检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2025年第3期54卷 203-213页

作者：娄泰袁葛郭程祥杨童杨磊谢洪波天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题，研究了长工作距复消色差物镜的设计原理，布局照明与成像结构，得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构，设计了一款... 详细信息

为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题，研究了长工作距复消色差物镜的设计原理，布局照明与成像结构，得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构，设计了一款具有30倍放大率、数值孔径为0.35、工作波长位于可见光波段且工作距离为17.3 mm的平场复消色差显微物镜。其整体成像性能接近衍射极限。基于光学设计进行加工与装调后，使用仪器进行实验。粒子成像与测速实验结果表明，系统可对直径为1μm的粒子清晰成像，测量速度偏差与理论模拟值偏差在6%以内，说明显微镜系统设计具有可行性，集成化的仪器表现良好。

关键词：光学设计与制造几何光学显微镜探测成像系统粒子图像测速

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眼科手术显微镜低照度图像实时增强算法

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光学学报 2025年第4期45卷 65-76页

作者：郭泰龙蔡怀宇汪毅陈晓冬天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

为减小眼科手术过程中患者光毒性损伤风险，保证医生在较低照度条件下通过显示屏观察并进行手术操作，提出一个基于眼科手术显微镜的低照度图像增强网络并设计一系列损失函数指导网络进行训练。所提算法将低照度图像增强任务分解为3个... 详细信息

为减小眼科手术过程中患者光毒性损伤风险，保证医生在较低照度条件下通过显示屏观察并进行手术操作，提出一个基于眼科手术显微镜的低照度图像增强网络并设计一系列损失函数指导网络进行训练。所提算法将低照度图像增强任务分解为3个子任务：1）通过残差去噪模块在保留图像纹理信息的同时去除噪声的影响，得到去噪图像；2）通过照度调整模块对去噪图像进行逐像素照度调整，得到照度调整图像，照度调整模块以DCE-Net(deep curve estimation net)为基础架构，使用幂次运算对高阶调整曲线形式进行相关改进，增大了照度调整范围，并减少了模块参数量与迭代次数；3）通过色调恢复模块并基于交叉注意力机制学习去噪图像的全局色调信息并对照度调整图像进行全局颜色校正。实验结果表明，在低照度合成图像数据集与自采低照度猪眼图像数据集中，所提算法在图像质量与视觉效果方面相比7种主流算法均排名前列，处理一幅3840 pixel×2160 pixel手术图像耗时7 ms，能够满足手术场景下的实时性需求。相比于常规眼科手术，所提算法能够将眼科手术显微镜所需的照明强度减小80%左右。

关键词：手术显微镜低照度图像增强图像去噪色调恢复

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基于DAST晶体的连续太赫兹差频辐射源研究

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物理学报 2025年第3期74卷 118-126页

作者：王泽龙王与烨李海滨张敬喜徐德刚姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072

基于DAST晶体的太赫兹差频辐射源具有宽调谐、室温运转等优点,但DAST晶体熔点低、热导率低的特性使其在连续泵浦条件下热积累严重、晶体易损伤,这限制了其实际应用.本文理论研究了基于金刚石衬底的DAST晶体的热分布特性,实验分析了金刚... 详细信息

基于DAST晶体的太赫兹差频辐射源具有宽调谐、室温运转等优点,但DAST晶体熔点低、热导率低的特性使其在连续泵浦条件下热积累严重、晶体易损伤,这限制了其实际应用.本文理论研究了基于金刚石衬底的DAST晶体的热分布特性,实验分析了金刚石衬底对DAST晶体中热效应的改善.进一步,基于连续单频激光器与金刚石衬底DAST晶体搭建了差频太赫兹辐射源,其太赫兹波频率调谐范围为1.1—3 THz,在2.493THz处获得最大输出功率为3.39 nW,30 min内太赫兹波的功率不稳定度为2.19%.该窄线宽、可调谐太赫兹辐射源在高精度光谱检测等领域具有较高的应用潜力.

关键词：连续太赫兹源差频产生 DAST晶体

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基于种子脉冲预整形的130μJ线偏振单频12μm纤芯铒镱共掺光纤激光器

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物理学报 2025年第2期74卷 122-128页

作者：蒋沛恒史朝督付士杰田浩盛泉史伟沈琪皓周鼎富姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 西南技术物理研究所成都610041

报道了基于种子脉冲预整形实现的百微焦1550 nm线偏振脉冲单频光纤激光器.通过设计三角形脉冲种子波形,优化其前沿上升趋势及低强度持续时间,缓解脉冲激光在放大过程中因增益饱和效应引起的脉冲宽度压缩、激光峰值功率快速增长问题,实... 详细信息

报道了基于种子脉冲预整形实现的百微焦1550 nm线偏振脉冲单频光纤激光器.通过设计三角形脉冲种子波形,优化其前沿上升趋势及低强度持续时间,缓解脉冲激光在放大过程中因增益饱和效应引起的脉冲宽度压缩、激光峰值功率快速增长问题,实现高能量脉冲单频激光放大.实验中基于优化设计的脉冲种子波形,在纤芯直径为12μm的铒镱共掺光纤中,实现了脉冲宽度608 ns、能量130μJ、光谱线宽542 kHz的1550 nm线偏振脉冲单频激光输出.

关键词：高能量脉冲激光单频光纤激光器脉冲预整形受激布里渊散射效应

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基于掩模Transformer的HDR图像重建算法

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激光与光电子学进展 2025年第2期62卷 409-420页

作者：张祖珩陈晓冬汪毅蔡怀宇天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

在众多高动态范围（HDR）图像重建算法中，生成包围曝光式的HDR图像重建算法因其突出的动态范围扩展能力及对复杂光照场景的适应能力成为研究的热点。然而，生成包围曝光式重建算法往往基于卷积神经网络构建图像生成器，导致生成器仅具... 详细信息

在众多高动态范围（HDR）图像重建算法中，生成包围曝光式的HDR图像重建算法因其突出的动态范围扩展能力及对复杂光照场景的适应能力成为研究的热点。然而，生成包围曝光式重建算法往往基于卷积神经网络构建图像生成器，导致生成器仅具有局部感受野，难以利用全局信息，使图像过曝与欠曝区域信息恢复能力受限。为此，本文引入Transformer架构赋予网络全局感受野，增强网络建立长距离依赖的能力。同时，为Transformer添加单向软掩模，避免过曝与欠曝区域的无效信息向特征图输入噪声，进一步提高重建质量。实验结果表明，所提算法在VDS数据集与HDREye数据集上峰值信噪比分别提高2.37 dB和1.33 dB，主观对比实验进一步证明所提算法的有效性。该研究为提升HDR图像重建算法对过曝与欠曝区域的信息恢复能力提供了一种新的思路。

关键词：高动态范围图像重建深度学习软掩模 Transformer

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基于波前编码的制冷型红外光学系统焦深拓展研究

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光子学报 2025年第1期54卷 124-135页

作者：王馨竹杨磊段文浩杨童刘万成谢洪波天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072 电磁空间安全全国重点实验室天津300308

设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系... 详细信息

设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系统的不同影响,直接得到合适的相位板参数。利用光学软件对波前编码系统进行仿真,并采用Lucy-Richardson迭代算法恢复编码模糊图像。基于像素及人眼视觉感受对复原图像进行综合评价,证明波前编码技术有效拓展了普通红外光学系统的焦深,可拓展至原焦深范围的20倍。

关键词：光学设计红外光学系统波前编码焦深拓展相位板

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紧凑高效高光束质量千赫兹Nd∶YAG MOPA激光器

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中国激光 2025年第2期52卷 35-42页

作者：池静钟凯李方杰乔鸿展孙悦郑逸哲刘宇鑫徐德刚姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

报道了一种基于分光泵浦的紧凑电光调Q Nd∶YAG主振荡功率放大(MOPA)系统,其能够实现高脉冲能量、高稳定性和高光束质量的纳秒脉冲激光输出。振荡级采用YAG/Nd∶YAG键合晶体作为增益介质,在1 kHz的重复频率下输出的单脉冲能量为2.68 mJ... 详细信息

报道了一种基于分光泵浦的紧凑电光调Q Nd∶YAG主振荡功率放大(MOPA)系统,其能够实现高脉冲能量、高稳定性和高光束质量的纳秒脉冲激光输出。振荡级采用YAG/Nd∶YAG键合晶体作为增益介质,在1 kHz的重复频率下输出的单脉冲能量为2.68 mJ,脉冲宽度为4.4 ns。利用球差自补偿的单级双通端面泵浦Nd∶YAG激光放大器,将单脉冲能量放大到9.37 mJ,脉冲宽度为4.63 ns,相应的峰值功率为2.02 MW,光-光转换效率达26.86%,平均功率在1 h内的均方根(RMS)不稳定度为0.094%。使用LiB_(3)O_(5)(LBO)晶体进行倍频实验,532 nm激光的单脉冲能量为4.98 mJ,脉冲宽度为3.5 ns。该MOPA激光系统可以作为高精度测距仪和高分辨率激光雷达的理想激光源。

关键词：激光器与激光光学激光放大器电光调Q 分光泵浦球差自补偿

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基于改进Point Transformer v2的点云语义分割方法

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激光与光电子学进展 2025年

作者：陈琪王康年焦志强黄战华天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

现有基于Transformer的点云语义分割方法通常依赖于同级跳跃连接的编码-解码结构，但该结构在特征融合过程中容易导致编码器特征与解码器特征难以有效融合，并且在采样过程中会丢失一部分细节。针对这些问题，本文提出了一种基于全尺度... 详细信息

现有基于Transformer的点云语义分割方法通常依赖于同级跳跃连接的编码-解码结构，但该结构在特征融合过程中容易导致编码器特征与解码器特征难以有效融合，并且在采样过程中会丢失一部分细节。针对这些问题，本文提出了一种基于全尺度跳跃连接和通道注意力机制的改进Point Transformer v2模型。首先，利用全尺度跳跃连接有效融合浅层和同级编码器特征以及先前的解码器特征，为解码器提供细节丰富的多尺度信息，从而增强模型对复杂场景的感知能力，使分割结果更加精细。接着，采用通道注意力机制自适应地调整模型对特征序列中各通道特征的关注程度，进一步提高分割精度。此外，改进的分组向量注意力机制通过使用简单的线性层作为权重编码层，显著降低了模型的参数量。实验结果表明，本文模型在S3DIS数据集上取得了良好的分割结果，m Io U达到了71.5%，较Point Transformer v2提高了1.9%；同时，模型参数量相比Point Transformer v2减少了14.16%。这表明，所提模型具有更优越的分割性能和更高的参数效率。

关键词：全尺度跳跃连接通道注意力机制改进Point Transformer v2模型点云语义分割

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基于相干合成的高功率绿光飞秒激光系统

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中国激光 2025年第2期52卷 19-26页

作者：毕根毓刘博文余晨鸣储玉喜范锦涛胡明列天津大学精密仪器与光电子工程学院超快激光研究室&光电信息技术教育部重点实验室天津300072 天津大学佐治亚理工学院深圳学院广东深圳518071

报道了高功率、高光束质量绿光飞秒激光系统。该系统结合了棒状光子晶体光纤放大器和相干合成技术,并使用三硼酸锂(LBO)晶体进行非线性频率变换。单路光纤放大器输出中心波长为1031 nm、重复频率为1 MHz、平均功率为130 W的脉冲序列。... 详细信息

报道了高功率、高光束质量绿光飞秒激光系统。该系统结合了棒状光子晶体光纤放大器和相干合成技术,并使用三硼酸锂(LBO)晶体进行非线性频率变换。单路光纤放大器输出中心波长为1031 nm、重复频率为1 MHz、平均功率为130 W的脉冲序列。通过优化放大器的热管理和改善信号光耦合,在该功率下获得了近衍射极限的光束质量。两路放大器的相干合成效率高达95.2%,且在不同输出功率下保持稳定。在相干合成后,基频光的平均功率达到238 W,经过透射式衍射光栅压缩器后功率为210 W,脉冲宽度为230 fs。通过优化基频光的光斑大小,在2 mm厚的LBO晶体中进行倍频处理,成功输出平均功率为128 W、中心波长为517 nm、脉冲宽度为216 fs的飞秒激光。同时,该高功率绿光飞秒激光系统具有良好的稳定性和可扩展性。

关键词：超快光学激光放大器频率变换啁啾脉冲放大相干合成

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基于距离变换的稠密点云配准算法

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光电子·激光 2025年

作者：任思宇陈晓冬汪毅蔡怀宇天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

点云配准在计算机视觉领域有着关键作用，涵盖三维重建、目标识别及机器人导航等多个领域。当前传感器技术的进步使得稠密点云数据的获取更为容易，模型几何细节也更加精确。然而，稠密点云的处理面临诸多挑战，如计算复杂、效率低下等... 详细信息

点云配准在计算机视觉领域有着关键作用，涵盖三维重建、目标识别及机器人导航等多个领域。当前传感器技术的进步使得稠密点云数据的获取更为容易，模型几何细节也更加精确。然而，稠密点云的处理面临诸多挑战，如计算复杂、效率低下等。本文针对此提出一种基于距离变换的稠密点云配准算法。该算法首先通过距离变换技术对源点云和目标点云进行投影，获取不同视角下的距离变换图。接着以两图差异作为目标函数，利用梯度下降算法优化点云间的变换关系，经多次迭代实现准确对齐。在 Stanford 3D Scanning 数据集上的实验显示，本算法在处理稠密点云时精度高、速度快，配准数十万点云仅需约 2 秒，误差小于 0.3°和 0.5mm，具有广阔的应用前景。

关键词：几何处理点云配准刚性变换距离变换图

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