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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。
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    基于波导与环形腔耦合的多通道光子晶体滤波器

    李韵嘉李军文化锋王周益...
    443-450页
    查看更多>>摘要：为了解决传统滤波器尺寸大、滤波性能差的问题,本文基于光子晶体线缺陷波导和环形谐振腔的耦合原理,设计了一种新型的多通道光子晶体滤波器.利用平面波展开法和时域有限差分法分别对滤波器的结构和传输特性进行了分析,结果表明:该结构滤波器具有优异的选频功能,可以实现1.5717 μm、1.5834μm、1.5084 μm、1.5195 μm的多波长输出,各通道的透射率均达95％以上.由此可见,该滤波器的滤波性能优异,可以满足未来对滤波器高集成度和高效率的信号处理要求,在光通信领域中具有广阔的应用前景.

    光子晶体滤波器反射结构多通道谐振条件

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    一种四通道吸收器优化设计研究

    闵雨龙赵洪霞郑邹韩兆佳...
    451-456页
    查看更多>>摘要：本文基于阻抗匹配原理和表面等离子体共振理论,设计了一种石墨烯-MIM结构-金属铝(Al)底板三层结构超材料吸收器.采用时域有限差分法FDTD研究和分析了吸收器的共振吸收光谱,电磁场能量分布,并优化了设计结构.研究结果表明,该吸收器具有近红外波段四个超窄带吸收峰;最大吸收率可达0.943,3 dB带宽均为3.55 μm左右.吸收器顶层覆盖石墨烯增强光吸收并激发表面等离子体波;随着石墨烯层厚度的增加,四通道吸收光谱整体右移,但吸收率几乎不变;四个吸收峰峰位波长对MIM结构高度不敏感,伴随吸收率变化明显,当MIM结构高度为110 nm时,相邻三通道吸收率均达到最大值.这种多通道、超窄带吸收器可为高精度传感、功能成像和三维存储等领域的应用提供有用参考.

    吸收器表面等离子体共振近红外四通道

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    引入行重参数的改进不规则LDPC码译码算法

    刘毓王婵拜林李伟东...
    457-461页
    查看更多>>摘要：低密度奇偶校验(LDPC)码是一种逼近香农极限的线性分组码,而好的非规则LDPC码其性能优于同码率的规则码.在非规则LDPC码的对数似然比置信传播(LLR-BP)译码算法中,由于行重大小的不同,校验节点对伪后验判决贡献的外部信息不同,为此提出一种基于行重的改进LLR-BP译码算法,该算法引入行权重系数,用以调整不同行重外部信息的作用,提高了系统的译码性能.仿真结果表明:在低信噪比时,改进的LLR-BP译码算法对译码性能与标准的LLR-BP译码算法的性能几乎相同;在中高信噪比时,改进的LLR-BP译码算法的误码性能优于LLR-BP译码算法,在码长为64,误码率是10-5时,改进LLR-BP译码算法较之传统LLR-BP译码算法的编码增益提高了0.15 dB.

    光通信低密度奇偶校验码对数似然比置信传播译码算法行重外部信息

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    基于CSLBP模糊图像特征提取与检测方法研究

    卞静伟蔡秀梅
    462-469页
    查看更多>>摘要：图像作为记录生活和储存信息的重要途径之一,是人对视觉感知的物质的一种再现,同时也是对现实场景的一种真实写照.面对海量的图像数据,如何准确高效的提取图像特征,获取有用信息,将信息转化为所需特征,是需要解决的问题.针对这一问题,本文提出的基于CSLBP模糊图像特征提取与检测方法很好的解决了这一问题.同时结合HOG特征提取与检测、Haar特征提取与检测以及基于深度学习的人脸特征检测方法与本文算法进行比较,对各类方法的基本原理、步骤、应用等进行分析.其次,将对近年来出现的方法予以介绍,从解决问题的角度对经典方法和新方法进行分析比较,对于存在的问题进行对比、归纳总结,并得出结论.结果 得知,本文提出的模糊图像特征匹配算法较经典算法与深度学习算法而言有一定的优势,但均有改进之处.例如如何控制高噪声情况下的特征提取率,以及如何提高在光照强度下的稳定性,是今后研究的重点问题.

    特征提取特征检测经典算法深度学习CSLBP模糊特征

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    基于空洞U-Net网络的乳腺细胞图像分割算法

    唐浩漾王燕宋聪张小媛...
    470-476页
    查看更多>>摘要：乳腺细胞的准确分割是乳腺组织切片图像病理分析的关键环节,对乳腺癌的诊治具有重要价值.针对乳腺细胞图像分割中细胞边界不清晰、分割准确率低的问题,提出一种基于空洞U-Net网络的乳腺细胞图像分割算法.在U-Net网络中引入空洞卷积增大卷积层感受野,获得包含更多乳腺细胞边缘信息的特征图,在卷积层和池化层间增加实例归一化层,提高网络收敛速度的同时缓解过拟合现象,并使用加权损失函数增强乳腺细胞区域的权重,提高网络对细胞特征的提取能力,实现乳腺细胞边界的有效分割.实验结果表明,该算法在USCB Breast数据集上的分割准确率和Dice系数分别达到97.63％和83.25％,较原始U-Net网络分别提高了6.5％和6.6％,对乳腺细胞图像具有更好的分割效果.

    乳腺细胞图像分割U-Net网络空洞卷积加权损失函数

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    一种融合Gabor滤波与3D/2D卷积的高光谱图像分类算法

    齐永锋陈静火元莲
    477-484页
    查看更多>>摘要：为了减轻卷积神经网络模型对训练样本的依赖性和提高高光谱图像的分类性能,本文提出了一种融合Gabor滤波与3D/2D卷积的高光谱图像分类算法.首先,三维Gabor滤波器用于处理原始高光谱数据以生成空谱隧道信息;其次,利用三维卷积操作提取生成的空谱隧道信息的深层特征;然后,再利用二维卷积进一步提取图像的空间信息;最后,通过Softmax分类器完成高光谱图像分类.为验证模型性能,将提出的方法与CNN、2D-CNN、3D-CNN-LR、SSRN算法在Indi-an Pines、Pavia University、Salinas数据集上进行对比实验.实验结果表明,提出的方法在三个数据集上的总体识别精度分别达到99.51％、99.94％、99.99％,均高于其他方法,能够有效提高分类性能,是一种简单而高效的高光谱图像分类算法.

    高光谱图像空谱隧道信息三维卷积二维卷积

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    一种融合残差机制和注意力机制的深度语音去噪方法

    李蕊郭敏马苗
    485-490页
    查看更多>>摘要：针对深度网络模型进行端到端语音去噪时存在对语音底层信息表示能力不足以及网络只采用卷积级联的方式造成参数冗余的问题,提出了一种融合残差机制和注意力机制的生成对抗网络去噪模型(Attention Res-UNetGAN).模型在波形域对语音进行去噪,其生成网络为U-Net结构,包含下采样层、中间层和上采样层.中间层为改进的嵌套残差模块(Residual-Residual Block,RRB),是由两块基础残差块进行残差拼接而形成的.对称的下采样层和上采样层之间采用注意力跳连和直接跳连进行连接.在VCTK(Voice Bank corpus)数据集进行去噪后并经PESQ等六种客观语音质量评价指标进行评价,Attention Res-UNetGAN相比原生成对抗网络模型各指标值平均提升了9.13％.

    深度学习语音去噪生成对抗网络残差机制注意力机制

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    多机制合并注意力的多路径神经机器翻译方法

    范洪博郑棋
    491-498页
    查看更多>>摘要：注意力机制是目前神经机器翻译的主流技术,目前已提出了多种注意力生成机制,各机制生成的注意力各有优劣,但每种机制都不能充分利用全部已知信息,其结果和理论上的真实注意力具有一定差距,影响翻译质量.本文提出一种基于民主决策的合并注意力生成方法,将多种注意力生成机制所产生的注意力进行加权叠加与归一化后,所生成的值作为新的注意力,用于指导解码器的翻译过程.类似民主决策会比独断专行的决策获得更好的决策准确度,该机制可以获得相对更为准确的注意力,进而提升翻译质量.基于上述方法,本文在CNN、Transformer、Tree Transformer三个算法的基础上,生成合并注意力,提出MA-CTT算法,在开放德英语料(IWSLT14)上,MA-CTT获得了32.61的BLEU,翻译准确度明显高于各基础算法.

    神经机器翻译注意力CNNtransformertreetransformer

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    基于FBG传感技术的管道曲率监测试验研究

    梁磊胡程辉戴澍杨建宇...
    499-504页
    查看更多>>摘要：在地下盐穴储气库的建设过程中,建腔管柱容易因为恶劣的工作环境而弯折.利用若干特定排布在管道外壁上的光纤布喇格光栅(FBG)可以测量管道的弯曲形状,但管道直径会影响弯曲重建的精度.为了找到重建精度与管道直径的关系,本文利用粘贴在管壁的同一素线上的FBG对管道弯曲重建进行了有限元模拟和检测试验,将有限元结果和试验结果进行了对比,并进行了误差分析.试验结果表明,FBG可以实现对弯曲管道的形状重建,在同样壁厚的管道中,随着管道直径的增加,管道挠度的相对误差随着直径的增大由负向正增大.直径为32 mm的管道在弯曲时的挠度相对误差靠近0点,在测试的4种不同直径的管道中,弯曲重建效果最好.

    光纤布喇格光栅管道曲率监测重建精度

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    基于光整加工技术的粉体图像灰度分布相似性检测

    王晓骁陈颀梁俊宇杨佳欣...
    505-514页
    查看更多>>摘要：为光整加工技术当中的烧结型滚抛磨块的粉体原料均匀性判断提供理论依据,提出一种粉体图像相似性检测理论.首先利用采样转盘采集粉体样本,并通过数字显微镜采集粉体图像,将采集到的粉体图像进行灰度化、降采样、滤波和锐化处理,滤除采集过程中出现的噪声,使得图像细节更加清晰;其次提取基于灰度直方图的特征参数,利用均值法得到中心图像的特征参数及权重;最后计算各图像与中心图像带权重的欧式距离,用距离均值表征图像的灰度分布相似性.实验结果表明:通过仿真分析不同时刻采集到的粉体图像,得到粉体混合过程中粉体图像灰度分布相似性随时间的变化趋势,为之后工作中粉体混合均匀性的判断提供依据.

    光整加工技术粉体图像图像预处理灰度直方图

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