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期刊信息/Journal information
光学学报
光学学报

曹健林

月刊

0253-2239

aos@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）

光学学报/Journal Acta Optica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
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    基于磁光晶体和光纤光栅的反射式磁场传感器

    侯越周湶欧阳希陈伟根...
    272-282页
    查看更多>>摘要：设计了一种基于稀土磁光晶体和光纤光栅的宽温区反射式光纤磁场传感器，其中，选用Bi∶YIG作为磁场传感元件、光纤布拉格光栅(FBG)作为温度补偿元件与反射器件(替代传统反射镜)，建立了该结构的理论传感模型以支撑磁场-温度双参数感知，设计了磁场解调方法及其温度补偿法，以实现去温度干扰下磁场的精准测量。经测试，该磁场传感器在0。02～30 mT内直流磁场下的灵敏度为0。034 rad/mT，线性相关系数高达0。9995;在50 Hz～10 kHz正弦交流信号下具有良好的动态响应能力;同时，传感器的温度特性测试证明，本文所设计的温度补偿法可在一定程度上减小环境温度对磁场传感性能的影响，且不受光源波动的影响。本文提出的磁场传感器具有集成度高、系统结构简单、体积小和灵敏度高等优点，可满足电力设备中特殊场景下的磁场传感需求。

    光纤光学磁光晶体反射式结构光纤布拉格光栅温度-磁场双参数解调温度补偿法

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    干涉成像光谱复原典型窗函数特性对比

    扶杨玉柳稼航王伟刚栾吉...
    283-296页
    查看更多>>摘要：从窗函数的基本原理出发，首先以矩形窗的傅里叶变换为例，分析同步采样对光谱定标及采样规则设定的意义;然后，采用谱分析理论和实验仿真对6种典型窗函数的特性及其对复原光谱的影响进行量化比较分析。结果表明，H-G强切趾函数和可调节的切比雪夫切趾函数能有效抑制相邻谱线的干扰，而且其复原光谱具有更强的细节分辨能力。用模拟干涉数据和嫦娥一号IIM数据进行实验，进一步验证了这一结论。在此基础上，基于不同窗函数抗干扰或保细节的能力不同，提出一种多窗函数联合的加权融合复原方法，获得了更好的复原结果。

    光谱学干涉成像光谱仪切趾窗函数光谱复原多窗函数融合

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    二维小波去噪对激光诱导击穿光谱检测稳定性的改善

    赵梓屹郝中骐卢颖徐智帅...
    297-304页
    查看更多>>摘要：提出一种利用二维小波去噪改善激光诱导击穿光谱(LIBS)检测稳定性的方法，并基于合金钢样品中Cu、Ni、Mo、V 4种元素进行验证和分析。结果表明:一维小波去噪虽可提高LIBS的信噪比(SNR)，但不能改善光谱稳定性;二维小波变换方法将多次检测光谱数据组合为二维数据，运用二维小波变换对光谱数据进行降噪处理，经二维小波去噪后，Cu、Ni、Mo、V元素的SNR由处理前的 15。49 dB、16。09 dB、16。10 dB、15。11 dB分别提高至 16。93 dB、17。41 dB、17。53 dB、16。59 dB，相对标准偏差(RSD)由处理前的3。41%、2。51%、2。72%、3。03%降低至2。19%、1。55%、1。70%和2。05%。可见，二维小波去噪不仅对LIBS数据的SNR有提高，还对重复测量光谱的RSD有改善作用。

    光谱学激光诱导击穿光谱二维小波变换光谱稳定性定量分析

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    基于改进的粒子群优化-反向传播神经网络的CO2红外吸收光谱定量分析

    吴旭阳管港云刘志伟朱冰洁...
    305-314页
    查看更多>>摘要：在吸收光谱气体传感领域，实测光谱存在信噪比低和由光谱失真带来的线性度低的问题，使得传统的线性分析方法难以实现高准确度的气体体积分数反演。为此，本文提出了一种基于进化策略、参数调整策略双重改进的粒子群优化(IPSO)算法，并结合误差反向传播神经网络(BPNN)，建立了网络初始连接权值和阈值优化的反向传播(BP)神经网络(IPSO-BPNN)气体体积分数反演模型。基于光频梳直接吸收光谱技术测量CO2 红外吸收光谱，构建了由训练集、验证集和测试集构成的多体积分数光谱数据集，用于IPSO-BPNN模型的气体体积分数反演性能测试。利用IPSO-BPNN模型对 14 种体积分数的CO2 气体进行了反演，结果表明，与粒子群优化算法优化的BP神经网络(PSO-BPNN)、BPNN、极限学习机(ELM)、支持向量机(SVM)、最大吸光度提取(MAE)法五种气体体积分数的反演方法相比，IPSO-BPNN模型的均方误差最小(1。95×10-6)，相对误差绝对值的平均值最低(0。0112)，决定系数最大(0。9997)。上述结果验证了IPSO-BPNN模型优异的鲁棒性以及在高准确度分子吸收光谱分析中重要的应用潜力。

    光谱技术红外气体检测气体体积分数反演粒子群优化算法反向传播神经网络

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    基于滤波技术和GAN的脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升

    徐付涛白雁力钟思宋明诚...
    315-323页
    查看更多>>摘要：为改善硬件提升的局限，将滤波技术和生成对抗网络(GAN)应用于脉冲展宽分幅相机空间分辨性能提升，并采用图像梯度和成像调制度量化提升效果。研究结果显示，高斯-拉普拉斯算子、同态滤波和GAN均能不同程度提升脉冲展宽分幅相机的空间分辨性能，而将同态滤波的图像增强和GAN的去模糊相结合，能更显著地提升分辨效果，并将图像整体平均梯度由初始的1。456提高到3。399;近轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由7。638提高至23。901，平均调制度由7。84%提高至24。32%;远轴5 lp/mm区域的局部平均梯度由3。869提高至11。349，平均调制度由6。07%提高至19。60%。研究结论不仅为脉冲展宽分幅相机空间分辨性能的提升提供了参考方法，而且为滤波和去模糊技术融入超快诊断领域提供了新思路。

    超快光学诊断技术脉冲展宽分幅相机生成对抗网络滤波技术空间分辨率性能

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    二维正交光栅结构的掠入射小角X射线散射测量

    方彤王成龙喻虹
    324-331页
    查看更多>>摘要：掠入射小角X射线散射(GISAXS)可进行光栅纳米结构的高分辨无损测量，有望应对半导体在未来节点的测量挑战。然而，传统的GISAXS方法主要用于线光栅的测量，对于二维正交光栅的测量缺乏较好的方案。本文提出了一种测量二维正交光栅结构关键尺寸的方法。建立了在任意入射角和旋转角下定位二维正交光栅布拉格峰的理论模型，基于此模型可以从GISAXS散射信号中提取样品倒易空间信息，从而实现三维结构重建。仿真结果表明，该方法可准确测量二维正交光栅纳米结构的立体轮廓，并显著减小所需的旋转扫描角度范围。这将为GISAXS在半导体测量中的应用奠定基础。

    X射线光学X射线散射周期性纳米结构关键尺寸

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