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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。
正式出版
收录年代

    用于相敏SD-OCT的大动态范围合成波长相位解包裹方法

    宋泽国王毅王一洁马振鹤...
    1-8页
    查看更多>>摘要：针对合成波长方法动态范围较小的问题，提出一种用于相敏谱域光学相干层析(PSSD-OCT)的大动态范围合成波长相位解包裹方法，解决了传统合成波长方法的相位包裹限制问题，实现了大动态范围、快速及高灵敏度的PSSD-OCT成像。通过选取全长度干涉光谱和位于光谱仪中间的半长度干涉光谱，计算合成相位缺失的周期数;利用全长度干涉光谱及半长度干涉光谱解调结果的分段组合，消除易受噪声影响的相位周期数±1跳变问题。通过阶差规、硬币及电路板的成像实验，证明该方法可以用于大动态范围(毫米级)的高灵敏度位移解调。

    相干光学相敏谱域光学相干层析合成波长相位解包裹动态范围

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    日盲型光电管探测系统响应非线性间接法标校

    曹韩晖陈洪耀黄文薪李佳伟...
    9-19页
    查看更多>>摘要：基于间接法对一种日盲型光电管探测系统进行了非线性测量，将线性度已知的硅光电二极管探测器作为参考标准，以外置氙灯光源积分球作为线性定标辐射源，通过大动态范围电动光阑来调节辐射输出，将待测探测器与参考探测器在同一条件下进行同步测量，以消除光源波动的影响。实验结果表明，该日盲型光电管探测系统的线性误差最大可达5。2％，有必要通过非线性修正因子对测量值进行修正，其数值范围为0。948～1。006。分析了系统合成测量不确定度，在光电管响应光电流为2。97×10-10～6。61×10-8A范围内，扩展不确定度为3。59％(k=2)。

    探测器日盲型探测器非线性测量间接法辐射标准传递

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    室内多输入多输出可见光通信系统接入点与功率分配优化

    陈勇吴金兰刘焕淋王创世...
    20-29页
    查看更多>>摘要：针对室内用户在非均匀分布时选择最高信号强度接入点(AP)导致系统总速率和用户服务质量较低的问题，提出联合AP和功率分配的方法。考虑多个LED作为AP的可见光通信(VLC)网络，根据用户分布设计了一个基于用户信道增益权重回溯(BM)的AP分配算法，使权重较低的用户接入到其他AP，降低资源竞争严重的LED上的用户负载;为了使所有用户均能满足通信需求，提出改进逐维动态正余弦算法(IDDSCA)的转换参数，并引入基于最优解方向的自适应搜索策略。利用IDDSCA动态调整每个AP下行链路的功率分配，同步优化系统总速率和用户服务质量。仿真结果表明，所提 BM-IDDSCA 方案相较于 BM-DDSCA、SLCG-IDDSCA、BM-αPA、MT-PA 与 SLCG-QTPA 方案在总速率方面分别提升2。94％、4。20％、2。03％、62。90％、4。89％。

    可见光通信用户非均匀分布接入点分配服务质量功率分配逐维动态正余弦算法

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    低复杂度数字辅助非线性自干扰光域模拟消除

    韩墨璇石泰峡张苏南陈阳...
    30-37页
    查看更多>>摘要：在带内全双工(IBFD)多输入多输出(MIMO)通信系统中，通道间串扰、非线性失真及多径效应的共同作用使自干扰信号异常复杂。为在大带宽应用场景下消除此复杂自干扰信号，提出一种由最小二乘(LS)算法辅助的MIMO非线性自干扰光域消除方案，并将其与数字域消除相结合。该方案对IBFD MIMO系统中的复杂自干扰信号进行建模，并利用LS算法对模型参数进行估计，进而重建出模拟参考信号并用于实现光域模拟自干扰消除。此外，通过设置门限，在保证模拟消除深度的情况下忽略自干扰信号中功率较低的分量来降低LS算法阶数，提高参考重建速度。经实验验证，当MIMO多径自干扰信号的载波频率和波特率分别为1GHz和0。5 Gbaud时，所提方案经过光域模拟和数字域自干扰消除后，可实现约35 dB的自干扰消除深度。

    光纤光学射频光子学带内全双工自干扰消除多输入多输出非线性串扰

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    基于MIMO神经网络均衡的16QAM模分-波分复用相干传输系统

    张尧王晨桑博涵张宇...
    38-45页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于神经网络的多输入多输出(MIMO)均衡器，并在大容量模分-波分复用通信系统中进行了实验验证。该系统基于6模掺铒光纤放大器实现了16通道波分复用双极化48 Gbaud 16阶正交振幅调制(16QAM)，在LP01、LP02、LP11a、LP11b、LP21a、LP21b六种模式上传输了100 km少模光纤(FMF)。为降低非线性的影响，在接收端数字信号处理中，采用基于多标签技术的MIMO神经网络均衡器，能够显著提升系统性能。实验结果表明，经100 km的FMF传输，MIMO神经网络均衡器的强大性能使得系统的比特误码率能满足15％软判决前项纠错阈值要求。

    光纤光学光纤通信模分复用波分复用神经网络均衡

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    基于全等聚光面太阳翼接收太阳辐射的特性

    赵海波戴鑫陈飞
    46-55页
    查看更多>>摘要：针对太阳翼工作特征，设计了一种截断复合平面聚光器，并通过耦合实时日地距离、地星空间关系以及太阳辐射理论，构建了太阳翼接收太阳辐射模型。研究采用编程计算、仿真模拟和实验验证相结合的方式，结果表明复合平面聚光器的聚能特性与理论预测结果趋于一致。电池板表面太阳辐照度平均绝对误差仅为0。04W/m2，卫星受晒特征时间平均绝对误差为18。2 s。太阳翼理论发电功率峰值相较于常规太阳翼提升了约87％，且接收半角内电池板表面能流密度平均均匀度达到了0。615。研究结果可为太阳翼的结构设计与优化提供参考。

    几何光学太阳能复合抛物聚光器辐照度太阳翼能流密度

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    基于时分复用的多平面彩色全息显示

    郑华东王震彭俊昌
    56-65页
    查看更多>>摘要：深度分割复用(DDM)是一种常用的生成彩色纯相位全息图的方法，在重建单个彩色图像时能够取得良好的效果，但是在重建多平面彩色图像时，会不可避免地出现再现质量差和串扰的现象。提出一种基于时分复用生成多平面彩色纯相位全息图的迭代方法，该方法基于Gerchberg-Saxton(GS)算法，在记录全息图时，对每个通道平面施加幅度约束，重复此过程，彩色图像的红(R)、绿(G)和蓝色(B)通道信息被分别记录在三个纯相位全息图中。在再现时，RGB三色通道在相同的距离处重合，重建出目标彩色图像。展示了1幅、3幅和5幅彩色图像的重建结果，与DDM方法相比，所提方法明显提高了重建彩色图像的质量水平，有效避免了不同通道平面之间的串扰。数值模拟和光电再现均证明了所提方法的有效性。

    深度分割复用纯相位全息图Gerchberg-Saxton算法时分复用

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    数字体图像相关方法中的残余灰度场计算研究

    潘兵张轩豪王龙
    66-75页
    查看更多>>摘要：残余灰度场是变形前后数字体图像中对应体素点的灰度之差。在基于有限单元的全局数字体图像相关(DVC)方法中，残余灰度场作为计算区域各体素点匹配质量的目标函数，可直接计算获得，并可用于材料内部损伤演化或裂纹扩展的精细表征。然而，当前广泛使用的基于图像子体块的局部DVC只能获得计算区域内各离散计算点的位移、应变和相关系数信息，无法直接计算区域内各体素点的残余灰度。相较于相关系数和变形信息，残余灰度场可实现逐体素的匹配质量评价，在内部损伤或裂纹扩展的可视化观测和准确定位方面具有显著优势。为能在局部DVC中获得残余灰度场信息，提出一种简单有效的残余灰度场计算方法。该方法基于三维Delaunay四面体剖分算法，并利用有限元框架对局部DVC离散计算结果进行稠密插值，以获取逐体素连续位移场，并将其用于变形体图像校正。模拟和真实实验结果表明，基于局部DVC测量结果后处理计算获得的残余灰度场不仅可以实现精准的损伤定位，还能观测到裂纹形貌以及界面脱黏行为。所提方法弥补了当前局部DVC在精细化匹配质量评价方面的不足，有望拓展该方法在材料和结构内部损伤观测和定位中的应用。

    三维图像处理数字体图像相关方法残余灰度场内部损伤观测与定位

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    多光谱彩色成像中高斯型滤色器的通道数确定

    李遂贤李强贺金平谢蓄芬...
    76-86页
    查看更多>>摘要：系统地探究了典型多光谱彩色成像系统的最优光谱通道数的确定问题。在前期多目标滤色片优化选取方法的基础上，将仅限于相同通道滤色器优化的概念拓展至不同通道数最优滤色器的优化，从而达到最优通道数确定的目的。基于Munsell光谱反射率数据集构建光谱反射率成像目标，通过真实CCD成像传感器的光谱灵敏度、D65光源的光谱功率分布以及高斯滤色器模型和最大线性独立滤色器选择算法，在10个噪声水平下实现了3～31个光谱通道，即29个虚拟多光谱相机对成像目标的光谱反射率重建的仿真计算。结果表明，通道数小于8时，5通道滤色器表现最优;和A光源相比，D65光源下的5通道最优滤色器的最大带宽达到80 nm，性能有显著的提升。

    色度学成像系统计算方法光谱通道数多光谱彩色成像

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    一种基于非锐化掩蔽模型的无偏振片成像技术

    高畅刘志强刘豪马嘉成...
    87-93页
    查看更多>>摘要：液晶透镜是一种新兴的可以电控调焦的液晶器件，无需机械移动就可以实现对焦、变焦和深度测量，因此被广泛应用于摄影摄像、显微成像、虚拟现实等领域。提出一种优化的液晶透镜无偏振片成像技术。该技术结合非锐化掩蔽模型，通过分析图像像素值的变化，估算得到环境光中寻常光分量的占比，并使用非对焦图像和对焦图像进行处理，获得高质量图像。实验结果表明，优化后的技术能够有效增强图像对比度，获得优质图像。

    成像系统液晶透镜无偏振片成像非锐化掩蔽模型

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