检索结果-内蒙古大学图书馆

基于NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)的复合薄膜上转换发光与光热性能

发光学报 2025年第1期46卷 89-97页

作者：邵泽杰周海芳郑瑞锦程树英福州大学物理与信息工程学院福建福州350108

稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文... 详细信息

稀土掺杂的上转换纳米材料在光热传感、生物医学等领域有着广泛的应用前景,但其存在导热性差、测温灵敏度与上转换发光(UCL)强度低的问题,而添加单壁碳纳米管(SWCNT)、贵金属与光子晶体(PCs)是提高其UCL强度与光热性能的有效手段。本文使用溶剂热法合成了NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶体(UCNPs),通过对比上转换层(UC)、SWCNT/UC、Ag/SWCNT/UC与PCs/Ag/SWCNT/UC的光热性能,研究不同膜层对UCNPs的光热性能影响。结果表明,PCs/Ag/SWCNT/UC具有优异的性能,其红绿光强度分别为UC的3.48倍与4.24倍,其光热转换效率达到33.79%,是UC的1.49倍;并且光学测温绝对灵敏度SA在353 K时达到3.14×10^(-3) K^(-1),相对灵敏度SR在273 K时达到1.87×10^(-2) K^(-1)。本研究为提高光热传感器性能提供了一种有效的策略。

关键词：复合薄膜 NaGdF_(4)∶Er^(3+)/Yb^(3+)/Al^(3+)纳米晶光热性能测温灵敏度

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基于柯林斯公式的自干涉数字全息系统优化

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光学学报 2025年第1期45卷 48-57页

作者：王雅婷薛孔松毛梦瑶许灿华福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

结合光学变换矩阵和柯林斯公式,设计了一个基于几何相位透镜的自干涉数字全息系统,展示了其在处理不同光学配置时的灵活性。推导出的图像重建距离公式仅依赖于4个光学传输矩阵元素B1、B2、D1和D2,简化了计算过程并显著提高了效率。此外... 详细信息

结合光学变换矩阵和柯林斯公式,设计了一个基于几何相位透镜的自干涉数字全息系统,展示了其在处理不同光学配置时的灵活性。推导出的图像重建距离公式仅依赖于4个光学传输矩阵元素B1、B2、D1和D2,简化了计算过程并显著提高了效率。此外,定义了参数k,用于量化受系统几何参数、干涉区域以及衍射距离影响的重建平面上的相对相位变化。通过优化k,在不同实验条件下分别实现了25.398 lp/mm、40.318 lp/mm和50.797 lp/mm的图像分辨率。研究证明,柯林斯公式与光学传输矩阵相结合,可有效优化自干涉数字全息系统,提供了一种提高数字全息图像质量和分辨率的实用方法。

关键词：几何相位透镜自干涉数字全息柯林斯公式重建距离图像分辨率光学变换矩阵

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可重构智能表面辅助的联合空间和码索引调制通信系统

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电子与信息学报 2025年第2期47卷 439-448页

作者：陈平平张云馨杜伟庆福州大学先进制造学院泉州362251 福州大学物理与信息工程学院福州350108

传统的可重构智能表面辅助的空间调制(RIS-SM)通信系统利用接收天线的索引来传输额外的信息比特,因此该系统数据传输速率的提升是以增加接收机天线数为代价。为了提高RIS-SM系统的数据传输速率和能量效率,该文提出可重构智能表面辅助的... 详细信息

传统的可重构智能表面辅助的空间调制(RIS-SM)通信系统利用接收天线的索引来传输额外的信息比特,因此该系统数据传输速率的提升是以增加接收机天线数为代价。为了提高RIS-SM系统的数据传输速率和能量效率,该文提出可重构智能表面辅助的联合空间和码索引调制(RIS-JSCIM)通信系统。该系统利用多元正交幅度调制(M-QAM)符号、空域的接收天线索引和码索引传输信息比特。天线索引和码索引传输的信息比特不需要消耗能量,因此RIS-JSCIM系统能够获得良好的能量效率。该文对比了RIS-JSCIM系统和其他系统的能量效率、系统复杂度和误码率性能。对比结果表明,所提RIS-JSCIM系统以增加一定复杂度为代价,能够获得相比于其他系统更优异的能量效率和误码率性能。

关键词：可重构智能表面码索引调制空间调制扩频多元正交振幅调制

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考虑磁场均匀性优化的开放式磁粒子成像检测装置改进方法

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电工技术学报 2025年第6期40卷 1718-1728页

作者：汤云东丁宇彬金涛福州大学物理与信息工程学院福州350108 福州大学电气工程与自动化学院福州350108

磁粒子成像(MPI)利用检测装置感应可视场内不同位置处磁纳米粒子(MNPs)的非线性磁化响应,并基于所获得的检测信号重建MNPs浓度分布。该文基于激励与接收线圈磁场强度对检测信号的影响,论证了X-space和投影重建成像算法中MPI检测装置磁... 详细信息

磁粒子成像(MPI)利用检测装置感应可视场内不同位置处磁纳米粒子(MNPs)的非线性磁化响应,并基于所获得的检测信号重建MNPs浓度分布。该文基于激励与接收线圈磁场强度对检测信号的影响,论证了X-space和投影重建成像算法中MPI检测装置磁场均匀性的重要性,继而提出一种由具有较高磁场均匀性的正方形亥姆霍兹线圈所构成的改进开放式检测装置。此外,在零磁场点和零磁场线扫描移动两种情况下,基于不同装置下均匀分布MNPs所获得的检测信号,评估了两种传统开放式检测装置和所提改进装置的检测效果。研究结果表明,所提改进开放式装置的检测结果相比两种传统开放式装置显著接近理想情况,进而也证实了检测装置磁场均匀性的重要性。此外,该文还发现在改进装置基础上采用二次谐波检测方法相较于三次谐波检测,可获得更佳的检测效果。

关键词：磁粒子成像开放式检测装置检测信号磁场均匀性正方形亥姆霍兹线圈

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基于引导滤波与自适应颜色校正的夜景图像增强方法

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无线电通信技术 2025年

作者：黄志恒卢至兆吴文浩李润熠林哲林志坚福州大学物理与信息工程学院

夜景图像在公共安全、城市规划和天文观测等领域具有广泛应用，但受限于夜间光线不足，拍摄的图像常存在亮度低、对比度差、噪声高等问题，影响图像质量和后续应用。针对传统夜景图像增强方法难以同时兼顾噪声抑制、细节保留和色彩偏差... 详细信息

夜景图像在公共安全、城市规划和天文观测等领域具有广泛应用，但受限于夜间光线不足，拍摄的图像常存在亮度低、对比度差、噪声高等问题，影响图像质量和后续应用。针对传统夜景图像增强方法难以同时兼顾噪声抑制、细节保留和色彩偏差，提出了一种基于引导滤波和自适应颜色校正的夜景图像增强方法。该算法基于HSV（Hue，Saturation，Value）色彩空间，对明度通道使用多尺度梯度域引导滤波（Gradient Domain Guided Image Filtering，GDGIF）优化光照估计并滤除部分噪声以得到光照信息。同时，提出了一种改进型皮尔生长曲线增强（Improved Pearl Growth Curve Enhancement，IPGCE）方法对光照信息进行增强。最后，将图像转换至RGB（Red，Green，Blue）色彩空间，提出了一种结合灰度世界假设法和完美反射法的改进型自适应白平衡进行色彩校正。公开数据集ExDARK上的实验结果表明，该算法在视觉效果和普适性方面的表现优于当前主流的夜景增强算法，并且在自然图像质量评估、基于感知的图像质量评估和无参考图像空间质量评估指标上都有着显著的提升，可有效提升夜景图像的视觉质量和应用价值。

关键词：夜景图像增强 Retinex理论梯度域引导滤波自适应白平衡

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损失自适应的高感知质量生成对抗超分辨率网络

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福州大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 26-34页

作者：林旭锋吴丽君陈志聪林培杰程树英福州大学物理与信息工程学院福建福州350108

为解决生成对抗网络训练过程中因损失简单加权导致的图像感知质量下降问题,提出损失自适应调整的生成对抗超分辨率网络(LA-GAN).首先,该方法设计通过计算角点分布的相关强度大小,区分规则纹理区域与不规则纹理区域.其次,基于不同区域,... 详细信息

为解决生成对抗网络训练过程中因损失简单加权导致的图像感知质量下降问题,提出损失自适应调整的生成对抗超分辨率网络(LA-GAN).首先,该方法设计通过计算角点分布的相关强度大小,区分规则纹理区域与不规则纹理区域.其次,基于不同区域,设计了区域自适应生成对抗学习框架.在该框架中,网络只在不规则纹理区域中进行对抗学习,提高感知质量.此外,基于下采样图像和图像块相似性的重组图像取代训练集中的高分辨率图像,实现平均绝对损失在不规则纹理区域弱约束网络,在规则纹理区域强约束网络,保证图像信号保真度.最后,通过实验证明经过优化的网络在信号保真度和感知质量方面皆有提升.

关键词：超分辨率生成对抗网络损失函数区域自适应

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改进相位相关与聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接

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光学精密工程 2025年第4期33卷 641-652页

作者：林坚普王廷雨蔡苾芃张建豪梅婷林珊玲林志贤乐建避吴朝兴福州大学先进制造学院福建泉州362252 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福建福州350116 福州大学物理与信息工程学院福建福州350116

针对现有Micro-LED芯片的显微图像由于存在大量相似且整齐排列的LED而导致算法拼接速度慢及准确率低的问题,本文提出了一种基于聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接方法。首先使用最大类间方差法对图像进行预处理,随后使用自适应面积... 详细信息

针对现有Micro-LED芯片的显微图像由于存在大量相似且整齐排列的LED而导致算法拼接速度慢及准确率低的问题,本文提出了一种基于聚类思想的Micro-LED芯片显微图像拼接方法。首先使用最大类间方差法对图像进行预处理,随后使用自适应面积拓展相位相关算法对相邻两幅图像的重叠区域进行峰值计算以求得初步配准的偏移量,接着使用图像分块联合差异值哈希算法的优化配准策略得到优化后的偏移量,最后引入基于密度的噪声应用空间聚类对可能存在的错误偏移量进行自动筛出和处理。实验结果表明本文算法平均耗时为64 ms,满足拼接实时性的需求,拼接正确率达到99.4%,配准精度控制在1个pixel之内,融合处理后在主观上可以达到完美的拼接效果,为错误偏移量导致的整体错位问题也提供了新的解决思路。本文算法有效解决了晶圆级Micro-LED芯片检测中显微图像拼接的关键环节,并可推广应用于具有重复特征且高精度要求的其他机器视觉自动化领域,具有较高的实际工程应用价值。

关键词：图像拼接 Micro-LED芯片显微图像相位相关差异值哈希聚类思想缺陷检测

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基于机器视觉的平凸透镜曲率半径检测方法

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实验室研究与探索 2025年第1期44卷 153-157页

作者：许灿华薛孔松王雅婷毛梦瑶曾志平福州大学物理与信息工程学院福州350116

提出了一种基于机器视觉的牛顿环参数检测方法,用于测量平凸透镜的曲率半径。实验采用钠光灯为光源,通过分束镜反射入射光并采集牛顿环干涉图样,利用HALCON软件进行图像处理,包括预处理、图像锐化、取骨骼操作和轮廓分割等步骤。通过拟... 详细信息

提出了一种基于机器视觉的牛顿环参数检测方法,用于测量平凸透镜的曲率半径。实验采用钠光灯为光源,通过分束镜反射入射光并采集牛顿环干涉图样,利用HALCON软件进行图像处理,包括预处理、图像锐化、取骨骼操作和轮廓分割等步骤。通过拟合圆形轮廓,提取暗条纹的圆心坐标和半径,进而计算透镜的曲率半径。实验结果显示,所提方法能在毫米级误差下准确测得平凸透镜的曲率半径。

关键词：机器视觉牛顿环图像处理曲率半径测量干涉条纹分析

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基于石英增强光声光谱的氧气探测

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光学学报 2025年第2期45卷 299-306页

作者：卢俊城吴华坤章艺欣刘苏瑞赵家胜吴琼刘雯浙江师范大学物理与电子信息工程学院浙江金华321004

基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术和共轴式谐振管配置,开发了一种体积小、灵敏度高和寿命长的共轴式QEPAS氧气(O_(2))检测系统。采用中心波长为763 nm的高功率可调谐半导体激光器,结合波长调制光谱技术对O_(2)进行了探测,并研究了水蒸气... 详细信息

基于石英增强光声光谱(QEPAS)技术和共轴式谐振管配置,开发了一种体积小、灵敏度高和寿命长的共轴式QEPAS氧气(O_(2))检测系统。采用中心波长为763 nm的高功率可调谐半导体激光器,结合波长调制光谱技术对O_(2)进行了探测,并研究了水蒸气(H_(2)O)对O_(2)分子弛豫的影响。结果表明,在O_(2)的体积分数为21%的气体混合物中加入体积分数为0.8%的H_(2)O后,O_(2)的光声信号强度提高了约7倍。在12.5 s的积分时间下,H_(2)O的体积分数保持在1.6%,系统的线性度为0.999,O_(2)的检测限可达9.25×10^(-4)。系统的归一化噪声等效吸收系数为4.70×10^(-9)W·cm^(-1)·Hz-^(1/2)。通过Allan方差曲线分析获得了系统的最佳积分时间为925 s,最小可探测极限为5.5×10^(-4)。

关键词：石英增强光声光谱波长调制光谱技术氧气检测弛豫率

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AlN:Er^(3+)松树状纳米结构:发光与磁性多功能材料

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物理学报 2025年第6期74卷 201-212页

作者：丁昕田子峰王秋实刘才龙崔航渤海大学物理科学与技术学院锦州121013 聊城大学物理科学与信息工程学院聊城252000 吉林大学物理学院长春130000

采用直流电弧等离子体法,以Al粉和Er_(2)O_(3)粉为原料,在氮气环境下,成功制备出了具有松树状纳米结构的Er^(3+)掺杂AlN(AlN:Er^(3+))材料.通过X射线衍射、X射线光电子能谱、能量色散光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨率透... 详细信息

采用直流电弧等离子体法,以Al粉和Er_(2)O_(3)粉为原料,在氮气环境下,成功制备出了具有松树状纳米结构的Er^(3+)掺杂AlN(AlN:Er^(3+))材料.通过X射线衍射、X射线光电子能谱、能量色散光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和高分辨率透射电子显微镜的分析,详细测定了松树状纳米结构的成分、形貌特征和显微结构.结果显示,该材料呈现出典型的六方纤锌矿晶体结构,其形态由主干与分支纳米线交织而成,且证实Er^(3+)成功掺入其晶格中.光致发光光谱显示,AlN:Er^(3+)能够发出强烈的绿光(~548 nm),并伴有多个发光峰,分别对应于Er^(3+)内层4f电子跃迁的特征发光峰.根据不同温度下热耦合能级(^(2)H_(11/2)/^(4)S_(3/2)→^(4)I_(15/2))发光光谱强度的比值,在温度为293 K时获得最高相对灵敏度,为1.9×10^(-2) K^(-1).磁学测量表明,AlN:Er^(3+)显现出明显的室温铁磁性.通过第一性原理计算后发现其磁矩主要由Al空位周围N原子的2p轨道电子自旋极化产生.AlN:Er^(3+)松树状纳米结构在光电器件、温敏传感器以及稀磁半导体等多个领域展现出潜在的应用前景.

关键词：氮化铝光致发光温敏稀磁半导体

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