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光子学报 2025年第3期54卷 8-26页

作者：郑淑君刘宏杰徐贤淼金俊超王瑾瑜林达奎杨毅林枭谭小地福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心

全息数据存储凭借其高存储密度、快速读取速度及长期数据保持能力等优势，已成为应对海量数据存储需求的理想选择。系统地回顾了全息数据存储复用技术的研究进展，包括离轴型、同轴型、基于计算机生成全息图型和自参考型全息数据存储装... 详细信息

全息数据存储凭借其高存储密度、快速读取速度及长期数据保持能力等优势，已成为应对海量数据存储需求的理想选择。系统地回顾了全息数据存储复用技术的研究进展，包括离轴型、同轴型、基于计算机生成全息图型和自参考型全息数据存储装置，阐述了它们基于角度和移位变化的空间复用和基于振幅、相位和偏振调制的正交/非相关复用两大类别下的具体应用。空间复用技术主要通过精确调控参考光和物光之间的夹角或相对空间位置来实现信息的高效多址存储。而正交/非相关复用技术则利用光的振幅、相位及偏振等基本物理属性进行信息编码从而实现数据存储。不同类型的全息数据存储装置在复用技术上展现出各自的独特优势，为构建高密度、大容量存储系统奠定了坚实基础。随着材料科学、光学工程及信息技术的不断革新与发展，全息数据存储复用技术有望迎来更多突破，为数据存储领域注入新的活力与发展机遇。

关键词：全息全息数据存储多路复用大数据存储存储密度

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线偏振光全息的忠实再现条件研究

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光学学报 2020年第23期40卷 59-65页

作者：齐沛良王瑾瑜宋海洋陈宇昕朱莉莉谭小地福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117

在基于张量的偏光全息理论的基础上,使用偏振方向在入射面内的线偏振光作为记录参考光,记录干涉夹角为90°时,只需满足再现光与记录参考光的偏振方向非相互正交,就可以实现对信号光偏振态的忠实再现,再现光光强受读取参考光偏振态... 详细信息

在基于张量的偏光全息理论的基础上,使用偏振方向在入射面内的线偏振光作为记录参考光,记录干涉夹角为90°时,只需满足再现光与记录参考光的偏振方向非相互正交,就可以实现对信号光偏振态的忠实再现,再现光光强受读取参考光偏振态的影响。理论与实验结果证实了这一更宽松条件下对信号光忠实再现的可能性。该结论有助于拓展人们对偏光全息理论的认知,并可依此结论设计和制作出用于改变入射光传播方向的偏振器件。

关键词：全息偏振态张量理论忠实再现

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相位调制的同轴全息存储

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光电工程 2019年第3期46卷 23-32页

作者：刘金鹏许可刘金岩蔡坚勇何友武谭小地北京理工大学光电学院北京100081 福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117

从体全息存储原理出发,列举了体全息存储的技术和主要的几种系统结构,并就同轴式全息存储系统原理、系统结构、编码方式进行了详细的介绍分析。在未有成熟的相位编码方式的情况下,对基于相位调制的同轴全息存储系统的两种相位编码方式... 详细信息

从体全息存储原理出发,列举了体全息存储的技术和主要的几种系统结构,并就同轴式全息存储系统原理、系统结构、编码方式进行了详细的介绍分析。在未有成熟的相位编码方式的情况下,对基于相位调制的同轴全息存储系统的两种相位编码方式进行了分析评价,这两种相位编码方式对全息存储中相位编码的可能实现方式进行了有效补充,其组合式相位编码方式与传统振幅编码相比提高了编码率且降低了误码率。另外,介绍和分析了一种可以有效减少材料消耗并提高存储密度的多阶复振幅调制的同轴全息存储系统,并对其系统表现性能进行评价。综合评价得出,更合理的编码方式、适当的调制手段和抑制噪声仍是现在全息存储研究中亟待解决的问题。

关键词：体全息存储相位调制全息编码相位重建

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基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法

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中国激光 2021年第3期48卷 75-84页

作者：徐世武吴怡王徐芳福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350007 福建师范大学协和学院福建福州350117 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光子技术重点实验室福建福州350007 福建师范大学光电与信息工程学院福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350007

目前,基于压缩感知的可见光定位采用线性最小二乘法重构信号,容易陷入局部最优解,且需要高密度的发光二极管布局。针对这些问题,提出了一种基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法。首先,建立一种基于重构接收信号强度残差的适应度函数... 详细信息

目前,基于压缩感知的可见光定位采用线性最小二乘法重构信号,容易陷入局部最优解,且需要高密度的发光二极管布局。针对这些问题,提出了一种基于粒子群优化压缩感知的可见光定位算法。首先,建立一种基于重构接收信号强度残差的适应度函数;其次,将指纹定位的权重求解问题转换为稀疏矩阵的重构问题;最后,采用粒子群优化重构信号。仿真结果表明,所提算法的时间复杂度较低、鲁棒性好,即使在低密度的发光二极管布局下,定位误差依然很小。当信噪比为10 dB、网格间距为50 cm时,所提算法定位误差的平均值为3.67 cm,显著低于现有的10种同类算法。还详细分析了不同参数对所提算法定位误差的影响,所得结果可为实际可见光定位系统的设计提供有益的参考。

关键词：光通信可见光通信可见光定位位置指纹粒子群优化压缩感知

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基于U-Net的压缩光场显示图案生成方法

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光学学报 2024年第10期44卷 366-384页

作者：高晨谭小地李海峰刘旭福建师范大学光电与信息工程学院福建福州350117 福建省光子技术重点实验室福建福州350117 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350117 福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117 福建师范大学信息光子学研究中心福建福州350117 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

压缩光场显示具有结构简单紧凑、显示空间分辨率高的优点,但求解压缩光场显示图案的迭代算法存在计算量大的问题。随着人工智能技术的发展,基于深度学习的图像生成算法也被应用到三维显示中。提出一种将计算机视觉中执行图像分割任务的U... 详细信息

压缩光场显示具有结构简单紧凑、显示空间分辨率高的优点,但求解压缩光场显示图案的迭代算法存在计算量大的问题。随着人工智能技术的发展,基于深度学习的图像生成算法也被应用到三维显示中。提出一种将计算机视觉中执行图像分割任务的U-Net作为优化压缩光场显示图案的网络模型。根据给定的观看角度生成几组经过数据增强的目标光场数据集作为U-Net的训练集;在U-Net收敛后,将训练完成的U-Net用于生成重建测试目标光场的显示图案。训练和测试结果表明,相比基于堆叠CNN和迭代算法的方法,所提出的基于U-Net的压缩光场显示图案生成方法具有重建质量更高、计算资源少的优势。

关键词：物理光学成像系统压缩光场显示光场渲染深度学习

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多维调制的全息加密光存储

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中国激光 2023年第18期50卷 127-137页

作者：林达奎宋海洋李枷楠王琨林枭谭小地福建师范大学光电与信息工程学院福建福州350117 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建福州350117 福建省光子技术重点实验室福建福州350117 福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117 福建师范大学信息光子学研究中心福建福州350117

大数据时代对数据存储提出了新的需求,数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点,为海量数据存储提供了有效的解决方案,是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域,论... 详细信息

大数据时代对数据存储提出了新的需求,数据的存储安全关乎社会稳定与发展。全息加密光存储具有高存储密度、快读取速度、长保存寿命等特点,为海量数据存储提供了有效的解决方案,是保障数据存储安全的有力手段。聚焦于全息光存储领域,论述了以振幅、相位和偏振等作为调制变量的全息加密光存储的基本原理,介绍了常见的全息加密光存储技术及其性能影响因素,梳理了大量密钥的管理方法,最后总结了各技术特点,并对全息加密光存储的未来发展进行了展望。

关键词：全息全息存储全息加密光存储光的多维调制存储安全

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基于偏光全息的光场调控研究进展

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光电工程 2022年第11期49卷 29-43页

作者：郑淑君林枭黄志云黄璐张远颖杨毅谭小地福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117 福建师范大学光电与信息工程学院医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117

偏光全息拥有记录振幅、相位和偏振信息的能力,在数据存储、偏振光成像等领域具有重要的应用前景。除此之外,它也具备光场调控方面的能力,可以调控具有螺旋相位分布和空间偏振分布等特殊光场,这类特殊光场在光通信、粒子操纵及光子纠缠... 详细信息

偏光全息拥有记录振幅、相位和偏振信息的能力,在数据存储、偏振光成像等领域具有重要的应用前景。除此之外,它也具备光场调控方面的能力,可以调控具有螺旋相位分布和空间偏振分布等特殊光场,这类特殊光场在光通信、粒子操纵及光子纠缠等领域有广泛的应用前景,目前也有很多研究聚焦于如何生成这类光束。本文介绍了利用偏光全息制备矢量光束、标量涡旋光束和矢量涡旋光束的最新研究进展。基于偏光全息进行光场调控的方法,具有制备过程操作简单、光学系统体积小、制作成本低的优势,为特殊光场制造提供新的思路。

关键词：偏光全息光场调控矢量涡旋矢量光场光涡旋

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应用于高密度存储的偏光全息技术研究进展

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光电工程 2019年第3期46卷 33-41页

作者：魏然臧金亮刘颖范凤兰黄志云朱莉莉谭小地北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室北京100081 福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117

偏光全息术通过记录两束偏振光干涉形成的偏振光栅,可以把偏振光信息存储在偏振敏感材料当中。偏光全息把传统全息术中长期被忽视的光波偏振信息加以利用,在加大了存储容量的同时,也具有了许多独特的性质。本文简要介绍了偏光全息的发... 详细信息

偏光全息术通过记录两束偏振光干涉形成的偏振光栅,可以把偏振光信息存储在偏振敏感材料当中。偏光全息把传统全息术中长期被忽视的光波偏振信息加以利用,在加大了存储容量的同时,也具有了许多独特的性质。本文简要介绍了偏光全息的发展历程,描述了基于张量的偏光全息理论及其一些推论,然后对偏光全息在数据存储领域的应用作了介绍,并做出展望。

关键词：光学数据存储全息存储偏光全息张量理论

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线偏光全息的正交再现

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激光与光电子学进展 2021年第4期58卷 78-82页

作者：吴晨灏陈宇昕黄志云宋海洋谭小地福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建福州350117

报道了正交线偏光全息中的正交再现现象。所谓的正交再现,指的是衍射光的偏振态与记录信号光的偏振态是正交的。基于新发展的张量偏光全息理论,分析了正交再现的条件;搭建实验平台,在实验上观察到正交再现现象。通过定量分析与多组实验... 详细信息

报道了正交线偏光全息中的正交再现现象。所谓的正交再现,指的是衍射光的偏振态与记录信号光的偏振态是正交的。基于新发展的张量偏光全息理论,分析了正交再现的条件;搭建实验平台,在实验上观察到正交再现现象。通过定量分析与多组实验,可以得出当衍射光实现正交再现时,其功率大小与记录过程中信号光和参考光的干涉夹角有关。实验结果和理论分析结果完全吻合。正交再现现象的发现,有望拓展对偏光全息理论的认知。

关键词：全息偏振态张量理论正交再现

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同偏振记录偏光全息的零再现

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光电工程 2022年第5期49卷 73-80页

作者：林阿愿王瑾瑜陈宇昕齐沛良黄志云谭小地福建师范大学光电与信息工程学院信息光子学研究中心福建福州350117 福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室福建省光电传感应用工程技术研究中心福建福州350117

偏光全息中的零再现是指在读取光满足布拉格条件下,再现光的功率却为零的现象。在通常的强度全息中,则没有零再现现象。本文根据张量偏光全息理论预测出实现零再现的条件,并推导了同偏振记录偏光全息的再现光场实现零再现的条件。在实验... 详细信息

偏光全息中的零再现是指在读取光满足布拉格条件下,再现光的功率却为零的现象。在通常的强度全息中,则没有零再现现象。本文根据张量偏光全息理论预测出实现零再现的条件,并推导了同偏振记录偏光全息的再现光场实现零再现的条件。在实验中,先用两束椭圆偏振光并且干涉角度为136°来记录偏光全息;然后按照理论计算结果,改变参考光的偏振态成为一束特定偏振态,用这一束特定的偏振光进行读取,实现了零再现,验证了理论预测的正确性。

关键词：偏光全息椭圆偏振张量理论零再现相同偏振态

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