检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第19期41卷 208-214页

作者：张秀再刘邦宇徐茜南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

海洋矿物质颗粒是影响光子在水下传输的重要因素之一。为了研究海洋矿物质颗粒对水下量子通信信道性能的影响,建立了海洋矿物质颗粒群密度、传输距离与链路衰减的关系模型并进行了仿真。针对退极化信道,研究了矿物质颗粒群密度和传输距... 详细信息

海洋矿物质颗粒是影响光子在水下传输的重要因素之一。为了研究海洋矿物质颗粒对水下量子通信信道性能的影响,建立了海洋矿物质颗粒群密度、传输距离与链路衰减的关系模型并进行了仿真。针对退极化信道,研究了矿物质颗粒群密度和传输距离与信道容量、信道误码率的关系并进行了仿真。仿真结果表明,当传输距离为50 m时,随着矿物质颗粒群密度的增大,链路衰减由0.098 dB增加到2.92 dB,链路效率由6.2×10^(-6)减小到2.7×10^(-7)。当矿物质颗粒群密度为1.0×10^(4) m^(-3)时,随着传输距离的增加,信道容量由0.97逐渐减小到0.6,误码率呈指数增大。由此可见,消光效应造成的影响在传输过程中不可忽略,在实际通信过程中,应根据环境情况及时调整传输设备的参数,保证通信质量。

关键词：量子光学水下量子通信矿物质颗粒退极化信道链路衰减信道容量信道误码率

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基于多感受野与动态特征细化的遥感图像检测算法

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激光与光电子学进展 2024年第22期61卷 335-345页

作者：黄骏郭颖严舒南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学自动化学院江苏南京210044

为解决遥感图像目标检测任务中的目标尺寸过小、尺度变化剧烈、目标聚集和背景复杂导致的检测精度较低的问题,提出了一种基于YOLOv7的改进算法DF-YOLOv7。首先去除YOLOv7中过度下采样导致信息丢失的策略,通过改进层结构,以提高对小物体... 详细信息

为解决遥感图像目标检测任务中的目标尺寸过小、尺度变化剧烈、目标聚集和背景复杂导致的检测精度较低的问题,提出了一种基于YOLOv7的改进算法DF-YOLOv7。首先去除YOLOv7中过度下采样导致信息丢失的策略,通过改进层结构,以提高对小物体的检测精度,并且轻量化网络模型。其次提出多感受野的MRELAN模块替换部分ELAN,获得更强的多尺度特征表示,嵌入跨空间学习的高效多尺度注意力机制,适应复杂的场景。最后,提出上下文动态特征细化模块,过滤冗余的特征来突出低层小目标信息的特征差,优化密集目标表达能力。在VisDrone2019和DOTA数据集上对不同算法进行对比实验,实验结果表明:改进后的算法明显优于其他主流算法,相比YOLOv7,在两个数据集上的精度分别提高了3.3百分点和2.3百分点,参数量下降了50.8%。相比于YOLOv5s,该算法在VisDrone上提高了20.1百分点。

关键词：遥感小目标检测深度学习 YOLOv7 特征细化

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非对称银纳米柱的光学特性及制备

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光学学报 2024年第22期44卷 210-219页

作者：陈进倪海彬吴文杰葛益娴王婷婷倪波卢林林常建华南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出了一种新颖的非对称银纳米柱结构,并采用时域有限差分(FDTD)法对其激发的表面等离子体共振(SPR)模式进行了数值模拟。通过磁控溅射和离子束刻蚀技术,成功制备了该单层非对称银纳米柱结构,并通过透射光谱分析其光学特性。实验结果表... 详细信息

提出了一种新颖的非对称银纳米柱结构,并采用时域有限差分(FDTD)法对其激发的表面等离子体共振(SPR)模式进行了数值模拟。通过磁控溅射和离子束刻蚀技术,成功制备了该单层非对称银纳米柱结构,并通过透射光谱分析其光学特性。实验结果表明,该结构对环境折射率变化敏感,在生化物质的现场快速检测中显示出巨大潜力。基于这一发现,进一步设计并模拟了双层非对称银纳米柱结构,确认了其对偏振光的高度敏感性。这些研究成果为开发新型生物化学传感器提供了重要的理论和实验基础。

关键词：表面等离激元共振非对称银纳米柱折射率传感

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基于双向重构后向散射信号的微脉冲激光雷达云层检测算法

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光学学报 2022年第24期42卷 181-194页

作者：孟园园常建华陈思成周妹戴腾飞王博业姜炎宋南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

在理想的洁净大气条件下,微脉冲激光雷达后向散射信号强度具有随高度单调变化的特征。提出了一种基于插值重构方法的云层垂直结构反演算法,以探测距离最低处和最高处为起点和参考点,筛选预处理信号中相应的插值点进行Akima插值。将得到... 详细信息

在理想的洁净大气条件下,微脉冲激光雷达后向散射信号强度具有随高度单调变化的特征。提出了一种基于插值重构方法的云层垂直结构反演算法,以探测距离最低处和最高处为起点和参考点,筛选预处理信号中相应的插值点进行Akima插值。将得到的前向和后向重构信号进一步作平均处理以模拟无云信号。所提算法先结合自适应阈值与经验阈值区分云和气溶胶,确定候选云层区间,再在此基础上,对比模拟的无云信号与预处理信号强度,提取候选云层的云底和云顶高度。利用微脉冲激光雷达数据进行的验证表明,相比于直接反演的传统算法,所提算法的云底和云顶高度的相关系数分别提高至0.9836和0.9334,均方根误差分别减小至43.8 m和280.2 m,有效提高了云层检测的精度。

关键词：遥感微脉冲激光雷达云层检测插值重构大气光学

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黑碳气溶胶对星地量子链路通信性能的影响

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光学学报 2021年第11期41卷 191-199页

作者：张秀再翟梦思周丽娟南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了研究黑碳气溶胶对星地量子通信性能及传输质量的影响,根据黑碳气溶胶的复折射率及米氏散射理论得到其消光效率因子,分析了黑碳气溶胶粒子数浓度对量子通信链路衰减、信道容量、信道生存函数以及信道误码率的影响,并进行了仿真实验... 详细信息

为了研究黑碳气溶胶对星地量子通信性能及传输质量的影响,根据黑碳气溶胶的复折射率及米氏散射理论得到其消光效率因子,分析了黑碳气溶胶粒子数浓度对量子通信链路衰减、信道容量、信道生存函数以及信道误码率的影响,并进行了仿真实验。结果表明,当传输距离为2 km,黑碳气溶胶粒子数浓度由1.2×10^(7)m^(-3)增加至3.6×10^(7)m^(-3)时,链路衰减由0.5079 dB增加至1.524 dB,误码率由0.006增加至0.0101,幅值阻尼信道与退极化信道的信道容量、信道生存函数也呈现出不同程度的衰减,而幅值阻尼信道的衰减更加明显。因此,黑碳气溶胶对星地量子链路通信的性能有显著影响。为了保证量子通信顺利进行并提高传输系统的可靠性,应适当调整相关策略及参数,减小黑碳气溶胶对量子通信链路的影响。

关键词：量子光学量子通信黑碳气溶胶链路衰减信道容量信道生存函数信道误码率

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基于空芯光纤的温度、湿度、应变同时测量光纤传感器

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光学学报 2023年第23期43卷 28-38页

作者：陈鸣常建华徐遥金澳博胡子怡南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出一种基于空芯光纤的温度、湿度和应变同时测量的三参数光纤传感器。该传感器由一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间而成。独特的空芯结构使法布里-珀罗、马赫-曾德尔和反共振3种机制在传感器中并存。实验中,选取反射、透射谱中3个... 详细信息

提出一种基于空芯光纤的温度、湿度和应变同时测量的三参数光纤传感器。该传感器由一段空芯光纤熔接在两段单模光纤之间而成。独特的空芯结构使法布里-珀罗、马赫-曾德尔和反共振3种机制在传感器中并存。实验中,选取反射、透射谱中3个干涉谷dip 1、dip 2、dip 3,分别测试其谷底位置与温度、湿度和应变的对应关系,利用传递矩阵消除不同参数间的交叉敏感,实现了温度、湿度和应变的高灵敏度同步测量。测试结果表明,该传感器的温度灵敏度、相对湿度灵敏度和应变灵敏度分别可达22.4 pm/℃、37.5 pm/%、1.22 pm/με,在结构健康监测方面有望获得重要应用。

关键词：光纤光学空芯光纤反共振效应马赫-曾德尔法布里-珀罗多参数传感

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基于表面等离子体共振效应的单模光纤高灵敏度温湿度传感器

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中国激光 2023年第14期50卷 185-193页

作者：刘卓瑶常建华倪海彬戴腾飞徐遥南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应的温湿度传感器,利用包层腐蚀将纤芯光耦合进包层,并在光纤外侧涂覆二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙烯醇(PVA),以实现环境温度和相对湿度双参量测量。实验结果表明:所提出的传感器具有良好的温湿... 详细信息

本文提出了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应的温湿度传感器,利用包层腐蚀将纤芯光耦合进包层,并在光纤外侧涂覆二甲基硅氧烷(PDMS)和聚乙烯醇(PVA),以实现环境温度和相对湿度双参量测量。实验结果表明:所提出的传感器具有良好的温湿度响应特性,在20~70℃温度范围内的平均灵敏度达到-2.01 nm/℃,在30%~78%相对湿度范围内的平均灵敏度达到-4.36 nm/%。该传感器具有灵敏度高、稳定性好、交叉敏感性低等优点,可以广泛应用于温湿度传感领域。

关键词：传感器光纤传感单模光纤表面等离子体共振温湿度传感

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一种基于朴素贝叶斯分类器的气溶胶类型识别模型

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光学学报 2022年第18期42卷 41-49页

作者：周妹常建华陈思成孟园园戴腾飞南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

根据AERONET SGP站的气溶胶光学反演数据,提出了一种基于朴素贝叶斯分类器的气溶胶分类模型,以气溶胶单次散射反照率、复折射率指数等作为输入变量识别了该地区5种类型的气溶胶,分析了不同类型气溶胶的光学特性。所提模型基于学习训练... 详细信息

根据AERONET SGP站的气溶胶光学反演数据,提出了一种基于朴素贝叶斯分类器的气溶胶分类模型,以气溶胶单次散射反照率、复折射率指数等作为输入变量识别了该地区5种类型的气溶胶,分析了不同类型气溶胶的光学特性。所提模型基于学习训练集样本的类别概率分布生成分类器模型,进而预测出测试集样本的类别。在此基础上,将所提模型应用于SGP站气溶胶类型的季节分布差异特性分析,实验结果符合该地区的气候环境特征。为研究所提模型分类结果的准确性,利用AERONET站点数据与高光谱分辨率激光雷达廓线数据匹配法建立了气溶胶分类阈值标准。结果表明,相比传统的气溶胶分类算法,所提模型获得的气溶胶分类结果与基于阈值标准确定的结果具有较高的一致性,可为卫星等遥感设备的气溶胶反演提供地面数据支撑。

关键词：大气光学气溶胶分类机器学习朴素贝叶斯分类器气溶胶特性

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雾对自由空间量子通信性能的影响

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光学学报 2020年第7期40卷 159-164页

作者：张秀再徐茜刘邦宇南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

为了研究雾对自由空间量子通信的影响,根据雾滴谱分布函数和消光系数,研究了雾的能见度及传输距离对链路衰减、量子通信信道容量、信道保真度及信道误码率的影响,并进行了仿真实验。结果表明,当传输距离为9 km,能见度分别为0.2 km和0.6... 详细信息

为了研究雾对自由空间量子通信的影响,根据雾滴谱分布函数和消光系数,研究了雾的能见度及传输距离对链路衰减、量子通信信道容量、信道保真度及信道误码率的影响,并进行了仿真实验。结果表明,当传输距离为9 km,能见度分别为0.2 km和0.6 km时,对应的链路衰减,信道容量,信道保真度,信道误码率分别为0.76和0.25,0.24和0.4,0.91和0.97,0.01和3.26×10-7。由此可见,能见度小于1 km时,雾对各项性能影响较为显著。因此,应根据雾的能见度来调整通信系统的各项参数以保证通信的顺利进行。

关键词：量子光学量子通信消光系数能见度链路衰减信道容量

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温度自补偿的级联式光纤表面等离子体共振折射率传感器

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光学学报 2023年第13期43卷 36-43页

作者：贾磊葛益娴芮菲王婷婷倪海彬南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044

提出并制备了一种温度自补偿的光纤表面等离子体共振(SPR)折射率传感器,用于实现温度和折射率(RI)的同时测量。该传感器利用细芯光纤(TCF)与多模光纤(MMF)构成MMF-TCF-MMF双通道级联结构,通道1涂覆银膜实现折射率传感,通道2涂覆复合膜(A... 详细信息

提出并制备了一种温度自补偿的光纤表面等离子体共振(SPR)折射率传感器,用于实现温度和折射率(RI)的同时测量。该传感器利用细芯光纤(TCF)与多模光纤(MMF)构成MMF-TCF-MMF双通道级联结构,通道1涂覆银膜实现折射率传感,通道2涂覆复合膜(Ag-ITO)以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜来实现温度传感,进而达到温度补偿的目的。当折射率和温度变化时,两个共振波长将发生变化,通过监测两个共振波谷的波长偏移可以同时测量折射率和温度。实验结果表明,两个通道在1.333~1.357 RIU(RIU为折射率单位)范围内的折射率灵敏度分别为3141.85 nm/RIU和0 nm/RIU,40~80℃范围内的温度灵敏度分别为-0.07 nm/℃和-1.74 nm/℃。该传感器具有体积小、灵敏度高、易制作等优点,在生物医学、环境监测等领域具有一定的应用价值。

关键词：光纤光学光纤传感器表面等离子体共振细芯光纤折射率温度

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