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

    基于双光子聚合3D打印的光纤法珀微波导腔制备及传感特性研究

    陈茂庆刘思源蔡露刘强...
    120-126页
    查看更多>>摘要：将光纤法布里-珀罗(法珀)微腔与微波导相结合,提出一种光纤法珀微波导腔高灵敏度折射率传感器.光纤法珀微腔可以将光场限制在微米量级的区域内,并对腔内的微波导结构起支撑保护作用;微波导在保证结构良好导光能力的同时,基于其强倏逝场特性,进一步提升整体结构的折射率灵敏度.此外,基于飞秒激光双光子聚合高精度3D打印技术,可实现波导直径仅为2 μm的光纤法珀微波导腔,并保证良好的制备重复性.实验结果表明:随着光纤法珀微波导腔传感器腔内液体折射率的增加,传感器的干涉光谱发生蓝移,在1.3346～1.3764折射率范围内灵敏度可达525.81 nm/RIU,与仿真获得折射率灵敏度(555.14 nm/RIU)结果接近;该传感器还展现了优良的线性响应特性,线性拟合系数可达0.9948;相比于传统无微波导的光纤法珀微腔结构,干涉光谱峰值提升了 8.2 dB,折射率灵敏度提升了近4倍.

    光纤传感器光纤法珀微波导腔微波导双光子聚合3D打印折射率

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

    光纤陀螺热致漂移分析及算法补偿技术研究

    冷悦钟胜
    127-134页
    查看更多>>摘要：通过对光纤陀螺温度漂移的剖析推导,分析了温度扰动引起陀螺漂移误差的深层次原因,并结合过程相关性理论,对各个温度项影响因子与光纤陀螺实际输出相关性进行验证分析,提出一种同时考虑温度、温变速率、温度梯度以及三者乘积耦合项的算法补偿模型.对该模型的补偿效果进行离线补偿验证,结果表明,采用该算法补偿模型能明显抑制光纤陀螺的变温零漂.为了进一步验证该模型的有效性,把离线获得的补偿参数载入陀螺存储器,经过多样本实验测试,补偿后可有效提高光纤陀螺的全变温零偏稳定性,验证了该补偿算法在工程上的可实施性和推广价值.

    光纤光学光纤陀螺Shupe效应光纤环圈温变速率补偿算法

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

    一种提高光纤水听器解调系统噪声传递系数稳定性的多相相位生成载波解调算法

    侯庆凯姚琼陈虎熊水东...
    135-143页
    查看更多>>摘要：相位生成载波(PGC)调制解调是干涉型光纤水听器常用的解调方法.首先,分析并建立了 PGC解调系统的噪声传递模型,研究了光源强度噪声对PGC解调输出噪声的影响机理,分析了调制深度和工作点两个参数对PGC解调噪声稳定性的影响.然后,提出了一种基于3×3耦合器的多相PGC解调方案,即在传统PGC解调架构中引入3×3耦合器进行多相检测,利用3×3耦合器的相移特性对三路干涉信号进行融合处理.在不同的调制深度条件下,该方案可以降低水听器工作点变化所引起的光源强度噪声传递系数波动范围.实验结果显示,在常用的调制深度范围(1.7～3.4)内,工作点变化导致的噪声传递系数波动峰谷值小于0.5dB,噪声稳定性相比传统PGC解调系统显著提升.

    干涉型光纤水听器相位生成载波解调噪声稳定性3×3解调

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

    基于计算成像的端到端延展景深衍射元件的设计

    吉佳瑞谢洪波杨磊
    144-152页
    查看更多>>摘要：提出一种基于计算成像理论的端到端衍射元件设计方法,通过全局性优化方案将光学设计和图像复原作为整体,从而降低前端光学系统的成像质量要求,并利用图像复原算法去除残余像差以简化系统.所提设计方法涵盖光场传播、探测器去噪和图像后处理等关键环节的模型建立与联合优化.该设计方案可用于景深延展的轻薄型衍射元件的设计,且所适用的大景深的简单光学系统具有较高的成像质量.

    成像系统端到端景深延展图像复原衍射元件

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

    基于通信信道模型的关联成像系统质量评价方法

    杜雄宇汪琪欧阳光洲马灵玲...
    153-162页
    查看更多>>摘要：提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能.对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析.结果表明:本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8.本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景.

    成像系统观测矩阵采样比例分布类型信道容量性能评价

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

    遗传算法宽光谱光学系统设计方法研究

    陈阳王益清高明冯斌...
    163-169页
    查看更多>>摘要：针对宽光谱光学系统初始结构构建效率低、设计周期长的问题,提出基于遗传算法的宽光谱光学系统设计方法.推导等焦距、等像面成像条件,建立合理的优化目标函数,以光学结构参数作为遗传变量,利用研究的遗传算法解算出大量优异初始结构,筛选最优结构输入到光学仿真软件中,经过简单优化即可得到满足要求的宽光谱光学系统.以此方法设计了可见光、近红外宽光谱光学系统,系统成像波段为0.4～1.2μm,焦距为40 mm,视场角均为±5°,波段范围内焦距差异小于0.03 mm,且宽光谱范围内成像质量良好.

    宽谱段遗传算法等焦距光学设计方法

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

    基于模糊控制的光子辐射制冷功率测量系统

    周玉晟朱虹雨陈犇陈嘉诚...
    170-179页
    查看更多>>摘要：依据热平衡原理设计了以单片机为控制核心,DS18B20数字温度传感器和铂电阻PT100为检温元件,正温度系数(PTC)效应加热器为执行元件的温控及制冷功率测量系统.通过模糊PID(Proportional Integral Derivative)控制算法输出不同占空比的脉宽调制波,控制辐射冷却材料温度和环境温度保持一致性,同时利用3D打印工艺完成装置的搭建,最终测算出辐射制冷功率.实验结果表明,系统测量计算的辐射制冷功率与理论预测值接近,该系统可以有效满足多种辐射冷却材料的测量.

    测量辐射制冷制冷功率单片机温度调控模糊PID

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

    T型光电经纬仪的投影中心和三差检测方法研究

    刘耀登吕耀文杜博军宫玄睿...
    180-189页
    查看更多>>摘要：在靶场测量中,针对负载式T型光电经纬仪在更换成像组件之后的投影中心和光轴平行性改变的问题,提出一种仅需2个标杆即可同时检测投影中心和光轴平行性三差的方法.首先,结合摄像机的小孔成像模型和光电经纬仪的三差,推导了大地测量坐标系下的一点与摄像机图像平面上像点之间的投影方程.其次,根据光电经纬仪正、倒镜拍摄两根标杆得到标杆顶点在图像平面上的投影坐标,推导了结合投影中心与三差的成像投影关系,分析了平移矢量和三差对于标杆顶点在成像平面上投影点脱靶量的影响,对系统的投影中心坐标和三差进行计算,进而实现对光电经纬仪的光轴平行性检测.最后,通过实验验证了所提方法,实验结果表明,引入中心投影坐标和三差之后,水平方向和垂直方向上的重投影误差分别在0.2744 pixel和0.2287 pixel以内,所提方法切实可行、精度较高,可应用于T型光电经纬仪在靶场光轴平行性检测过程.

    测量光电经纬仪光轴平行性投影中心坐标三差

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

    基于射线追踪的线结构光曲面网格标定

    王晓倩徐锟吴守仓彭涛...
    190-203页
    查看更多>>摘要：结构光视觉技术是一种光学三维表面测量技术,具有速度快、精度高、鲁棒性强等优点.在实际应用中,线结构光发射器的镜头失真会导致光平面发生弯曲,而现有的大多数标定方法无法对失真进行补偿,并且会限制线结构光的分布规则.为了避免透镜失真所造成的影响,提出了一种精确且鲁棒性强的线结构光标定方法,通过构建曲面网格模型将水平、竖直射线追踪相结合,克服了现有方法对结构光分布方向的限制,同时,利用微分后的空间网格平面与像素网格平面之间的单应性关系实现了亚像素级的光条中心点三维重建.实验结果表明,该方法可以降低线结构光平面弯曲对标定精度的影响,对间距为55 mm的任意相邻靶标进行距离测量的误差小于0.08 mm,对间距为1133.85 mm的任意相邻靶标进行距离测量的精度可达0.50 mm.

    线结构光曲面标定射线追踪曲面网格模型

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

    非正交轴系激光经纬仪反向运动学线性模型

    孙泽峰康杰虎梁健张振...
    204-212页
    查看更多>>摘要：为满足大尺寸测量仪器性能与制造水平提升的需求,基于非正交轴系架构理念对激光经纬仪进行设计.针对非正交轴系经纬仪在无参考末端情况下计算反向运动旋转角度的难题,提出反向运动线性模型,以实现旋转角度的快速、高精度计算.首先,基于李群李代数基本理论构建非正交轴系经纬仪正向运动学模型.其次,构建空间目标点与视准轴位姿参数间的约束关系,并结合旋转角度误差传递模型,确立用于求解旋转角度误差修正值的线性方程组.最终通过旋转角度初始估计值与误差修正值线性相加,获取高精度的反向旋转角度值.仿真结果表明,该方法所计算的旋转角度误差趋近于0,真实实验的旋转角度误差均小于0.02 mrad,验证了所提反向运动学线性模型的可行性与实用性.

    光学仪器非正交轴系反向运动线性模型误差传递

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