检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年第4期62卷 129-135页

作者：周晓龙刘常杰天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室

针对目前车辆生产过程中焊缝气孔检测困难、检测效率低、检测准确率低等问题，基于YOLOv5s提出一种改进模型。在主干网络部分加入空间注意力和通道注意力机制，提升模型对焊缝气孔的特征提取能力。在颈部网络引入加权双向特征金字塔模... 详细信息

针对目前车辆生产过程中焊缝气孔检测困难、检测效率低、检测准确率低等问题，基于YOLOv5s提出一种改进模型。在主干网络部分加入空间注意力和通道注意力机制，提升模型对焊缝气孔的特征提取能力。在颈部网络引入加权双向特征金字塔模块，增强模型对小目标的特征融合能力。修改模型损失函数，使模型对小目标检测的泛化能力更强，针对性地提高小目标缺陷定位准确性。将改进后的模型在车辆生产焊缝数据集上进行验证，结果显示，所提模型的平均精度均值达到62.9%，检测帧率达到89.72 frame/s。对比目前主流目标检测算法，所提模型的综合表现最好。

关键词： YOLOv5 汽车制造表面缺陷检测焊缝气孔检测特征融合

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AuNRs-PDMS微柱结构的制备及对被调控活细胞的无标记SERS检测

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高等学校化学学报 2025年第3期46卷 25-33页

作者：吴晓宇朱峰况源桁刘伯华孙崇玲王艳艳精密测试技术及仪器全国重点实验室天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

设计制备了金纳米棒-聚二甲基硅氧烷(AuNRs-PDMS)微柱结构,利用微柱结构的地形特征作为机械线索进行细胞调控,同时在微柱结构上组装AuNRs作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,用于被调控细胞的无标记SERS检测.首先对比分析了利用溶剂蒸发法... 详细信息

设计制备了金纳米棒-聚二甲基硅氧烷(AuNRs-PDMS)微柱结构,利用微柱结构的地形特征作为机械线索进行细胞调控,同时在微柱结构上组装AuNRs作为表面增强拉曼散射(SERS)基底,用于被调控细胞的无标记SERS检测.首先对比分析了利用溶剂蒸发法、吸附转移法和压印转移法3种AuNRs组装及修饰方法获得的AuNRs-PDMS微柱结构的SERS增强性能和结构均一性.通过比较不同测试点处4-巯基苯甲酸(4-MBA)的拉曼光谱信号变化发现,由压印转移法获得的AuNRs-PDMS微柱结构具有较高的SERS增强性能,同时也可保证基底的良好均一性,相对标准偏差(RSD)为7.3%,表明该结构可以作为细胞无标记SERS检测的基底.以间充质干细胞(MSCs)作为调控与检测对象,将其分别培养于由压印转移法获得的AuNRs-PDMS微柱结构以及AuNRs-PDMS平面结构上,发现受到微柱调控作用的细胞呈现出沿地形特征生长的特点,并且细胞形貌发生了改变.同时,对细胞的无标记SERS检测结果表明,被调控细胞的脂质含量增多,蛋白质含量和分子键的拉伸振动模式也发生了改变,这暗示了被调控细胞的接触导向和形貌变化与其脂质和蛋白质含量变化相关,进一步揭示了细胞-基底的相互作用关系.

关键词：金纳米棒表面增强拉曼光谱细胞检测细胞调控

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基于锁模光学频率梳的高速数据传输

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物理学报 2024年第4期73卷 178-185页

作者：刘琪华梅佳雪王金栋张福民曲兴华天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044

大数据时代网络数据流量的爆炸式增长给通信系统的容量和数据传输速率带来极大的挑战.本文基于锁模光学频率梳的宽光谱范围和高相位相干性提出了一种高频正交幅度调制信号生成方法,通过电光调制器对光学频率梳进行幅度相位整形并下变频... 详细信息

大数据时代网络数据流量的爆炸式增长给通信系统的容量和数据传输速率带来极大的挑战.本文基于锁模光学频率梳的宽光谱范围和高相位相干性提出了一种高频正交幅度调制信号生成方法,通过电光调制器对光学频率梳进行幅度相位整形并下变频至射频域,生成携带编码信息的高速、高阶、低相位噪声的调制信号,再结合锁模光学频率梳窄线宽、多波长的特性,仅使用单个激光器即可实现基于波分复用技术的大规模并行高速通信.仿真验证了该方案的可行性,随后在100 m的自由空间光链路中使用光子微波信号进行16元正交幅度调制通信实验,实现了误码率低于10^(–6)的14 Gbit/s数据传输.

关键词：锁模光学频率梳微波光子学空间光通信正交幅度调制

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镉离子微波钟研究进展

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仪器仪表学报 2024年第2期45卷 17-30页

作者：苗胜楠张建伟王力军时空信息精密感知技术全国重点实验室北京100084 精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学精密仪器系北京100084 清华大学物理系北京100084

基于囚禁离子的微波原子钟在小型化及可移动方面具有优势,因而受到广泛关注。其中,113 Cd+离子因其所需激光数量少,基态超精细能级分裂大等优势,成为新一代实用离子微波钟的主要候选离子。近几十年来,国内外多个实验团队开展了镉离子微... 详细信息

基于囚禁离子的微波原子钟在小型化及可移动方面具有优势,因而受到广泛关注。其中,113 Cd+离子因其所需激光数量少,基态超精细能级分裂大等优势,成为新一代实用离子微波钟的主要候选离子。近几十年来,国内外多个实验团队开展了镉离子微波钟的研究工作。本文按照时间顺序,详细介绍了国内外不同实验团队在镉离子微波钟研究方面采用的技术路线及最新进展。

关键词：镉离子微波钟缓冲气体冷却激光冷却协同冷却

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线激光五轴运动系统的轴系标定方法研究

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激光与光电子学进展 2025年第3期62卷 145-157页

作者：肖仕彬李琛李泽骁张效栋精密测试技术及仪器全国重点实验室天津大学微纳制造实验室

提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法，以线激光与五轴配合的测量系统为例，通过扫描标准球的表面并进行最优化搜索，实现对位移轴和转轴位姿的分步标定。与现有的运动轴系标定方法相比，该方法仅需要测量系统本身和标准球的参... 详细信息

提出了一种低成本、高效率的运动轴系标定方法，以线激光与五轴配合的测量系统为例，通过扫描标准球的表面并进行最优化搜索，实现对位移轴和转轴位姿的分步标定。与现有的运动轴系标定方法相比，该方法仅需要测量系统本身和标准球的参与，步骤简单、标定成本较低、效率较高。对提出的方法进行了仿真，并且实际搭建了线激光五轴系统以进行标定和测量实验。实验结果表明，系统经过标定后，测量标准球的表面PV(Peak-to-valley)值为10.98μm，重复测量标准球的表面PV的标准差为0.199μm，同时具有对多种尺寸、结构复杂器件的一体化三维测量能力，证明了所提方法的实际性能和应用价值。

关键词：仪器测量与计量线激光五轴系统轴系标定

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基于双光束写和双光束读的超分辨三维纳米光子存储器

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科学通报 2024年第10期69卷 1248-1250页

作者：孙洪波清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

光存储技术(optical data storage,ODS)是一种很有前景的长寿命大数据存储解决方案[1].但是传统的光盘有着比闪存设备和硬盘低得多的容量,如何在有限体积内有效增加存储密度成为光存储亟待解决的问题[2].研究人员通过开发多维物理量复... 详细信息

光存储技术(optical data storage,ODS)是一种很有前景的长寿命大数据存储解决方案[1].但是传统的光盘有着比闪存设备和硬盘低得多的容量,如何在有限体积内有效增加存储密度成为光存储亟待解决的问题[2].研究人员通过开发多维物理量复用的光存储[3,4],写入多层的三维空间光存储[5]等来提高光学存储介质的存储密度.但以上方法都没有突破光学衍射极限的限制.仅有极少研究讨论了光和材料相互作用之后,信息点被超分辨地写入随后被超分辨地读出,即超分辨率纳米光子存储技术.

关键词：存储密度超分辨率光存储大数据存储信息点双光束存储器存储介质

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用于星间激光干涉测量的分频相位计辅助弱光锁相

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物理学报 2023年第14期72卷 316-325页

作者：乐陶然穆衡霖徐欣谈宜东尉昊赟李岩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

弱光锁相是星间激光干涉测距的重要环节,通过锁相环跟踪外差干涉光信号相位.受散粒噪声、激光频率噪声等各类噪声限制,锁相环内部本地振荡器信号与外差信号间存在一定相位差,而锁相环的鉴相范围只有正负半个周期,若相位差某时刻超过鉴... 详细信息

弱光锁相是星间激光干涉测距的重要环节,通过锁相环跟踪外差干涉光信号相位.受散粒噪声、激光频率噪声等各类噪声限制,锁相环内部本地振荡器信号与外差信号间存在一定相位差,而锁相环的鉴相范围只有正负半个周期,若相位差某时刻超过鉴相范围,则本地振荡器在反馈调节下可能会进入错误的工作点,出现周跳,导致后续相位重构出错.本文提出了基于引力波探测背景的一种周跳诊断方法,在原锁相环基础上引入一个具有更大鉴相范围的辅助分频相位计,可以对锁相环是否出现周跳提供判断依据.结合已有的锁相环及噪声理论,建立了分频相位计的理论模型,以此数值模拟了分频相位计工作,模拟结果表明,分频相位计可以实现大范围鉴相,具有判断弱光锁相周跳的能力.

关键词：空间引力波探测弱光锁相周跳分频相位计

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基于改进波长调制光谱技术的高吸收度甲烷气体测量

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物理学报 2023年第1期72卷 36-43页

作者：李绍民孙利群清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

本文对波长调制光谱(WMS)技术进行了改进,并以其为基础测量了高吸收度的甲烷气体.WMS常被用于气体浓度测量,其依赖于二次谐波幅值与气体浓度之间的线性关系,但是传统的WMS技术只适用于气体吸收度远小于1的情况,这是因为在传统WMS理论的... 详细信息

本文对波长调制光谱(WMS)技术进行了改进,并以其为基础测量了高吸收度的甲烷气体.WMS常被用于气体浓度测量,其依赖于二次谐波幅值与气体浓度之间的线性关系,但是传统的WMS技术只适用于气体吸收度远小于1的情况,这是因为在传统WMS理论的推导中,需要对朗伯比尔定律进行一阶近似,而一阶近似仅在低吸收度下成立,所以在高吸收度下二次谐波与气体浓度的线性关系不成立.在本文的改进方案中,不需要对朗伯比尔定律做任何近似处理.将激光分为测量光与参考光两路,测量光被待测气体充分吸收后由光电探测器收集光强信号,参考光的光强信号不被吸收直接由另一个光电探测器直接探测,两个光电探测器的输出信号经模数转换后传输至上位机,上位机对两路信号均先取自然对数,然后根据参考信号确定二次谐波的解调相位,这样解调出来的二次谐波信号即使在高吸收度下也与气体的浓度保持线性关系.本文介绍了传统WMS理论与改进后的WMS理论,并分别测量了一系列浓度梯度的甲烷气体,对比了传统WMS和改进WMS的实验结果,证实了在高吸收度下,传统WMS理论中的线性不再成立,但改进的WMS仍能保证二次谐波与甲烷浓度之间的线性关系,验证了改进方案的优势;最后通过艾伦标准差分析,得到该甲烷测量系统在平均时间103.6 s时稳定性达到最优,对应的艾伦标准差为26.62×10^(-9)分之一体积.

关键词：波长调制光谱甲烷测量红外光谱高吸收度

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基于融合差分卷积的受电弓安全触发目标实时检测定位方法

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激光与光电子学进展 2024年第18期61卷 77-85页

作者：杨占山张瀛杜弘志孙岩标邾继贵天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072

针对现有目标检测算法存在的问题,提出了一种基于融合差分卷积的目标实时检测定位方法。首先构建融合差分卷积的主干网络以增强特征提取能力;然后设计共享权重的特征融合模块和检测头以提高检测速度和精度;最后制定多阶段训练策略进一... 详细信息

针对现有目标检测算法存在的问题,提出了一种基于融合差分卷积的目标实时检测定位方法。首先构建融合差分卷积的主干网络以增强特征提取能力;然后设计共享权重的特征融合模块和检测头以提高检测速度和精度;最后制定多阶段训练策略进一步提升精度。在受电弓检测数据集中的实验结果表明,在CPU硬件资源下,所提方法检测帧率可达149 frame/s,整体平均精度均值(mAP)可达81.20%,比FemtoDet算法分别提高了57 frame/s和6百分点。所提方法满足高速铁路现场中对触发定位任务的实时性和准确性的技术需求。

关键词：目标检测模型压缩特征融合卷积神经网络

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基于彩色结构光的动态线扫描形貌测量方法

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激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 244-254页

作者：刘皓月杨凌辉马璐瑶樊一源天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072

以高铁、铁轨为代表的延展性表面测量逐步向智能化发展,要求在线测量,同时兼顾效率和精度,对动态性能提出了新的挑战。基于线阵相机条纹投影的三维形貌测量方法兼具高分辨率与高速采集,具有延展表面三维重建领域的高动态性理论优势,但... 详细信息

以高铁、铁轨为代表的延展性表面测量逐步向智能化发展,要求在线测量,同时兼顾效率和精度,对动态性能提出了新的挑战。基于线阵相机条纹投影的三维形貌测量方法兼具高分辨率与高速采集,具有延展表面三维重建领域的高动态性理论优势,但鲁棒性较强的条纹投影测量方法需要多帧测量获得准确相位,编码效率低,因此减小测量周期、减少图像帧数仍是提升动态性能的迫切问题。研究基于三频彩色条纹投影的双线阵延展表面测量方法,使用彩色条纹投影减少投影帧数,并利用纯色图补偿法降低通道串扰。先后对被测物体投影一幅彩色编码正弦条纹图和一幅白图,引入一维背景归一化方法降低被测物表面光学性质的影响,基于彩色编码信息获取展开相位并根据同名相位匹配双线阵相机。所提方法有效发挥线扫描的动态优势,仅通过两帧投影就实现运动中高质量点云的获取,同时实现纹理映射。

关键词：测量三维形貌测量彩色条纹投影线阵相机点云

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