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期刊信息/Journal information
光电子·激光
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巴恩旭

月刊

1005-0086

baenxu@public.tpt.tj.cn；　baenxu@263.net

022-23679707

300191

天津市南开区红旗南路263号

光电子·激光/Journal Journal of Optoelectronics·LaserCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。报道光电子、激光技术领域的研究成果，内容包括新型光电子器件、装置和材料、光电控制和检测、光存贮和光电信息处理、通讯和光纤应用技术光电集成技术、光计算和光学神经网络、激光加工和激光应用、光电生物医学等方面。
正式出版
收录年代

    基于多混沌系统的多层置乱的OFDM-PON物理层加密方案

    鄢诚浩毕美华周玉鑫滕旭阳...
    225-233页
    查看更多>>摘要：针对正交频分复用无源光网络(orthogonal frequency division multiplexing passive optical net-work,OFDM-PON)系统中的数据传输安全问题,本文设计了 一种基于多混沌系统及多层加密的数字序列加密方案,通过在OFDM信号生成的每个步骤都采用密钥集选择性对信号加密,可有效提升系统的加密空间进而增加系统的保密性.首先,将明文进行分组,利用LOGISTIC混沌系统选取构建混沌序列集中的混沌序列对每组明文进行异或加密调制成16-QAM(quadrature amplitude modulation)信号;然后,对QAM信号分组,利用LOGISTIC混沌系统对每组QAM信号进行判定是否进行星座图置乱加密;最后,对OFDM的子载波进行分组,利用LOGISTIC系统对每组进行判定是否需要进行频域置乱加密.搭建了仿真系统以进一步验证方案的可行性.仿真实验结果表明,该加密方法极大地增大了密钥空间,达10540,为数据传输提供良好的保密性.

    混沌加密混沌系统正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)光通信

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    基于掺TiO2光纤的拉曼放大器特性研究

    高睿杰杨立春巩稼民卢姣姣...
    234-240页
    查看更多>>摘要：为探索能够应用于集总式拉曼放大的新型光纤材料,采用掺TiO2光纤作为增益介质分别设计了一阶、二阶拉曼放大器.给出了高功率转换效率且增益平坦的泵浦参数配置方案,在总泵浦光功率不变的情况下对比了掺TiO2光纤的一阶、二阶拉曼放大器与掺GeO2光纤的二阶拉曼放大器的增益特性.仿真结果表明,在L波段60 nm的谱宽范围内,32 dBm的泵浦光前向注入长达6 km的掺TiO2光纤对3 dBm的信号光进行二阶拉曼放大,其功率转换效率可达41.57％,增益平坦度仅为1.14 dB,对比掺GeO2光纤的二阶拉曼放大器具有更平稳的输出增益.

    集总式拉曼放大掺TiO2光纤二阶拉曼放大L波段

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    基于银纳米线的柔性透明电极的制备及性能研究

    吴自业邢晓琳高学喜刘云龙...
    241-251页
    查看更多>>摘要：有机发光二极管(organic light emitting diodes,OLEDs)可以柔性制备,在未来的可穿戴应用上有广阔的发展前景,而柔性透明电极(flexible transparent electrode,FTE)的性能直接影响着柔性OLED的性能.本文基于银纳米线(AgNWs)和聚(3,4-乙烯二氧噻吩)∶聚苯乙烯磺酸(PE-DOT∶PSS)制备了 FTE,并采用甲醇浸渍、氩等离子处理、紫外辐射3种不同的方式对该电极进行处理,优化FTE的光电性能.研究发现:甲醇浸渍,可减少AgNWs上聚合物的包覆;等离子体处理和紫外辐射,可对AgNWs进行焊接;而两种方式的协同作用则可以对FTE的光电性能进一步优化.实验获得最优FTE的方阻为14.18 Ω/sq,在550 nm处的透过率可达到84％以上.经过500次弯曲测试后,FTE的方阻变化率低于15％.本文的工作对FTE的制备及优化提供了可行性方案.

    柔性有机发光二极管(FOLED)柔性透明电极(FTE)氩等离子体处理甲醇浸渍焊接

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    一种全光纤拼接结构的MZI液位温度传感器

    申展魏长胜任瑛冯岩佩...
    252-257页
    查看更多>>摘要：本文设计并制作了一种基于光纤马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZI)的光纤液位温度传感器.该结构是由熔接在单模光纤(single-mode fibers,SMFs)之间的一段无芯光纤(no-core fiber,NCF)和一段多模光纤(multi-mode fiber,MMF)拼接而成.由于周围环境液位和温度的变化会导致干涉仪传输光模式改变,进而引起干涉光谱条纹移动.通过检测干涉光谱的两个谷值波长的漂移情况,便可获得液位和温度响应的灵敏度,利用灵敏度系数矩阵可实现对液位和温度的同时测量.研究表明,当液位升高时,干涉光谱发生红移;在0-36 mm液位变化范围内,其最大液位响应灵敏度为208.38 pm/mm.当温度升高时,干涉光谱依然保持红移现象;在30-70 ℃温度变化范围内,其最大温度响应灵敏度为29.67 pm/℃.该传感器结构具有灵敏度高、测量范围大、制造简单、成本低以及液位温度同时测量等优点,在传感领域具有应用潜力.

    光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)液位温度同时测量

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    基于多模态双偏置光纤的折射率传感机理研究

    姜喜全刘浩东牛昊孙晓...
    258-264页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于双偏置结构光纤马赫-曾德干涉仪(Mach-Zehnder interferometer,MZ1)的超高灵敏度折射率传感器,理论分析了偏置型MZI的干涉机理.通过光束传播法(beam propagation method,BPM)模拟分析了多模态偏置光纤的折射率传感特性、以及在不同偏置长度和折射率范围内折射率灵敏度的变化,对比了单偏置与双偏置的传感特性.仿真结果表明,在折射率为1.333 0-1.334 0的范围内,单偏置MZI的折射率灵敏度为-5 557 nm/RIU,而双偏置MZI的折射率灵敏度为-14071 nm/RIU,该结果为实现高灵敏度液体折射率测量提供了重要理论依据.该传感器结构紧凑,整体长度只有1200pm,在液体折射率测量领域具有重要的应用价值.

    偏置光纤马赫-曾德干涉仪(MZI)折射率传感仿真分析

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    微流控光脉冲调制器

    宋香香万静俞廷杰周瑞...
    265-271页
    查看更多>>摘要：为了解决常见光调制器偏振依赖或结构复杂的问题,本文基于微流控光学提出一种可控光脉冲调制器.利用基于T形结产生的离散液滴和全反射原理的微流控光开关,将连续光变换成数字脉冲信号,并通过调节液滴的长度和生成速率调制光脉冲的宽度和频率.所提微流控光脉冲调制器具有结构简单、插入损耗低、消光比高、易集成的优点.微流控光脉冲调制器的流场与光场特性被分析,结构被优化.研究结果显示:该光脉冲调制器的消光比为17.74dB,插入损耗为0.49 dB.

    微流控光学光脉冲调制器光开关T形结

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    一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法

    刘勇徐达文杨璘何松翰...
    272-282页
    查看更多>>摘要：随着数字视频的普及,HEVC(high efficiency video coding)视频隐写受到了越来越多的关注.残差系数域隐写具有高安全性和低码率增长的特点,然而,视频编码过程中重构的系数不满足块间相互独立的性质,导致修改视频残差系数往往会带来较为严重的失真漂移.本文提出了一种无帧内失真漂移的HEVC视频自适应隐写算法.首先,根据帧内预测方向和多系数修改的方法选择合适的载体,进而避免修改系数引起的失真漂移.然后,设计一种包含块内失真和修改载体后的系数分布的失真函数,指导校验网格编码(syndrome trellis codes,STC)对嵌入失真小的载体进行修改.最后,根据最小化失真代价将消息嵌入到满足特定条件的4×4亮度块的量化正弦变换(quantized discrete sine transform,QDST)系数中.实验结果表明,所提出的视频隐写算法能够有效地避免帧内失真漂移,在获得良好的视觉感知质量的同时,能保证隐写算法的安全性.

    自适应视频隐写失真漂移网格编码(STC)HEVC

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    融合注意力机制的轻量级摔倒检测

    李尧李金哲黄刚周箩鱼...
    283-292页
    查看更多>>摘要：摔倒检测大都依靠传感器设备,此类方法受设备自身和环境因素影响较大,常常无法发挥该有的作用,同时,基于视觉的方法往往实时性较差,鲁棒性不强.针对上述问题,本文提出了一种鲁棒性强、能有效部署在嵌入式设备上的轻量化摔倒检测算法.以YOLOv5为基准模型,首先,融合轻量级注意力机制模块,使网络更关注要识别的目标区域,增强网络的识别精度.其次,使用模型压缩方法对模型进行剪枝,减小模型体积和计算量,使模型轻量化,以提高推理速度和便于部署在嵌入式设备中.最后,对剪枝后的模型进行知识蒸馏,在不提升模型复杂度的前提下提升模型的检测精度.实验结果表明:本文模型相较于基准模型,mAP增加了 1.7％,召回率提高了 1.2％,模型体积减小了 79.1％,浮点运算量降低了 70.9％.将本文模型部署在嵌入式设备Jetson Nano上,检测速率达到13.2 frame/s,基本满足实时性摔倒检测的要求.

    摔倒检测注意力机制轻量化模型压缩知识蒸馏

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    结合区域生长与容差机制的暗通道去雾算法

    杨朔张相芬姜臻袁非牛...
    293-302页
    查看更多>>摘要：针对传统的暗通道先验算法在处理带有大面积天空区域的有雾图像时出现明显的块效应、色彩失真和亮度偏低等问题,提出了一种结合区域生长与容差机制的去雾算法.首先通过灰度图腐蚀求出暗通道;接着利用种子区域生长法分割出天空区域,并把天空区域的平均灰度值作为大气光值估计;然后结合大气散射模型得到粗略的透视率,并采用改良的容差机制和引导滤波对透视率进行修正和细化;最后,引入Retinex法对图像进行后处理,进一步调整色彩和亮度.实验结果表明,本文提出的去雾算法对带有天空区域的图像去雾效果明显,天空区域的色彩有了显著改善,图像整体清晰明亮.

    透视率修正图像去雾暗通道先验天空分割区域生长Retinex算法

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    基于大气散射模型的图像去雾及亮度增强算法

    唐斌陈清容段春红
    303-310页
    查看更多>>摘要：针对雾图能见度低和去雾图像亮度偏暗的问题,提出一种基于大气散射模型的双阶段去雾算法.首先使用线性变换估算复原图像亮度,使用拉伸方法估算复原图像饱和度,根据复原图像亮度、饱和度估算其最小通道,联合雾图最小通道获取粗糙透射率.在不同阶段分别使用双梯度代价函数、导向滤波优化粗糙透射率,依据大气散射模型复原图像和增强亮度.实验结果表明,所提算法复原图像更清晰明亮;图像综合质量、峰值信噪比和运行时间等客观指标均值优于所有比较算法,其中图像综合质量最少提高1.55倍,运行速度最少加速1.50倍.所提算法有效地增强了雾图的能见度和明亮度.

    双梯度代价函数导向滤波线性变换饱和度亮度最小通道

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