量闭环残差分别为3.4921μrad(RMS)与4.0131μrad(RMS),动态目标闭环控制双轴精跟踪残差为5.3197μrad(RMS),相比于Risley棱镜,光束偏转范围提升4倍,精度提升45.8%。整个跟踪过程中,两偏振光栅旋转角度值连续且平稳变化,满足轻量型机载平台对光电跟瞄设备的使用需求。

关键词：光电跟瞄平台光束偏转双偏振光栅跟踪性能解耦

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基于BP神经网络的AR自由曲面棱镜光学系统设计

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光学学报 2025年

作者：张易牟达长春理工大学光电工程学院长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春理工大学中山研究院

增强现实(AR)眼镜中，自由曲面棱镜因其高光学效率和优秀成像质量备受关注，但其设计优化过程复杂且缺少可用专利数据，往往需要人工经验。针对这些问题，本文提出了一种结合Zemax光学仿真软件与深度学习技术的设计方法，该方法通过Pyt... 详细信息

增强现实(AR)眼镜中，自由曲面棱镜因其高光学效率和优秀成像质量备受关注，但其设计优化过程复杂且缺少可用专利数据，往往需要人工经验。针对这些问题，本文提出了一种结合Zemax光学仿真软件与深度学习技术的设计方法，该方法通过Python控制Zemax构建自由曲面棱镜基础结构，设定成像限制条件，进行优化得到初始样本。以此为基准，生成大量不同视场的光学系统设计结果作为数据集，利用Back-Propagation(BP)算法训练深度神经网络模型。设计结果表明，训练得到的模型能够根据输入的视场要求等关键参数，快速自动生成满足要求的光学系统结构参数，初始结构具有良好的光路布局合理性，经优化后的设计方案在成像质量和系统紧凑性上均达到了预期目标，引入补偿棱镜之后完成了AR自由曲面棱镜光学系统的整体设计。这种方法显著减少了设计时间，降低了对设计者经验的依赖，为AR眼镜光学系统的快速设计和优化提供了新的思路。

关键词： AR 自由曲面棱镜 BP 深度学习 Python

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光纤-硫系玻璃埋入式光波导耦合效率研究

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 239-246页

作者：车文龙张悦赵建行曹英浩周姚宋瑛林周见红长春理工大学光电工程学院吉林长春130022 哈尔滨工业大学物理学院黑龙江哈尔滨150001 长春理工大学光电测量和光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022

“后摩尔”时代,光子芯片因其具备高速度、大带宽、低能耗等特点获得了广泛研究,光波导作为光子芯片的基本元件,把光从光纤耦合到光波导中是一项值得研究的关键技术。硫系玻璃的较高折射率、超快非线性响应、以及超宽的红外透过区域等特... 详细信息

“后摩尔”时代,光子芯片因其具备高速度、大带宽、低能耗等特点获得了广泛研究,光波导作为光子芯片的基本元件,把光从光纤耦合到光波导中是一项值得研究的关键技术。硫系玻璃的较高折射率、超快非线性响应、以及超宽的红外透过区域等特性,使其具有许多传统红外材料所不具备的优势,其性能和用途无法被其他红外光学材料所取代,相比于硅基光子芯片,硫系玻璃光子芯片能够实现中远红外范围的应用。文中通过真空热蒸发法在玻璃基底沉积硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)薄膜,利用移动曝光的方式验证硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)具有光致漂白效应,在1310 nm处曝光前后折射率改变量约0.013。通过掩膜移动曝光法在硫系玻璃Ge_(28)Sb_(12)Se_(60)薄膜中制备埋入式光波导,并实现了光纤-埋入式光波导的端面耦合,研究了输入端光纤与埋入式硫系玻璃光波导之间的耦合效率问题,实验测得耦合效率为0.575%;此外,还通过光束传播方法对实验过程进行模拟,研究结果表明,实验与仿真耦合效率随光纤位移变化趋势一致。该研究对硫系玻璃薄膜在红外光学信息处理、光通信等领域具有一定的借鉴意义。

关键词：硫系玻璃端面耦合光束传播方法埋入式光波导

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基于Back Propagation神经网络的增强现实自由曲面棱镜光学系统设计

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光学学报 2025年第8期 154-162页

作者：张易牟达长春理工大学光电工程学院长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春理工大学中山研究院

增强现实（AR）眼镜中，自由曲面棱镜因其高光学效率和优秀成像质量备受关注，但其设计优化过程复杂且缺少可用专利数据，往往需要人工经验。针对这些问题，提出一种结合Zemax光学仿真软件与深度学习技术的设计方法，该方法通过Python控... 详细信息

增强现实（AR）眼镜中，自由曲面棱镜因其高光学效率和优秀成像质量备受关注，但其设计优化过程复杂且缺少可用专利数据，往往需要人工经验。针对这些问题，提出一种结合Zemax光学仿真软件与深度学习技术的设计方法，该方法通过Python控制Zemax构建自由曲面棱镜基础结构，设定成像限制条件，进行优化得到初始样本。以此为基准，生成大量不同视场的光学系统设计结果作为数据集，利用反向传播（BP）算法训练深度神经网络模型。设计结果表明：训练得到的模型能够根据输入的视场要求等关键参数，快速自动生成满足要求的光学系统结构参数，初始结构具有良好的光路布局合理性，经优化后的设计方案在成像质量和系统紧凑性上均达到预期目标，引入补偿棱镜之后完成AR自由曲面棱镜光学系统的整体设计。这种方法显著减少设计时间，降低对设计者经验的依赖，为AR眼镜光学系统的快速设计和优化提供新的思路。

关键词：增强现实自由曲面棱镜反向传播深度学习 Python

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大气光通信中大气湍流影响抑制技术研究进展

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兵工学报 2009年第6期30卷 779-791页

作者：陈纯毅杨华民姜会林冯欣王辉长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室

大气湍流导致大气光通信链路的误码率上升。湍流影响抑制技术的研究成果有利于提升大气光通信的性能,提高链路的通信速率及距离。首先总结了大气湍流对光通信影响机理的最新研究成果,指出了不同大气湍流效应对光通信的影响形式,其中包... 详细信息

大气湍流导致大气光通信链路的误码率上升。湍流影响抑制技术的研究成果有利于提升大气光通信的性能,提高链路的通信速率及距离。首先总结了大气湍流对光通信影响机理的最新研究成果,指出了不同大气湍流效应对光通信的影响形式,其中包括光强闪烁、光束漂移、到达角起伏、相位起伏、光束扩展等。综述了大气湍流影响抑制技术的研究动态和新进展,并根据抑制技术原理的不同,详细地论述了大孔径接收、分集、部分相干光传输、时域处理与阈值优化、自适应光学等技术。从抑制原理和效果出发,对各种大气湍流影响抑制技术进行了分析和讨论,最后简述了进一步开展工作的方向。

关键词：通信技术光通信大孔径分集部分相干光时域处理自适应光学

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大气信道部分相干光通信链路性能分析与优化

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电子学报 2009年第8期37卷 1869-1872页

作者：陈纯毅杨华民姜会林冯欣王辉长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室

针对使用开关键控的强度调制/直接检测部分相干光链路,建立了信道容量、信道误码率以及链路中断概率的数学分析模型.在此基础上,分别对完全相干光和部分相干光链路的信道容量、信道误码率以及链路中断概率进行了计算和对比分析.给出了... 详细信息

针对使用开关键控的强度调制/直接检测部分相干光链路,建立了信道容量、信道误码率以及链路中断概率的数学分析模型.在此基础上,分别对完全相干光和部分相干光链路的信道容量、信道误码率以及链路中断概率进行了计算和对比分析.给出了发射功率受限时,光束初始相干度的优化选取模型.在大气湍流信道中,部分相干光通信的性能优于完全相干光通信,部分相干光传输是一种有效的大气湍流影响抑制技术.

关键词：信道容量误码率中断概率无线光通信部分相干光

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基于KAN-Transformer的离轴三反装调仿真技术

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光学学报 2025年第5期 157-169页

作者：盛雷李丽娟付西红林雪竹郭丽丽长春理工大学光电工程学院光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室长春理工大学中山研究院中国科学院西安光学精密机械研究所中国科学院大学

在离轴三反系统装调过程中，针对小范围失调情况下，失调量耦合导致的像差之间相互影响、失调量计算精度低、装调效率低等问题，构建了KAN-Transformer(Kolmogorov-Arnold network-Transformer)的离轴三反失调量预测模型。首先，以系统... 详细信息

在离轴三反系统装调过程中，针对小范围失调情况下，失调量耦合导致的像差之间相互影响、失调量计算精度低、装调效率低等问题，构建了KAN-Transformer(Kolmogorov-Arnold network-Transformer)的离轴三反失调量预测模型。首先，以系统波前分解的多视场下第1至9项fringe Zernike系数作为模型输入，然后通过KAN-Transformer训练模型预测系统失调量数值，最后根据系统失调量数值调整迭代完成装调。基于KAN-Transformer离轴三反失调量预测模型，通过1000次失调量计算得出平均误差，实验结果表明，相对于基于反向传播（BP）、KAN、Transformer等神经网络模型，所提模型的平均误差分别提升了0.0095、0.0065、0.0048 mm，可以实现更高精度的失调量计算。KAN-Transformer神经网络模型可以有效避免陷入局部最优解并找到全局最优解，具有较好的鲁棒性，且能够更好地捕捉复杂光学系统中镜组失调量与系统波像差之间的非线性关系，实现失调量的非解析计算方式。所提方法提高了小范围失调下失调量计算精度，计算精度约提升了0.00618 mm。结果表明，KAN-Transformer模型训练的均方差误差和平均绝对误差均值相对于BP神经网络分别提高了44.6%、73.7%；相对于Transformer神经网络分别提高了25.3%、34.6%。

关键词：离轴三反系统计算机辅助装调神经网络失调量计算非线性误差

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数字微镜器件在会聚成像光路中的像差分析

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光学学报 2019年第3期39卷 144-149页

作者：孙永强胡源王月旗王祺付跃刚长春理工大学光电测控与光信息传输技术教育部重点实验室吉林长春130022

数字微镜器件(DMD)应用于会聚成像光路中时,其表面微镜绕各自旋转轴做偏转运动,且微镜相对平面反射镜呈非连续分布,这导致了经过DMD反射后的光束轴外视场主光线与轴上视场主光线存在光程差。利用几何光学和像差理论,在基于DMD的会聚成... 详细信息

数字微镜器件(DMD)应用于会聚成像光路中时,其表面微镜绕各自旋转轴做偏转运动,且微镜相对平面反射镜呈非连续分布,这导致了经过DMD反射后的光束轴外视场主光线与轴上视场主光线存在光程差。利用几何光学和像差理论,在基于DMD的会聚成像光路中得到了DMD面上的像高、光线入射角度、DMD像素大小及偏转角与最终光程差之间的关系。分析了影响光学系统像质的因素及补偿方法,并通过仿真模拟和实验验证了理论的正确性。该研究结果对采用DMD器件的光学系统设计和装调均具有重要意义。

关键词：成像系统成像分析光程差数字微镜器件焦深

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