检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2022年第7期51卷 261-270页

作者：吴佳琛曹良才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

为了降低菲涅尔孔径编码成像的传输带宽,改善小尺寸像感器拼接成像质量,提出菲涅尔孔径编码成像的压缩感知重建算法。基于压缩感知理论框架对部分采样的编码图像重建可行性进行分析,指出压缩感知重建误差随波带片常数缩小而降低。根据... 详细信息

为了降低菲涅尔孔径编码成像的传输带宽,改善小尺寸像感器拼接成像质量,提出菲涅尔孔径编码成像的压缩感知重建算法。基于压缩感知理论框架对部分采样的编码图像重建可行性进行分析,指出压缩感知重建误差随波带片常数缩小而降低。根据重建图像中孪生像和原始像在梯度域稀疏性的差异,引入全变差正则化实现抑制孪生像的效果。建立压缩感知理论框架下图像重建目标函数,利用交替方向乘子法进行求解。结合编码图像的能量分布和采样模式的可实现性,测试了矩形采样和辐射线采样两种模式,对不同采样数据量下重建图像质量进行分析。结果表明,辐射线采样模式相比矩形采样模式具有更高的图像采样效率,且仅通过7.3%的实验测量数据就可以获得质量良好的图像,为多块小尺寸像感器拼接成像提供了理论基础,有利于拓展编码掩膜无透镜成像的应用领域。

关键词：无透镜成像压缩感知菲涅尔波带片编码掩膜图像重建

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非线性激光制造的进展与应用(特邀)

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红外与激光工程 2022年第1期51卷 180-194页

作者：刘雨晴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

超快激光是指脉冲宽度极窄的激光,其瞬时功率极高,与物质之间的相互作用呈现出非线性、非平衡、多尺度的状态。超快激光具有超快(脉冲持续时间短)、超强(瞬时功率高)、超精细(加工结构精细)等特点,由此实现的非线性激光制造技术可以打... 详细信息

超快激光是指脉冲宽度极窄的激光,其瞬时功率极高,与物质之间的相互作用呈现出非线性、非平衡、多尺度的状态。超快激光具有超快(脉冲持续时间短)、超强(瞬时功率高)、超精细(加工结构精细)等特点,由此实现的非线性激光制造技术可以打破传统微纳制造的局限,实现各类难加工材料和复杂微纳结构的超精细制造,精度可达亚微米至纳米量级,在微光学、生物医学、智能电子器件等前沿领域体现出了独特的应用价值。文中主要聚焦飞秒激光微纳加工技术前沿,简要概括了飞秒激光加工的特点;介绍了飞秒激光加工的主要技术手段,包括飞秒激光直写和飞秒激光并行加工;讨论了飞秒激光加工技术的前沿应用领域,如微纳光学器件、微流体器件、多功能结构化表面、生物医学工程等;最后,对飞秒激光加工制造技术未来的发展趋势和研究方向进行展望。

关键词：超快激光飞秒激光非线性相互作用微纳制造三维加工

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提升全息光栅掩模占空比均匀性的曝光系统

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光学学报 2023年第8期43卷 288-295页

作者：许晨璐赵宇暄冒新宇曾理江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 北京至格科技有限公司北京100089

在基于衍射光栅光波导的增强现实近眼显示设备中,光栅的占空比均匀性对成像均匀性影响很大。提出一种提升全息光栅掩模占空比均匀性的罗艾镜曝光系统,该系统采用移动挡板和改变干涉场光强的方法,来补偿全息曝光时高斯光束光强不均匀导... 详细信息

在基于衍射光栅光波导的增强现实近眼显示设备中,光栅的占空比均匀性对成像均匀性影响很大。提出一种提升全息光栅掩模占空比均匀性的罗艾镜曝光系统,该系统采用移动挡板和改变干涉场光强的方法,来补偿全息曝光时高斯光束光强不均匀导致的光栅掩模占空比不均匀。实验中使用该方法制备的光栅,其占空比的极差相比用传统罗艾镜曝光系统制作的光栅降低了66%以上;制成的衍射光波导片的纯色屏幕的均匀性至少提升30%。

关键词：光栅全息曝光占空比衍射光波导成像均匀性

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基于双光子聚合的片上光学互连(特邀)

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光子学报 2022年第8期51卷 213-223页

作者：赵曜林琳涵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

集成光子芯片是将激光光源、低损耗波导、调制器、探测器等多类光电器件结合在一起,实现功能化集成,在高速光通讯、量子信息处理、光学传感等领域有具有重要的应用。然而由于不同的光电器件基于不同材料体系,实现多材料体系的光电器件... 详细信息

集成光子芯片是将激光光源、低损耗波导、调制器、探测器等多类光电器件结合在一起,实现功能化集成,在高速光通讯、量子信息处理、光学传感等领域有具有重要的应用。然而由于不同的光电器件基于不同材料体系,实现多材料体系的光电器件集成极其困难。传统的异质集成和单片集成方法难以同时解决定位精度不足、低拓展性、高损耗、低带宽等一系列问题。基于飞秒激光的双光子聚合技术具有高精度和高穿透的优势,可以实现多材料体系的片上微纳光学元件增材制造,具有极高的加工自由度。本文对片上光学元件的激光增材制造这一领域进行综述,探讨了光子引线键合和微空间光路元件两种技术路径,总结了现有技术的发展现状,并对未来的发展前景进行了展望。

关键词：集成光学增材制造飞秒激光双光子聚合混合集成光子引线键合微空间光路元件

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微角振动对遥感相机成像质量的影响分析

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第10期57卷 1070-1079页

作者：李醒飞杨辰熙拓卫晓邢伟达蒋颢娇封善斋天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 深海技术科学太湖实验室无锡214000 海克斯康制造智能技术(青岛)有限公司青岛266114

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致... 详细信息

针对高空间分辨率航天器遥感成像受微角振动影响模糊化的问题,从理论建模、仿真分析和实验验证3个维度量化了微角振动幅值、频率、初始相位等特性对遥感相机成像质量的影响.首先,从成像原理出发,建立了图像退化模型,分析了微角振动导致图像模糊和几何形变的机理.其次,分析了角振动参数对像移的影响规律,建立了不同角振动频率对应的调制传递函数(MTF)的解析计算式,分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对MTF的影响规律.然后,利用MATLAB搭建仿真平台,以调制传递函数面积(MTFA)作为评价指标,量化分析了角振动幅值、角振动频率和初始曝光时刻对图像模糊度的贡献程度.最后,搭建了振动实验平台,实验验证了各个振动参数对成像质量的影响规律.结果表明:图像像质随角振动振幅的增加而下降,频率100.0 Hz的角振动幅值从0.0064°增加至0.0281°时,MTFA由0.2776下降至0.1192;低频角振动作用下成像质量与角振动初始相位、振幅、频率有关,高频非整周期振动会造成MTF曲线的波动,且非整周期振动对成像质量的影响随着角振动频率的增加而减小.曝光时间为角振动周期的整数倍时,初始曝光时刻对图像像质的影响可以忽略.微角振动对遥感影像几何精度的影响规律能够为高轨遥感相机微角振动的测量与抑制提供理论支撑.

关键词：微角振动遥感成像图像退化调制传递函数

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基于特征波长快速筛选的润滑油金属元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 471-478页

作者：刘耀鸿傅骁段发阶黄锦幡闫钰李欣天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室天津300072 中国北方发动机研究所天津300400

润滑油中的金属元素能够直接反映机械结构磨损状态和位置,对其定量分析是实现故障预警和诊断的有效手段。基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,采用相关系数初遴选(CCPS)快速缩小特征波长范围,再结合迭代预测权重偏最小二乘法(IPW-PLS)、无... 详细信息

润滑油中的金属元素能够直接反映机械结构磨损状态和位置,对其定量分析是实现故障预警和诊断的有效手段。基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,采用相关系数初遴选(CCPS)快速缩小特征波长范围,再结合迭代预测权重偏最小二乘法(IPW-PLS)、无信息变量消除法(UVE)、竞争性自适应重加权法(CARS)等算法精确提取特征波长,实现特征波长的快速有效筛选,最后基于偏最小二乘法(PLS)建立润滑油金属元素的定量分析模型,实现润滑油金属元素定量分析。针对7种润滑油标样开展元素分析实验,结果表明,提出的CCPS方法能有效提高特征波长选择效率,运行时间减少50%以上,CCPS-IPW-PLS的相关系数RP2、预测集均方根误差RMSEP值分别为0.9945、25.1678μg/g,CCPS-UVE的RP2、RMSEP值分别为0.9790、52.7363μg/g,CCPS-CARS的RP2、RMSEP值分别为0.9939、25.0996μg/g,证明了所提方法具有较好的准确度和特征波长选择效率,为实现润滑油的快速、便携、准确检测提供了新途径。

关键词：激光诱导击穿光谱特征波长润滑油波长筛选定量分析

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VR环境下基于多观测角度人眼成像特性的注视估计研究

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现代电子技术 2024年第23期47卷 1-7页

作者：牛锐房丰洲任仲贺侯高峰李子豪天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室微纳制造实验室天津300072

在虚拟现实(VR)的沉浸式场景中,基于先进的注视估计技术实现精确的注视点渲染,能够优化计算资源分配效率、缓解用户体验过程中可能产生的眩晕感。目前,可用的VR环境下的注视估计数据集只有单观测角度眼睛图像,缺乏不同观测角度的眼部图... 详细信息

在虚拟现实(VR)的沉浸式场景中,基于先进的注视估计技术实现精确的注视点渲染,能够优化计算资源分配效率、缓解用户体验过程中可能产生的眩晕感。目前,可用的VR环境下的注视估计数据集只有单观测角度眼睛图像,缺乏不同观测角度的眼部图像数据集。文中构建了一个包含23 040张多观测角度眼睛图像的注视估计数据集与一个包含15 824张带有瞳孔标注的多观测角度眼睛图像的瞳孔检测数据集,并提出了一种结合多观测角度眼睛图像特征以相互补偿的多分支网络模型。将注视估计数据集样本用于模型的训练过程,预测欧氏距离损失可以达到7.68像素。进一步,将包含瞳孔位置信息的权重地图与图像融合,瞳孔位置信息的融合输入增强了模型的性能,欧氏距离损失降低到7.45像素。这项研究表明,所开发的模型能够提升VR环境下的注视估计精度,从而推动注视估计技术在VR产品中的广泛应用。

关键词：注视估计虚拟现实卷积神经网络多分支网络特征融合瞳孔检测

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AOSN: α-最优网络模型的山区单通道SAR高程重建方法

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测绘学报 2025年

作者：罗卿莉李雪岩黄国满陈红辉薛铭龙李健天津大学精密测试技术及仪器全国重点实验室中国测绘科学研究院

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）高程重建技术是全天时、全天候、实时获取地表高程信息的一种有效途径。然而，单幅SAR图像反演地表高程是一个不适定问题，即一个相同的二维场景可能对应多个不同的三维场景。深度学习... 详细信息

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar， SAR）高程重建技术是全天时、全天候、实时获取地表高程信息的一种有效途径。然而，单幅SAR图像反演地表高程是一个不适定问题，即一个相同的二维场景可能对应多个不同的三维场景。深度学习为解决上述问题提供了可能。现有的深度学习方法在山区单通道SAR高程重建时存在细节特征缺失和整体误差较大的问题。针对以上问题，本文提出了α-最优结构网络模型（Alpha Optimal Structure Network， AOSN）的山区单通道SAR高程重建方法。该模型通过引入结构参数α，寻找不同尺度卷积核的最优组合，同时引入了残差模块并使用转置卷积操作替代反池化操作，从而提高了网络模型的高程重建精度。贵阳、黄山、格尔木地区的试验结果表明，本文提出的方法在山区相较于其他方法具有更高的高程重建精度。

关键词： SAR影像高程重建深度学习结构参数

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基于光学频率梳的表面形貌测量方法

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激光与光电子学进展 2023年

作者：施立恒李尔格吴冠豪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

表面形貌检测是工业生产和科学研究所需的关键技术之一，高精度和高效率是该领域一直以来的发展方向。光学频率梳有着独特的宽光谱、窄线宽和稳定的频率特性，展现了优越的计量潜力，在表面形貌测量领域也有重要的应用并取得了重要的进... 详细信息

表面形貌检测是工业生产和科学研究所需的关键技术之一，高精度和高效率是该领域一直以来的发展方向。光学频率梳有着独特的宽光谱、窄线宽和稳定的频率特性，展现了优越的计量潜力，在表面形貌测量领域也有重要的应用并取得了重要的进展。本文首先介绍了光学频率梳的定义；根据不同的技术路线，分类回顾了光学频率梳在形貌测量中的研究现状及特点；最后，对基于光频梳的形貌测量技术进行了展望。

关键词：光学频率梳形貌检测干涉显微轮廓术

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分焦平面偏振图像传感器偏振主轴方向的标定

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光学精密工程 2022年第1期30卷 31-37页

作者：白杨赵开春尤政清华大学精密仪器系北京100084 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

分焦平面偏振图像传感器的偏振主轴方向对后续使用斯托克斯矢量进行偏振参数解算的结果准确性有重要影响。为了标定该类型传感器,提出一种基于测量分焦平面偏振图像传感器中各偏振主轴方向像素输出平均值所拟合曲线相位差的方法,并对该... 详细信息

分焦平面偏振图像传感器的偏振主轴方向对后续使用斯托克斯矢量进行偏振参数解算的结果准确性有重要影响。为了标定该类型传感器,提出一种基于测量分焦平面偏振图像传感器中各偏振主轴方向像素输出平均值所拟合曲线相位差的方法,并对该方法进行了仿真与实际测试。控制照射到传感器表面的线偏振光,按照设定步长旋转若干周期,传感器同时拍摄图片。选定图片的感兴趣区域,并对该区域内同偏振主轴方向的像素值求平均,获得各偏振主轴方向像素平均值随旋转角度变化的序列。使用傅里叶级数拟合法对各序列进行拟合,获得像素输出值随旋转角度变化的表达式。选定一个偏振主轴方向为基准方向,其他偏振主轴方向为该方向表达式与基准方向表达式的相位差。实际测试结果表明:标定值与名义值相差不超过0.1°。该方法的标定精度高、可操作性好,能够较好地完成分焦平面偏振图像传感器偏振主轴方向的标定任务。

关键词：测试计量技术及仪器分焦平面偏振图像传感器超像素偏振主轴

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