首页期刊导航|光学学报
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。
正式出版
收录年代

    基于多维光场调控的超构表面先进成像与显示(特邀)

    付博妍毕千惠郑诗雨彭于娟...
    1-23页
    查看更多>>摘要：光学超构表面以其在亚波长尺度下精确塑造光场的能力，开辟了设计高分辨率、多功能、超紧凑光学器件的新范式。立足于多维光场的视角，全面回顾了超构表面在推进下一代光学成像与显示系统方面的创新性思路与进展。结合相关智能算法，综述了超构表面在多维成像、全息显示以及这些技术交叉领域的应用，探讨了其在计算成像、超分辨成像、可调谐显示技术，以及与光学微操控和量子技术协同发展方面的潜力。最后，对超构表面技术在成像与显示领域的广泛应用前景及未来研究方向进行了展望。

    物理光学超构表面多维调控先进成像全息显示三维显示

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    光束轨道角动量模态人工智能感知方法研究进展(特邀)

    周诗韵王亦舒杨觐瑜高春清...
    24-37页
    查看更多>>摘要：涡旋光束携带的轨道角动量(OAM)作为一种全新的光场调控自由度在超大容量光通信、旋转体探测、高分辨率成像、光信息存储、量子技术等前沿领域展现出巨大的应用潜力。在上述应用中，实现快速、高精度的OAM模态感知十分重要。随着人工智能(AI)在各领域的快速发展，将AI技术作为光束OAM模态感知的新型解决方案引起了国内外学者的广泛关注。本文从AI的应用模型角度出发，对近年来基于AI技术的光束OAM模态感知方法进行了系统性综述，主要包括机器学习、深度学习及混合学习模型下的OAM模式分布探测和多模混合光束谱测量，同时讨论了扰动下基于AI的OAM模态感知方法研究进展。

    轨道角动量人工智能模式识别谱测量

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    红外分焦平面偏振探测器的校正实验误差分析

    彭漩城苏禹相胡铁王仕川...
    38-46页
    查看更多>>摘要：红外分焦平面偏振探测器存在严重的非均匀性问题，导致获得的偏振信息准确度降低，通过校正实验能够有效消除非均匀性带来的影响。在实现红外分焦平面偏振探测器校正的基础上，分析实验装置中定标光源的非均匀性和辐射强度等因素对最终校正效果引入的误差干扰，验证了使用均匀光源的必要性以及光源强度对实验装置抗噪声能力的影响，为实现探测器的精确校正提供了装置选取的参考准则。进一步开展了探测器校正后的成像实验，结果表明，目标的偏振特征信息恢复效果明显。

    红外偏振分焦平面探测器非均匀性校正误差分析

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    面向模分复用的少模光纤熔接失准容忍度分析方法

    刘峰黄自成顾天乐毛建龙...
    47-56页
    查看更多>>摘要：提出基于拉盖尔-高斯模的少模光纤熔接失准容忍度分析理论模型，剖析不同少模光纤归一化截止频率和纤芯半径参数熔接条件下，熔接点处空间模式耦合效率对横向偏移、旋转角度等熔接参数的容忍度变化规律，并以六模光纤(可支持LP01、LP11a、LP11b、LP21a、LP21b和LP02模式)熔接为例进行分析。数值分析结果表明，在不同光纤参数归一化截止频率V和纤芯半径a条件下，不同空间模式之间的耦合效率对熔接横向偏移量d和角度失配θ的容忍度呈现不同的分布规律。发送与接收少模光纤的V值相差越大，LP01自耦合效率对熔接横向偏移量的容忍度越低，而不同纤芯半径a下熔接偏移量对自耦合效率的影响较光纤V的影响更显著等。因此，针对不同参数少模光纤熔接，需要严格控制熔接的横向偏移和角度失配，以达到理想的空间模式熔接耦合效率。该理论模型为评估少模光纤熔接质量及熔接参数匹配设计与优化提供了理论依据。

    光通信模分复用少模光纤光纤熔接耦合效率容忍度

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    用于光频域偏振计精度提升的色散补偿方法

    林钰昊杜浩祺喻张俊杨军...
    57-65页
    查看更多>>摘要：从理论上推导了相位因受色散影响而发生畸变的干涉信号以及相应的色散补偿算法流程，定性验证了干涉仪色度色散差异对测试系统的精度劣化效果，提出色散迭代补偿方法，并结合自参考干涉仪光路结构来抑制待测器件的双折射色散引入的相位噪声。实验结果表明，5m的色散位移光纤引入的色度色散差异会导致测试500m保偏光纤的偏振串扰时幅值失真25。5 dB，空间分辨率降低为原来的1/233;在利用色散迭代补偿算法对9。5 km保偏光纤中双折射色散进行补偿后，偏振串音幅值失真的校正效果最高达到20。0 dB。此外，测试结果还具有较高的重复性(0。3 dB)，说明本文研究工作对于长距离保偏光纤的故障分析和精确诊断具有重要意义。

    分布式光学测试光频域偏振计色散补偿保偏光纤与器件光纤陀螺

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    串行声光调制的非保偏光链路外差算法实现光纤水听器低噪声稳定解调

    蔡冰涛肖力敏陈小宝
    66-74页
    查看更多>>摘要：传统外差算法用于干涉型光纤水听器信号解调时，需要产生具有稳定频差的双脉冲光，常见的解决方案是在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的两臂并行接入不同频率的声光调制器(AOM)。上述方案中，两台独立AOM的运行差异会引入额外噪声，而含有AOM的保偏光链路体积大，难以有效隔振，抗环境干扰极差。基于此，引入迈克耳孙干涉仪(MI)光路先产生同频同偏振的前后光脉冲，再利用串行在输出光路上的后级AOM分时切换调制频率，使双脉冲光之间产生光频差。相比于传统方案，所提出的差频产生光路的频差由同一 AOM产生，无分立器件性能差异的影响，同时更小体积的非保偏MI光路易进行抗振设计和封装，因此所提方案具有更强的抗干扰能力。实验结果表明:MI加串行声光调制的外差方案在10 Hz、100 Hz、1000 Hz 3个频点的解调噪声功率谱密度(PSD)分别低至-90 dB/√Hz、-100dB/√Hz和-104 dB/√Hz;8h内，10 Hz频点的解调噪声起伏小于2dB，100 Hz和1000 Hz两个频点的解调噪声起伏均低于1 dB，实现了光纤水听器低噪声高稳定解调，满足实际应用需求。

    光纤光学差频光路声光调制器外差算法光纤水听器

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于光学奇异点的超宽带光纤模式转换特性

    刘营陈明阳孙兵
    75-81页
    查看更多>>摘要：通过在光子晶体光纤(PCF)纤芯中沿着光传输方向引入对称增益-损耗折射率分布，构造宇称-时间(PT)对称性的非厄米系统，实现开放系统的光学奇异点(EP)，以调控光纤耦合模式之间的相互作用。提出一种基于光学奇异点的新型光子晶体光纤模式转换方案，该方案能够在1。3 μm至2。0 µm波长范围内高效地实现LP01和LPn模式之间的非对称转换，效率可达99％，同时对各种结构参数表现出较好的容差。

    光学奇异点光子晶体光纤模式转换带宽

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于深度学习的光场显微像差校正

    王长淼李晖张水平吴云韬...
    82-91页
    查看更多>>摘要：由于光场显微镜中透镜的固有缺陷以及样品折射率分布不均匀会引起光学像差，这严重影响光场显微成像的质量。引入光场解耦模块，解析获得光场的相位和强度信息;并设计用于光场显微像差校正的相位-强度双路径网络(PCANet)。实验结果表明，所提出的方法不仅可实现光场显微像差校正，而且重建出的图像具有高分辨率和清晰的细节边缘;相较于其他传统的图像超分辨率网络，所提方法重建结果的峰值信噪比(PSNR)和结构相似性指数(SSIM)分别提高了 15。4％和11。7％。本研究为低成本光场显微像差校正提供了一种高效的方案。

    几何光学光场显微深度学习像差校正高分辨率相位恢复

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于聚合物分散液晶薄膜的光场透视混合现实显示系统

    陈思李晖李甜苏晨博...
    92-102页
    查看更多>>摘要：为了解决视觉辐辏调节冲突(VAC)问题，本文提出了一种基于聚合物分散液晶薄膜(PDLC)的光场透视混合现实显示系统。该系统利用PDLC的电控可调透过率特性，将投影目标物体的光场信息与真实场景进行有效融合;并基于凸优化理论，提出了适配的光场渲染算法;联合PDLC不同电压下目标物体光场信息的冗余性，以及真实场景与目标物体色彩亮度差异，生成了不同焦深下和谐化虚实场景融合的二维图像。实验结果表明，所提出的系统能呈现高质量、连续焦深和谐化虚实场景融合效果。该系统计算量小、硬件成本低、融合效果佳，可有效解决VAC问题，在透视混合现实显示领域具有极大的应用潜力。

    透视混合现实显示聚合物分散液晶光场渲染虚实融合正则化约束

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    一种扫频干涉激光测距系统的标定方法

    闫语畅薛蔺洋陈潇洒陈桂林...
    103-111页
    查看更多>>摘要：针对扫频干涉激光测距系统的标定问题，首先建立扫频干涉的数学物理模型，对测距原理进行推导;然后针对激光频率漂移导致系统误差的问题，提出通过改变扫描镜角度并利用基准尺对系统参数进行标定的方法;之后研究激光器扫频非线性误差数学物理模型，提出线性电流调制和信号处理算法对扫频特性进行标定，再构造电流调制函数对扫频非线性进行校正，仿真分析并对其进行验证;最后搭建相关实验平台，对两种标定校正方法分别进行实验，验证所提方法的有效性。在不额外增加光学器件或高精度仪器的情况下，所提标定方法可以实现扫频干涉激光测距系统的参数标定和校正，对在地面测试和在轨部署应用的测距系统保持长期稳定工作具有实际工程价值。

    测量扫频干涉激光测距分布式反馈激光器系统标定非线性校正风云四号

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据