检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2023年第19期72卷 226-233页

作者：顾梓恒臧强郑改革南京信息工程大学自动化学院南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044

极性电介质支持的表面声子极化激元(surface phonon polaritons,SPhP)在红外波段增强光与物质相互作用过程中引起了广泛的关注,然而存在光场操控有限、调制波段限定在剩余射线带区域的问题.提出了一种由双轴范德瓦耳斯材料(a-MoO_(3))... 详细信息

极性电介质支持的表面声子极化激元(surface phonon polaritons,SPhP)在红外波段增强光与物质相互作用过程中引起了广泛的关注,然而存在光场操控有限、调制波段限定在剩余射线带区域的问题.提出了一种由双轴范德瓦耳斯材料(a-MoO_(3))和外尔半金属组成的异质结构,用来研究各向异性SPhP的主动可调谐性.在横磁波入射条件下,通过4×4传递矩阵法准确地求解异质系统中的反射系数以及场分布,描述各向异性SPhP的色散性质.研究结果表明:模式杂化和色散操控可以通过方位角度及a-MoO_(3)的厚度大小实现.更重要的是外尔半金属中费米能级的大小能够启用动态色散曲线调节,而费米能级依赖于外界温度的变化.因此研究有助于进一步优化和设计基于范德瓦耳斯材料的可控光电器件,在红外热辐射和生物传感等方面具有较好的应用前景.

关键词：外尔半金属表面声子极化激元各向异性色散关系

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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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超像素特征的运动目标检测算法

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控制理论与应用 2017年第12期34卷 1568-1574页

作者：胡昭华张维新邵晓雯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

在像素级的背景建模方法中,由于其反映的只是时间上的连续性,没有考虑到空间上的相关性,所以会导致检测目标不完整,或检测目标呈碎片化的结果,不利于后续的识别或跟踪.为此,本文首先针对ViBe算法对于动态背景不鲁棒的问题进行了改进,利... 详细信息

在像素级的背景建模方法中,由于其反映的只是时间上的连续性,没有考虑到空间上的相关性,所以会导致检测目标不完整,或检测目标呈碎片化的结果,不利于后续的识别或跟踪.为此,本文首先针对ViBe算法对于动态背景不鲁棒的问题进行了改进,利用样本集的标准差作为动态背景度量值,实时更新距离阈值和背景模型更新率,达到对动态背景的鲁棒性;同时引入了超像素特征,提出了基于超像素特征的运动目标检测算法.由于超像素分割具有较好的边缘信息同时超像素数目可控,所以根据SLIC0超像素分割算法提取超像素特征,将超像素块中的像素均值作为超像素特征值,并引入到改进的ViBe算法框架中;由于超像素分割的数目并不是固定不变的,所以本文使用初始种子点位置的超像素特征构建背景模型并进行运动目标的检测.实验表明,该方法检测结果具有良好的目标边缘信息并可以有效抑制动态背景的干扰.

关键词： ViBe算法超像素运动目标检测 SLIC0算法动态背景

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基于电弧放电优化的光纤法珀湿度传感器

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光学学报 2022年第10期42卷 28-35页

作者：孙萌萌葛益娴沈令闻胡凯南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出一种基于法布里-珀罗干涉的多模光纤-空气腔-多模光纤-聚乙烯醇(PVA)薄膜结构的湿度传感器,研究了结构中空气腔反射面的曲率对光传播和反射谱的影响,并提出了利用电弧放电增大反射面曲率半径的方法。实验结果表明,所提方法降低了光... 详细信息

提出一种基于法布里-珀罗干涉的多模光纤-空气腔-多模光纤-聚乙烯醇(PVA)薄膜结构的湿度传感器,研究了结构中空气腔反射面的曲率对光传播和反射谱的影响,并提出了利用电弧放电增大反射面曲率半径的方法。实验结果表明,所提方法降低了光在纤芯内的干涉损耗,使更多的光参与干涉,并提高了干涉条纹的对比度和精细度。在优化后的多重腔端面涂敷一层厚度为14μm的PVA薄膜,在29.1%~81.8%环境相对湿度范围内,传感器的平均灵敏度可达73.24 pm/%,且具有良好的时间稳定性。

关键词：光纤光学光纤传感器电弧放电优化空气腔湿度测量法布里-珀罗干涉仪

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海洋气泡对水下量子通信性能的影响

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光学学报 2023年第18期43卷 251-260页

作者：张秀再葛羽洁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

随着水下无线通信的发展,关于海洋环境量子通信的研究也逐渐成为热点。其中,研究海洋气泡对光量子在水下传输的影响具有重要意义。为了研究海洋气泡对水下量子通信信道性能的影响,根据海洋气泡的粒径分布模型,研究了气泡的散射特性,并... 详细信息

随着水下无线通信的发展,关于海洋环境量子通信的研究也逐渐成为热点。其中,研究海洋气泡对光量子在水下传输的影响具有重要意义。为了研究海洋气泡对水下量子通信信道性能的影响,根据海洋气泡的粒径分布模型,研究了气泡的散射特性,并根据气泡的消光系数,分析了不同条件参数对链路衰减、纠缠度、信道容量以及信道误码率的影响,并进行了仿真实验。结果表明:气泡浓度和传输距离的增大,使链路衰减和误码率增加,对于幅值阻尼信道、退极化信道和比特翻转信道,其信道容量均有所减小;随着气泡半径的增大、深度的减小,信道纠缠度降低。由此可见,海洋气泡对量子通信性能的影响不可忽略,在实际应用中为了保障水下量子通信的传输效率,应适当调节水下量子通信相关参数,减小海洋气泡环境对通信系统的影响。

关键词：海洋气泡水下量子通信链路衰减信道纠缠度信道容量

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海洋非色素团聚颗粒对水下量子通信性能的影响

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光学学报 2023年第12期43卷 8-16页

作者：张秀再周丽娟翟梦思葛羽洁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

为了研究海洋非色素团聚颗粒对水下量子通信性能的影响,基于Mie散射理论和Gordon模型,分析了非色素团聚颗粒的散射与吸收特性。针对不同波长的光信号,建立了海洋非色素团聚颗粒质量浓度与链路衰减、量子安全密钥产生率、信道建立速率、... 详细信息

为了研究海洋非色素团聚颗粒对水下量子通信性能的影响,基于Mie散射理论和Gordon模型,分析了非色素团聚颗粒的散射与吸收特性。针对不同波长的光信号,建立了海洋非色素团聚颗粒质量浓度与链路衰减、量子安全密钥产生率、信道建立速率、幅值阻尼信道容量之间的关系模型并进行了仿真。结果表明,当采用波长为580 nm的光信号进行水下量子通信、传输距离为2 km、海洋非色素团聚颗粒的质量浓度为1.2 mg/L时,对应的链路衰减、量子安全密钥产生率和幅值阻尼信道容量分别为1.659、8.295×10^(-5)和0.486;保真度为0.899时,量子信道建立速率为58.2 pair/s。该仿真结果可为海洋环境中量子通信系统的设计与优化提供参考依据。

关键词：量子通信海洋非色素团聚颗粒量子安全密钥产生率信道建立速率幅值阻尼信道

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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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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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海洋矿物质颗粒对水下量子通信信道性能的影响

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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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基于改进级联算法的遥感图像目标检测

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光学学报 2022年第24期42卷 195-203页

作者：王友伟郭颖邵香迎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

针对遥感图像中小目标规模大、分布不均匀、尺度比例变化大和背景复杂等问题,提出一种改进的级联算法SACascade。该算法使用循环特征金字塔使产生的特征表示逐步增强,提高小目标的检测率。使用基于可学习锚的建议区域生成网络,对遥感目... 详细信息

针对遥感图像中小目标规模大、分布不均匀、尺度比例变化大和背景复杂等问题,提出一种改进的级联算法SACascade。该算法使用循环特征金字塔使产生的特征表示逐步增强,提高小目标的检测率。使用基于可学习锚的建议区域生成网络,对遥感目标进行精确定位,并且引入特征自适应模块和特征融合模块,以提高模型对复杂背景图像的检测性能。在级联的基础上引入双分支检测头以提高模型对小目标的检测性能。在TGRS-HRRSD-Dataset和VisDroneDET数据集上对不同算法进行对比实验,实验结果表明:改进后的级联算法可以更精确地对遥感图像目标进行检测和定位,相比改进前的级联算法在两个数据集上的精度分别提高2.94%和9.71%。

关键词：遥感目标检测深度学习特征融合级联算法

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