检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 176-182页

作者：田方旭张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

由于增强现实(AR)光学系统虚像视场角(VFOV)测量中存在测量方法、虚像边缘判断标准不明确的问题,开展了针对AR光学系统VFOV测量方法的研究。设计了基于摄影系统采集图像计算VFOV的方法,采集了不同虚像视距(VID)时AR镜片样品所显示的最... 详细信息

由于增强现实(AR)光学系统虚像视场角(VFOV)测量中存在测量方法、虚像边缘判断标准不明确的问题,开展了针对AR光学系统VFOV测量方法的研究。设计了基于摄影系统采集图像计算VFOV的方法,采集了不同虚像视距(VID)时AR镜片样品所显示的最大虚拟图像,然后分析了6类像素亮度统计参数以不同倍率作为视场边缘像素的亮度阈值、不同VID对VFOV测量结果的影响。结果表明:6类统计参数所得VFOV测量结果存在11°(V)×7°(H)的差别;同一亮度阈值不同VID下VFOV最大波动范围为±2.630°(V)×±1.685°(H),最小波动为±0.228°(V)×±0.360°(H)。因此判定边缘像素的亮度阈值与VFOV结果高度相关,VID对VFOV测量的影响远小于亮度阈值的影响。推荐采用像素亮度算术平均值的64%作为阈值,该方案所得的VFOV结果最稳定,相对波动仅为0.91%,所设计的测量方案为测量AR光学系统的VFOV提供了普适的测量方法和流程,具有一定指导意义。

关键词：增强现实光学系统虚像视场角虚像视距虚像视场边缘判定方法

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多层全息平板波导显示系统研究

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激光与光电子学进展 2022年第12期59卷 38-45页

作者：胡润田方旭林旗清路陈陈张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

为了实现增强现实头戴显示系统全色显示功能,建立了多层全息平板波导显示系统,并对该系统所采用的衍射原理、光栅常数及对应衍射波长等技术参数进行了研究。首先,根据光栅方程及全反射理论,介绍了全息平板波导入耦合光栅常数与传输光波... 详细信息

为了实现增强现实头戴显示系统全色显示功能,建立了多层全息平板波导显示系统,并对该系统所采用的衍射原理、光栅常数及对应衍射波长等技术参数进行了研究。首先,根据光栅方程及全反射理论,介绍了全息平板波导入耦合光栅常数与传输光波长之间的限制关系。其次,为了实现光瞳扩展,介绍了转折光栅、出耦合光栅与入耦合光栅之间的限制关系。在此基础上,以550 nm绿光为例仿真设计了单层全息平板波导显示结构。然后,以单层全息平板波导为基础,建立了以685 nm、550 nm和437 nm作为三基色的三层全息平板波导显示系统。最后,使用digital light processing投影系统为光源检验了三层全息平板波导加工样品的出光效果。实验结果表明,三层全息平板波导可以实现光瞳扩展和全色显示。多层全息平板波导能够实现增强现实头戴显示系统全色显示。

关键词：全息全息光栅多层平板波导全色显示出瞳扩展增强现实显示头盔

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基于景深的增强现实光学系统虚像视距测量方法

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激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 161-168页

作者：田方旭张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

针对AR光学系统中虚像视距(VID)测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题,从VID的测量原理出发,提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法,通过构建实验系统和分析算法,采用基于边缘的空间频率响应检测... 详细信息

针对AR光学系统中虚像视距(VID)测量方法基于主观判断、易受摄影系统的景深干扰等问题,从VID的测量原理出发,提出了利用景深特性使AR虚像视距与参考实物物距保持一致的方法,通过构建实验系统和分析算法,采用基于边缘的空间频率响应检测同一摄影系统在拍摄虚像和参考实物过程中图像清晰度的相对变化,将VID转换为摄影系统在相应对焦位置时的远景距离,实现对AR光学系统VID的定量测量。实验结果表明:设计的VID测量系统的测量结果(1397 mm)与所测的AR波导镜片样品的理论设计值(1400 mm)相符,说明了该测量系统的有效性;测量误差为10~40 mm,即将理论误差降低到传统测量方法的1.6%~6.45%,显著提高了VID的测量精度。该方法仅基于常用实验器件即可实现AR光学系统VID的测量,有利于将VID检测系统更便捷地投入到AR设备的生产和研发环境中,助力AR设备设计和生产工艺的进步。

关键词：增强现实虚像视距景深图像清晰度空间频率响应

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基于发光二极管与图像传感器的可见光三维定位系统

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激光与光电子学进展 2023年第19期60卷 87-96页

作者：许永泽陈哲暨南大学理工学院光电工程系广东省可见光通信工程技术研究中心广东广州510632 暨南大学理工学院光电工程系广州市可见光通信工程技术重点实验室广东广州510632 暨南大学理工学院光电工程系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 季华实验室广东佛山528251

随着物联网的快速发展,智能设备需要高精度、实时的定位服务。为了解决现有可见光定位技术中存在的只能实现二维定位、系统复杂、定位精度低、定位时间长的问题,本文提出了一种基于两个发光二极管(LED)和图像传感器的可见光三维定位系... 详细信息

随着物联网的快速发展,智能设备需要高精度、实时的定位服务。为了解决现有可见光定位技术中存在的只能实现二维定位、系统复杂、定位精度低、定位时间长的问题,本文提出了一种基于两个发光二极管(LED)和图像传感器的可见光三维定位系统。首先结合针孔成像模型和畸变模型建立了仿真模型。然后提出了一种基于二分及双指针的条纹搜索算法来快速确定LED在图像上的位置。最后利用LED在图像上所成像的几何特征实现三维定位。经计算,系统在100 cm×100 cm×300 cm的空间内,仿真实验的平均定位误差为0.79 cm;实物实验的平均定位误差为5.61 cm,平均定位时间为64.13 ms。此外,与线性法的条纹搜索方法相比,提出的条纹搜索算法的时间性能提升了70.06%。因此,该定位系统能提供良好的三维定位服务。

关键词：光通信三维定位发光二极管图像传感器

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高效率蓝光硅光探测器外延结构及特性研究

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中国光学 2022年第3期15卷 568-591页

作者：陈伟帅王浩冰陶金高丹吕金光秦余欣郭广通李香兰王强张军梁静秋王惟彪中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049 暨南大学理工学院广州市可见光通信工程技术重点实验室广州510632

为了实现硅基雪崩光电二极管蓝光波段(400~500 nm)高光响应度,设计了SACM型基本器件结构,探究了倍增层厚度对器件的雪崩击穿电压及光电流增益的影响及倍增层掺杂浓度对光响应度的影响,综合考虑光响应度和击穿电压的因素,结果表明:当表... 详细信息

为了实现硅基雪崩光电二极管蓝光波段(400~500 nm)高光响应度,设计了SACM型基本器件结构,探究了倍增层厚度对器件的雪崩击穿电压及光电流增益的影响及倍增层掺杂浓度对光响应度的影响,综合考虑光响应度和击穿电压的因素,结果表明:当表面非耗尽层掺杂浓度为1.0×10^(18) cm^(−3)、厚度为0.03μm;吸收层掺杂浓度为1.0×10^(15) cm^(−3)、厚度为1.3μm;场控层掺杂浓度为8.0×10^(16) cm^(−3)、厚度为0.2μm;倍增层掺杂浓度为1.8×10^(16) cm^(−3)、厚度为0.5μm时,器件具有较低的击穿电压V_(br-apd)=34.2 V。当V_(apd)=0.95 V_(br-apd),该结构在蓝光波段具较高的光响应度(SR=3.72~6.08 A·W^(−1))。上述研究结果对高蓝光探测响应度Si-APD实际器件的制备具有一定的参考价值。

关键词：雪崩光电二极管硅光谱响应度

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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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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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用于人体姿态估计传感的菲涅尔透镜设计

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应用光学 2020年第3期41卷 597-602页

作者：何烨林张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室广东广州510632

随着虚拟现实和体感游戏的兴起,人体姿态估计越来越受到关注。针对基于热释电红外传感器的人体姿态估计系统中的菲涅尔光学微结构透镜进行设计,在分析了锥形偶次非球面的理论公式后,计算得到各级非球面系数。通过仿真分析,当材料选为聚... 详细信息

随着虚拟现实和体感游戏的兴起,人体姿态估计越来越受到关注。针对基于热释电红外传感器的人体姿态估计系统中的菲涅尔光学微结构透镜进行设计,在分析了锥形偶次非球面的理论公式后,计算得到各级非球面系数。通过仿真分析,当材料选为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),探测器采用6个敏感元面积为2×1 mm^2、视场角为100°×100°的LHI968探测器时,得到菲涅尔透镜整体尺寸为28 mm×32 mm,前表面曲率半径为43.7 mm,后表面曲率半径为45.2 mm,中心厚度为0.6 mm。最终仿真结果显示,各探测器光能利用率分别为96.70%、94.8%、96.95%、97.75%、90.65%和90.15%,可以满足对人体不同部位红外光的响应,从而实现人体姿态的精确估计。

关键词：人体姿态估计 Fresnel微结构光学设计热释电红外传感器

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局域表面等离激元共振增强硅蓝光波段吸收特性研究

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中国光学 2020年第6期13卷 1362-1384页

作者：王浩冰陶金吕金光孟德佳李阳赵永周王家先张军秦余欣王惟彪梁静秋中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033 中国科学院大学北京100049 暨南大学广州市可见光通信工程技术重点实验室广州510632

为增强硅的蓝光吸收,在硅表面设计银纳米颗粒阵列,基于局域表面等离激元共振效应对增强的硅蓝光吸收特性进行了分析研究。采用有限时域差分法计算银纳米颗粒阵列/硅复合结构中硅的蓝光吸收特性。结果表明:金属颗粒的消光能力与其几何参... 详细信息

为增强硅的蓝光吸收,在硅表面设计银纳米颗粒阵列,基于局域表面等离激元共振效应对增强的硅蓝光吸收特性进行了分析研究。采用有限时域差分法计算银纳米颗粒阵列/硅复合结构中硅的蓝光吸收特性。结果表明:金属颗粒的消光能力与其几何参数有关,改变银纳米颗粒阵列的半径r、高度H与周期P可调控局域表面等离激元共振强度与共振频率,当银纳米颗粒阵列参数设定为:r=18.5 nm、H=45 nm、P=49 nm时,在共振吸收波长为465 nm的情况下,硅的蓝光吸收率由59%增加至94%,光吸收增益为0.57,光生载流子数目增益为0.53,分析认为是局域表面等离激元共振增强硅在蓝光波段的光吸收导致上述增益现象。本文的研究结果对了解局域表面等离激元效应,改善硅的蓝光吸收特性,设计和制备高蓝光响应度硅基可见光光电探测器具有重要的参考价值。

关键词：局域表面等离激元硅蓝光吸收率有限时域差分法

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无透镜显微成像的重构算法研究

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应用光学 2019年第4期40卷 589-595页

作者：王丹萍谢梦圆李志斌朱文国余健辉陈哲张军暨南大学理工学院广州市可见光通信重点实验室

针对单幅图像进行了无透镜显微成像的重构算法研究,介绍了无透镜显微成像系统实验装置和ASM(angle spectrum method)、改编后的L-R(Lucy-Richardson)两种重构算法。对比两种算法重构后的USAF分辨率板图像的分辨率,利用瑞利判据得出ASM... 详细信息

针对单幅图像进行了无透镜显微成像的重构算法研究,介绍了无透镜显微成像系统实验装置和ASM(angle spectrum method)、改编后的L-R(Lucy-Richardson)两种重构算法。对比两种算法重构后的USAF分辨率板图像的分辨率,利用瑞利判据得出ASM获得的振幅图分辨率最高(即3.10 μm),且计算用时最少(即0.9 s),证明了ASM为最佳的单幅无透镜显微重构算法。其次,利用无透镜显微成像系统结合ASM重构的方法,进行细胞成像实验。该无透镜成像视场为5 ×显微镜的4.4倍,且分辨率介于5 ×及10 ×光学显微镜之间,统计学优势明显,在生物医学领域具有广阔的应用前景。

关键词：无透镜显微成像 L-R算法 ASM算法单幅图像重构

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