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中国激光 2025年第9期 123-146页

作者：马军方选煜周佳成刘浩杰范恩菠关柏鸥暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室暨南大学物理与光电工程学院

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态的样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。介绍光声光谱的基本原理及... 详细信息

光声光谱作为一种基于光声效应的吸收光谱分析技术，检测物质在光激发下产生的声波，可用于分析固、液、气不同形态的样品，特别是吸收较弱的生化分子或散射较强的生物组织，因此受到生物医学领域的广泛关注。介绍光声光谱的基本原理及其系统核心器件的最新进展，分析并总结其在血糖与血氧、生物疾病标志物、人体呼吸/释放气体检测等生物医学应用方面的技术优势与面临的技术挑战。随着光声光谱技术在灵敏度、响应速度、体积与成本等关键参数指标上的不断优化，未来有望为家庭健康监测、床边诊断、疾病早期筛查等多个领域提供新的技术解决方案。

关键词：光声光谱技术生物医学检测痕量气体生物分子

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基于光电混合神经网络的单像素快速运动物体分类(特邀)

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红外与激光工程 2021年第12期50卷 173-183页

作者：郑淑君姚曼虹王晟平张子邦彭军政钟金钢暨南大学光电工程系广东广州510632 广东技术师范大学光电工程学院广东广州510665 广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

对快速运动物体进行持续分类具有重要的应用前景。受限于有限的数据传输带宽和存储空间,目前基于场景图像的物体分类技术难以实现对运动物体的持续分类。受到单像素成像在时间上累积获取信息这一方式的启发,结合深度学习,提出了一种基... 详细信息

对快速运动物体进行持续分类具有重要的应用前景。受限于有限的数据传输带宽和存储空间,目前基于场景图像的物体分类技术难以实现对运动物体的持续分类。受到单像素成像在时间上累积获取信息这一方式的启发,结合深度学习,提出了一种基于光电混合神经网络的单像素快速运动物体分类方法。该方法不需要获取目标物体的图像,利用对光场的空间调制和单像素测量,直接获取用于分类的特征信息,从而避免了在持续分类过程中基于图像分类方法产生的海量图像数据。单像素测量过程作为神经网络的一部分,将光计算与电子计算无缝衔接起来,构建了一个光电混合神经网络用于对物体的分类。通过对快速旋转圆盘上的手写数字进行持续分类实验测试,证明了提出的方法在分类快速运动的手写数字方面的能力,超过了人眼视觉。

关键词：物体分类深度学习单像素测量光电混合神经网络

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我国光纤传感技术发展路线图

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光学学报 2022年第1期42卷 1-34页

作者：苑立波童维军江山杨远洪孟洲董永康饶云江何祖源靳伟刘统玉邹琪琳毕卫红桂林电子科技大学电子工程与自动化学院光子学研究中心广西桂林541004 长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室湖北武汉430074 武汉理工光科有限股份公司湖北武汉430000 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410000 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室光纤光学研究中心四川成都611731 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 香港理工大学电机工程系中国香港999077 山东省光纤传感技术重点实验室齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东济南250103 北京知觉科技有限公司北京100085 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握... 详细信息

四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握我国光纤传感技术市场需求呈指数型增长的发展趋势。

关键词：传感器光纤传感技术细分技术领域指数发展规律发展趋势

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基于微纳结构的光子轨道角动量复用及检测进展

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量子电子学报 2022年第2期39卷 251-261页

作者：欧阳旭张明偲杨清帅曹耀宇徐毅李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州511436 广东工业大学先进光子技术研究院广东广州510006

1992年Allen等认识到光子可以携带轨道角动量(OAM),其表现为波前的螺旋相位分布。由于其独特的光场分布以及其拓扑荷理论上可取任意整数等特性, OAM光束在超分辨成像、高密度数据编码等领域具有重要作用。对微纳尺度下OAM光束与物质相... 详细信息

1992年Allen等认识到光子可以携带轨道角动量(OAM),其表现为波前的螺旋相位分布。由于其独特的光场分布以及其拓扑荷理论上可取任意整数等特性, OAM光束在超分辨成像、高密度数据编码等领域具有重要作用。对微纳尺度下OAM光束与物质相互作用新机制的研究,有望为现代光子器件以及多维光与物质相互作用等领域提供新的思路和方法。介绍了本课题组利用OAM光束在纳米结构上实现多维信息复用以及OAM光束拓扑荷的探测技术,并对纳米尺度OAM光束的应用进行了展望。

关键词：信息光学轨道角动量光复用编码解码完美涡旋光涡旋光检测

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空芯光纤温度敏感性研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 215-232页

作者：孙一之吴贺林高寿飞汪滢莹丁伟暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632 暨南大学物理与光电工程学院广东广州510632 鹏城国家实验室广东深圳518055

空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的... 详细信息

空芯光纤具有低温度敏感性,在光通信、光纤器件、精密光学测量等应用中可以提高精度并降低温控带来的系统额外成本,具有重要的应用价值。文中综述了空芯光纤中传输时延和传输相位温度敏感的来源和机理,近年来降低空芯光纤温度敏感性的一系列新方法,以及低温度敏感性空芯光纤的应用探索,并对低温度敏感性空芯光纤的未来发展进行了展望。

关键词：空芯光纤光纤光学温度敏感性相位时延

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基于侧边抛磨光纤的传感技术研究综述

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应用科学学报 2021年第5期39卷 733-746页

作者：卓琳青唐洁媛朱文国郑华丹卢惠辉关贺元罗云瀚钟永春余健辉张军陈哲暨南大学光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室广东广州510632 暨南大学广东省可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 暨南大学广州市可见光通信工程技术重点实验室广东广州510632

随着光纤微加工技术的发展,侧边抛磨光纤(side polished fiber,SPF)在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上,通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”,利用光场与物质相互作用来激发、控... 详细信息

随着光纤微加工技术的发展,侧边抛磨光纤(side polished fiber,SPF)在光纤传感器领域开辟了一个新纪元。在普通通信光纤的基础上,通过完全或者部分去除一段长度的光纤包层形成传输光场的“泄漏窗口”,利用光场与物质相互作用来激发、控制、探测光纤纤芯中的传输光场,从而制备了各种基于倏逝场的传感器。优化光纤的抛磨参数和导模特性是实现高性能光纤传感器的关键。侧边抛磨光纤具有可靠的机械性能和极小的插入损耗、偏振相关损耗,使其成为研究“光纤上实验室”的优质平台。本文综述了基于侧边抛磨光纤传感器的原理、分类、研究进展和应用领域。

关键词：侧边抛磨光纤光纤传感器光纤微加工技术倏逝场光纤上实验室

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光纤集成光电探测器研究进展

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量子电子学报 2022年第6期39卷 942-954页

作者：陈伟栋卓琳青朱文国郑华丹钟永春唐洁媛肖毅谢梦圆张军余健辉陈哲暨南大学光电工程系广东省高等院校光电信息与传感技术重点实验室广东广州510632 广东技术师范大学电子与信息学院广东广州510632 暨南大学光电工程系广东省可见光通信工程研究中心广东广州510632 暨南大学广州可见光通信重点实验室广东广州510632

当前,光电子器件正朝着微型化和集成化方向发展,而传统的光电子器件通常基于硅晶片技术或者波导技术,这就使得芯片需要通过波导模式转换器才能与光纤尾纤进行耦合,因此发展与光纤系统兼容的光电子器件具有重要的现实意义。“光纤实验室... 详细信息

当前,光电子器件正朝着微型化和集成化方向发展,而传统的光电子器件通常基于硅晶片技术或者波导技术,这就使得芯片需要通过波导模式转换器才能与光纤尾纤进行耦合,因此发展与光纤系统兼容的光电子器件具有重要的现实意义。“光纤实验室”技术的发展,推动了低维材料与光纤的结合,促进了光子芯片在光纤上的集成与发展,有助于开发新一代小型化、集成化、轻量级、低成本、多功能的全光纤光子集成平台。根据光与物质相互作用方式的不同,光纤集成光电探测器可分为沿波导方向集成和光纤端面集成两种类型。本综述主要回顾了近年来这两类光纤集成光电探测器的制备方法和研究进展,并对利用光纤作为光电子器件的集成平台的未来发展进行了展望。

关键词：光纤通信光纤集成二维材料光电探测器

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等离激元纳米材料超快激光光热形变原理及应用

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激光与光电子学进展 2020年第11期57卷 3-16页

作者：张明偲姜美玲冯紫微欧阳旭曹耀宇李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信重点实验室广东广州511443

超快激光具有极短的脉宽和极高的峰值强度,已被广泛应用于等离激元纳米材料的加工。在极高的激光功率密度下,等离激元纳米材料中的自由电子吸收入射光子能量成为热电子,然后通过电子与晶格的耦合作用使得晶格温度升高,诱导等离激元纳米... 详细信息

超快激光具有极短的脉宽和极高的峰值强度,已被广泛应用于等离激元纳米材料的加工。在极高的激光功率密度下,等离激元纳米材料中的自由电子吸收入射光子能量成为热电子,然后通过电子与晶格的耦合作用使得晶格温度升高,诱导等离激元纳米材料产生光热形变。根据激光功率密度与熔化沸腾阈值的关系,综述了等离激元材料的三种光热形变——阈值熔化、表面原子扩散和激光烧蚀的不同原理;同时还介绍了等离激元纳米材料超快激光光热形变在多维光存储、结构色彩色打印和信息加密隐写等领域的应用。

关键词：激光光学光热形变表面等离激元超快激光阈值

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基于频谱压缩的光纤非线性补偿算法

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激光与光电子学进展 2020年第23期57卷 101-106页

作者：黄斌张黎杰李霞隋琪暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

信号在光纤中的传输受到克尔非线性损伤的影响,产生非线性的频谱展宽效应,导致信息泄漏到带外、接收端的带内信息不完整。传统的非线性补偿方法通过反转信道传输函数在接收端对信号进行处理,效果不理想。针对该问题,首先,通过优化算法... 详细信息

信号在光纤中的传输受到克尔非线性损伤的影响,产生非线性的频谱展宽效应,导致信息泄漏到带外、接收端的带内信息不完整。传统的非线性补偿方法通过反转信道传输函数在接收端对信号进行处理,效果不理想。针对该问题,首先,通过优化算法寻找在数字反向信道传输时可利用克尔非线性将原始信号压缩至另一奈奎斯特带宽的带外伴随信号;然后,将压缩后的奈奎斯特信号在发射端发送;最后,在接收端通过奈奎斯特滤波恢复原始信号。仿真结果表明,本算法在带限系统中的性能优于反向传输方法,在长度为800 km的标准单模光纤中的误差向量幅度增益为3.17 dB。

关键词：信号处理非线性克尔效应非线性薛定谔方程频谱压缩

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基于迂回相位的轨道角动量Talbot阵列照明器

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光电工程 2020年第6期47卷 83-90页

作者：聂芳松姜美玲张明偲曹耀宇李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室广东广州510632

轨道角动量(OAM)光束具有螺旋形相位分布,在信息光学、光捕获、光学操控等领域都有着重要的应用。本文设计了一种可以生成聚焦OAM光束的平面型光学器件。该器件利用迂回相位的编码方式,在平板上加载了根据分数Talbot效应计算得到的特定... 详细信息

轨道角动量(OAM)光束具有螺旋形相位分布,在信息光学、光捕获、光学操控等领域都有着重要的应用。本文设计了一种可以生成聚焦OAM光束的平面型光学器件。该器件利用迂回相位的编码方式,在平板上加载了根据分数Talbot效应计算得到的特定相位分布。使用时域有限差分(FDTD)分别对具有正方形和六边形周期性结构的光学器件进行仿真模拟。结果表明,平面波经过此器件可以转化为阵列型聚焦OAM光束。该器件加工方便,容易拼接或复制,集成度高,可以用来生成高质量大面积阵列型OAM光束。

关键词：分数Talbot效应轨道角动量周期性结构迂回相位

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