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期刊信息/Journal information
光学技术
光学技术

夏阳

双月刊

1002-1582

gxjs@bit.edu.cn

010-68913628 68948720

100081

北京市海淀区中关村南大街5号

光学技术/Journal Optical TechniqueCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是面向国内外的以应用科学和工程技术研究成果为主的有关光电技术方面的专业性学术刊物。主要刊登应用科学研究和工程技术研究方面的有创新性的学术论文；有创新的科研实验和有实用价值的研究报告；重要学术问题和重大科技成果的综合评述及前沿学科的发展趋势和展望；优秀学位论文中的创新部分；最新学术动态和科学研究快报。
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    基于遗传算法的激光位移传感器小型化结构设计

    黄代鑫杨志鹏焦思程王伟...
    385-390页
    查看更多>>摘要：为实现激光位移传感器结构的小型化,采用了一种单片反射镜式激光位移传感器结构,并利用遗传算法对该结构的灵敏度、工作距离和传感器结构参数进行优化.首先,在该结构中利用一片反射镜将入射光进行偏折,使得传感器内部的光路拓宽到横向空间,以提升传感器内部的空间利用率.随后,通过遗传算法对传感器的结构进行优化设计,得到在特定约束条件下传感器的结构参数最优解.最后,设计相应的成像系统进行验证.结果表明,与传统的激光位移传感器相比,单片反射镜式结构可在保证传感器灵敏度和工作距离不变的情况下,将传感器的纵向尺寸从55.9mm减小至31.0mm.表明反射镜的引入可有效减小传感器的尺寸.结论对于激光位移传感器的小型化设计具有参考意义.

    激光三角法小型化参数优化遗传算法

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    基于梯度线圈和双光束反向补偿的NMRG主磁场匀化方法

    舒强吉方
    391-398页
    查看更多>>摘要：核磁共振陀螺气室磁场梯度导致的核自旋横向弛豫率是制约陀螺角度随机游走性能提升的重要因素.提出了基于梯度补偿线圈和双光束反向补偿的主磁场匀化方法.建立了气室原子系综Rb电子自旋极化、核自旋极化和泵浦光场传播的多场耦合动力学模型,结合有限元分析方法获得了方形气室磁场梯度与Xe核自旋横向弛豫的量化关系,分别对梯度线圈补偿环境磁场梯度、反向传播双光束均匀泵浦的Rb极化等效磁场匀化方案进行了研究.结果表明:梯度线圈将5×5×5mm3气室的129Xe T2由3.6s提升到5.7s;Rb原子极化均匀性在纵向和横向都得到了显著改善,Rb原子极化等效磁场的一阶梯度得到抑制,残留的二阶等效磁场梯度导致的Xe核自旋横向弛豫率降低到约10-4·s-1 量级.

    核磁共振陀螺磁场梯度双光束反向补偿弛豫率

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    用于微量生物样本检测的显微动态光散射系统研制

    范彦平李长乐张鹏程胡师...
    399-405页
    查看更多>>摘要：针对微量生物样品的粒径检测需求,提出了一种显微动态光散射测量系统.传统的动态光散射技术在微量生物样品检测中通常需要毫升级别的样品,这种大量样品消耗不适用于微量生物样品的检测.为解决这一问题,设计了一套融合普通显微镜和动态光散射技术的显微动态光散射系统.通过整合这两种技术,文章成功将测量样品的用量降低到几十微升的水平,实现了两个数量级的提升,从而显著减少了样品的消耗,满足了实验室对微量生物样品检测的需求.为验证该系统的可行性,对不同材质和尺寸的纳米颗粒以及生物外泌体样本进行了评估.实验结果显示,针对60nm的聚苯乙烯微球颗粒和208.6nm的外泌体颗粒的测量尺寸误差分别为1.5％和-3.4％,与实际尺寸吻合良好,证明了该系统在实际应用中的可行性.

    动态光散射生物样品检测纳米颗粒共聚焦显微尺寸分析

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    仿生学视场的微动扫描光学系统

    余振康梁海锋张杨博文
    406-410页
    查看更多>>摘要：为满足车载激光雷达对大视场的需求,设计了一种基于微动非均匀阵列微透镜的光束扫描系统.该系统采用仿生学视场设计,并引入微透镜加折射棱镜的扫描结构,实现对大视场的有效分割和拼接.通过设计微透镜和折射棱镜的空间分布,实现视场的无缝连接.通过压电陶瓷驱动微透镜与折射棱镜的微小位移实现对光束的偏转,完成扫描光学系统对大视场的扫描.扫描光学系统工作波长为905nm,压电陶瓷位移量为200μm时,水平视场为112.5°,垂直视场为25°,出射光束均方根(RMS)半径均小于0.277°,其中高分辨率区域RMS半径均小于0.081°,方案具有体积小、扫描视场大、中心分辨率高等优点,为车载激光雷达扫描系统的小型化提供了参考.

    应用光学扫描光学系统仿生学视场阵列微透镜

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    基于波前编码的大像面荧光显微成像系统景深延拓研究

    鲍猛张磬瀚郑继红韦晓孝...
    411-418页
    查看更多>>摘要：大像面荧光显微成像系统可以对大尺寸dPCR生物基因芯片进行一次性成像,但其景深(DOF)较小,限制了系统的物方检测深度.文章采用波前编码技术在不降低分辨率的前提下,有效扩展了大像面荧光显微成像系统的景深,为后续高通量多层堆叠式dPCR生物芯片实现一次性成像提供了技术支持.但考虑到显微成像系统正向设计仿真时不适合直接进行景深延拓分析,故对其倒置翻转后在像方(原物方)分析焦深延拓范围(即景深).为确定最优的相位板参数值,编写遗传算法与ZEMAX的API接口链接,以动态交互的方式对相位板调制系数进行优化、筛选、定值.在大像面荧光显微成像系统孔径光阑前的平行光路处添加特定系数的相位板,对光学系统的波前相位进行调制,使得在焦点附近一段范围内产生成像一致的中间模糊像.采用维纳滤波对中间模糊像进行复原,由模拟的结果可见,在传统光学系统的±10倍景深内,编码复原图像具有较高的分辨率(达到6.5μm),能够实现系统的景深延拓.装配相位板的大像面荧光显微成像实际系统,其延拓倍数在±7倍景深范围内有较好的图像复原分辨率(6.5μm).

    生物光学波前编码数字PCR光学设计荧光显微镜图像处理

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    面向小型化窄线宽激光的光学锁定硬件系统研究

    李代富包福兵辛云飞张诚...
    419-424,491页
    查看更多>>摘要：研制小型化、数字化、高带宽的光学锁相控制系统是实现面向实际应用的小型化窄线宽激光光源的关键.但目前的通用及专用型系统存在着诸如依靠商业平台、带宽不足、集成化程度不高等问题.研究研制的数字伺服系统基于现场可编程门阵列(FPGA)以及高速模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC),实现数字综合器、调制器、鉴相器、滤波器以及伺服控制单元,成功研制高速、可重构、双通路的光学锁相环集成硬件平台,系统开环带宽为2.63MHz.与具有高品质因子特性的回音壁模式(WGM)光学微腔相结合,通过相位调制光外差稳频方法(PDH)实现积分线宽为20Hz的窄线宽激光,光学闭环反馈带宽达到450M.该系统具有良好的通用性与扩展性,可以适用于各种原子分子光谱以及光学频率的伺服锁定.

    窄线宽激光现场可编程门阵列光学锁相环回音壁模式光学微腔

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    空间目标捕获遥感器与姿态调整机构的基准建立方法

    岳聪张青春杜建祥李文广...
    425-431页
    查看更多>>摘要：空间目标捕获遥感器越来越多的应用在深空探测领域中,其配合高精度多维度调整机构可以快速准确对空间目标进行捕捉.捕获遥感器的姿态调整是基于调整机构坐标系进行的,同时为了消除由于捕获遥感器光学基准与调整机构坐标系不一致而导致的捕获遥感器视场角不对称的影响,捕获遥感器在与调整机构进行安装时,不仅需要测量出光学基准与调整机构坐标系的夹角矩阵,而且还要通过调整使捕获遥感器的光学基准和调整机构的坐标系的空间夹角满足一定的公差要求.文章介绍了一种在同一坐标系下采用激光跟踪仪来同时实现光学基准和机械基准测量的方法,同时建立二者之间的夹角矩阵,再通过电子经纬仪对捕获遥感器的光学基准的实时监测,来实现捕获遥感器与姿态调整机构的精准安装,安装精度可以控制在10"以内.

    光学基准机械基准激光跟踪仪夹角矩阵

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    基于文献计量的国内CALIPSO卫星大气气溶胶研究进展与趋势分析

    胡澄宇张元军杜欢Lim Hwee San...
    432-440页
    查看更多>>摘要：CALIPSO卫星搭载的云-气溶胶正交极化激光雷达(CALIOP)能为大气气溶胶研究提供高分辨率的气溶胶和云垂直廓线信息,对大气气溶胶的垂直分布研究有着重要的意义.对国内CALIPSO卫星大气气溶胶的历史研究进行了回顾,并基于Citespace文献计量分析软件,对17年来该领域的国内知网(CNKI)学术期刊数据库收录的286篇学术论文进行了研究进展和研究热点与趋势的可视化分析.内容包括历史发文量分析,研究机构分析,研究作者团体分析,他引分析,关键词共现分析,突现关键词分析,关键词聚类分析.对CALIPSO大气气溶胶研究的进展、热点和趋势进行了全方面的总结.

    CALIPSO气溶胶文献计量Citespace热点趋势

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    基于霍夫变换的透镜中心偏差检测方法

    赵志明王乃余李治国
    441-447页
    查看更多>>摘要：随着光学技术的发展,对光学透镜综合性能提出更高的要求,对心加工作为透镜生产必不可少的一环对镜头综合性能起重要作用,现有对心加工需要工人通过对心器手动测量及调整,对工人技术要求高、加工效率慢.文章基于霍夫变换提出一种适用于对心加工的中心偏检测算法以提升对心加工测量效率.首先通过工业相机拍摄对心器目镜中的图像,对图像进行灰度化、降噪、根据图像特征削弱干扰因素、二值化的预处理操作,再根据Canny边缘检测和霍夫变换识别图像中十字像的直线,最后根据角度区分直线求得交点,使用最小二乘法拟合出透镜的实际中心偏,实现了反射式测量和透射式测量两种工况的中心偏检测.实验结果表明,该算法能够检测两种工况下的中心偏,检测精度达到亚像素级.本文使用的中心偏检测算法可以提升对心加工的效率和精度.

    光学镜头中心偏差图像处理霍夫变换

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    高双折射光子晶体光纤的设计与传感特性分析

    廖振鑫刘理毛莉莉曾伟...
    448-452页
    查看更多>>摘要：为了提高光纤的双折射率以及传感灵敏度,提出了一种基于椭圆形孔阵列的光子晶体光纤,通过空气孔调制光纤的折射率分布,有效的提高了光纤的双折射率,并基于全矢量有限单元分析法,研究了光纤色散、限制损耗以及温度传感特性.仿真结果表明,孔阵列椭圆率为2时,光纤的双折射率高达1.92 × 10-2,且限制性损耗低至10-10 dB·km-1数量级,同时色散约为-15.54ps·km-1·nm-1.通过填充液体增敏的方式,有效提高了光纤基模的热光系数,热光系数高达9.5×10-5/℃,可用于高灵敏度光纤温度传感.

    双折射光子晶体光纤色散温度传感

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