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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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    快速旋转光学延迟线的非线性误差校准技术

    祝莉莉薛竣文任姣姣张丹丹...
    93-100页
    查看更多>>摘要：光学延迟线是影响太赫兹时域光谱系统中太赫兹信号准确性、信噪比以及频谱分辨率的关键环节。本文设计了一种由24个转盘反射面(TRS)构成的快速旋转光学延迟线(FRODL)。通过对FRODL工作角度的仿真，得到了其理论延迟时间和理论非线性度。基于FRODL实际耦合过程中耦合功率的波动性大小，确定了 FRODL的实际工作区间，并搭建了偏振迈克耳孙干涉系统，对FRODL结构的实际延迟时间进行标定，得到了各转盘反射面工作的实际延迟时间。标定结果显示，FRODL校准前的最大非线性误差为0。094 ps，非线性度为0。215％。通过两次利用三次样条插值，对FRODL实际延迟时间和采样点信号进行匹配，获得了校准后的太赫兹等间隔时域波形。

    光学延迟线非线性校准太赫兹时域光谱系统延迟时间非线性误差

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    镜面积尘物化特性及其对菲涅耳高倍聚光光伏及光热系统的影响

    王亚辉苏日力格赵宁赵晓燕...
    101-111页
    查看更多>>摘要：针对菲涅尔高倍聚光光伏及光热系统的镜面因暴露于自然环境，其表面积尘对系统输出特性产生较大影响这一问题，参考测试点自然积尘成分和地表情况，选取6种典型积尘颗粒，采用X射线衍射分析仪、能谱仪和扫描电镜等设备，研究其颗粒形貌、物质和元素组成;并开展菲涅耳高倍聚光光伏及光热系统实验研究，利用灰色关联度法处理实验数据，分析积尘物化性质对系统电热输出性能的影响。结果表明，积尘成分复杂，岩石类颗粒中碳酸钙、碳酸镁钙、钙钠长石含量较多，煤矸石和焦炭颗粒中包含大量的硅酸盐;各类型积尘对系统电热输出影响不同，其中镜面积尘煤矸石粉末每增加1g/m2，系统综合性能下降15％，影响最大;积尘物质组成对系统电功率(E)影响关联度排序为ESiO2＞EF2O3＞ECaCO3＞ECaMg(CO3)2，对系统热功率(T)的影响大小排序为 TSiO2＞TCaCO3＞TFe2O3＞TCaMg(CO3)2;颗粒元素对系统电热输出(P)的影响相同，大小排序为PO＞PAl＞PCa＞PMg＞PFe＞PSi＞Pc。

    测量菲涅耳系统积尘颗粒物质组成颗粒元素电热输出性能

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    基于两相交开口谐振环的超材料太赫兹带阻滤波器

    袁航付旺廷刘祖耀饶志明...
    112-119页
    查看更多>>摘要：提出一种基于两相交开口谐振环(TI-SRR)的超材料太赫兹带阻滤波器，通过改变TI-SRR线宽、环间间隔和半径大小，探究各参数对滤波器透射系数的影响。研究了超材料太赫兹带阻滤波器三个谐振点处的电场和表面电流分布，进而分析了滤波器的工作机理。为了验证理论模型的计算结果，采用微纳光刻技术制备滤波器的实物样品，使用太赫兹时域光谱系统进行测试。结果表明，该滤波器有3个谐振点，谐振频率分别为0。431、0。476、0。934 THz，对应的透射系数(S21)分别为-42。518、-40。331、-14。132 dB，-10 dB阻带带宽分别为0。220 THz和0。026 THz。实测曲线整体趋势与仿真曲线保持一致，阻带特性相较良好，测试结果与仿真结果较为符合。该滤波器在新型通信设备和精密仪器领域有较高的应用价值。

    超材料太赫兹带阻滤波器微纳光刻太赫兹时域光谱

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    窄谱被动锁模光纤激光中心波长高速调谐及其脉冲重建过程

    朱喆王麓屹陈学文林巍...
    120-127页
    查看更多>>摘要：报道基于快速声光滤波技术的窄谱被动锁模掺镱光纤激光中心波长快速调谐研究。窄谱锁模光纤激光器系统的输出功率可达200 mW，脉冲宽度为5。87 ps，重复频率为40。874 MHz，光谱带宽为0。15 nm。通过编程声光可调谐滤波器的射频信号，可以获得中心波长在1016～1042 nm范围内可调谐的稳定锁模脉冲。为了掌握腔内滤波时激光脉冲的重建过程，利用色散傅里叶变换技术观测波长调谐时激光脉冲的实时重建过程，并确定激光器的最高中心波长调谐频率约为5 kHz。

    激光器光纤激光器波长可调谐色散傅里叶变换脉冲重建

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    基于多通道交叉卷积UCTransNet的双能CT基材料分解方法

    吴凡金潼詹郭睿解晶晶...
    128-142页
    查看更多>>摘要：提出一种基于多通道交叉卷积UCTransNet(MC-UCTransNet)的图像域双材料分解方法。该网络以UCTransNet为基础架构，采用通道交叉融合转换器和通道交叉注意模块来提高基材料分解性能，实现双输入双输出的端到端映射。网络中通道交叉融合模块和通道交叉注意模块可更好地捕捉复杂的通道信号相关性，以更充分地进行特征提取与融合，实现基材料生成路径之间的信息交换。为进一步提高模型的拟合性能，网络训练时采用混合损失及Sigmoid函数的归一化方法。实验结果表明，在骨骼基材料及软组织碘基材料分解任务中，所提方法能获得优质的基材料图像，与对比方法相比，其分解后的基材料图像在准确度及噪声伪影抑制上表现更好。

    机器视觉双能计算机断层成像基材料分解多通道交叉卷积注意力噪声抑制

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    基于局部信噪比阈值调节的分光谱去相关光学相干断层扫描血管造影方法

    王露桐汪毅徐玉帅娄世良...
    143-152页
    查看更多>>摘要：在基于强度信息的光学相干断层扫描血管造影(OCTA)技术中，去相关映射被广泛应用，但该方法易受噪声影响，尤其是对于低信噪比区域，噪声会使帧间高相关的静态组织信号呈现出高去相关性，与血流信号的高去相关值混叠，从而会降低微血管图像的成像质量。本文提出了一种基于局部信噪比动态阈值调节的分光谱振幅去相关方法，首先探讨了图像局部信噪比与静态体素去相关值的关系及影响因素，并以分频谱处理数据的方式削弱轴向运动伪影并加强血流信息，然后依据图像局部信噪比与静态体素去相关的关系调整设定阈值，用以判定区分动静态体素，阈值以下的去相关值视为静态体素，结合Sigmoid函数予以抑制。采用该算法在高信噪比的皮肤数据和低信噪比的视网膜数据处理中均能取得较好的效果:皮肤enface图像信噪比提升约4dB;视网膜enface图像的对比度相较其他算法优势明显，相比于未进行静态抑制的分频谱振幅去相关造影(SSADA)方法，enface图像的对比度提升了 0。0182。可见该方法能够有效地抑制微血管图像中的静态体素噪声，提升图像对比度和血管可视性，有利于疾病的诊断和评估。

    光学相干层析血管造影分频谱相关映射法信噪比引导

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    基于TDLAS技术的人体呼出一氧化氮在线检测系统

    何伟杰卢俊城高璐吴琼...
    153-160页
    查看更多>>摘要：针对呼出气一氧化氮(FeNO)体积分数的检测，使用了具有高灵敏度、高精度等特性的可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术。利用直接吸收光谱(DAS)技术和波长调制光谱(WMS)技术对呼出二氧化碳(CO2)体积分数进行标定，并通过模拟两种气体信号来确定相关系数并完成FeNO体积分数反演。连续测量15 min气体体积分数，根据其变化实验和Allan方差曲线分析确定两种气体的参数，该系统中的CO2气体测量精度和探测极限分别为0。045％和5。4×10-3，一氧化氮(NO)气体测量精度和探测极限分别为1。1 ×10-9和3。4×10-9;通过反复置换CO2和NO的混合气体与氮气(N2)测量气体体积分数随时间变化情况来确定该系统响应时间为12 s;最后根据单次呼气周期曲线确定志愿者呼出气体中CO2和NO的体积分数。该研究为FeNO的在线检测提供实验依据。

    生物技术光谱学二氧化碳一氧化氮临床应用吸收光谱

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    AB系统在椭圆函数背景下的多呼吸子

    熊玮玥张海强姚慧
    161-169页
    查看更多>>摘要：呼吸子泛指一类具有周期演化或周期分布结构的非线性波，它已成为非线性光学系统的研究热点之一。研究多种呼吸子的时空动力学特征具有实际的物理意义。本文基于孤子理论中的Darboux变换方法构造出AB系统在椭圆函数背景下的多呼吸子解，并进一步分析了呼吸子的非线性动力学特征。首先，基于AB系统的Lax对，通过修正的平方波函数法与行波变换法获得该系统的椭圆函数周期解以及Lax对的基本解。然后，通过椭圆函数积分公式和Darboux变换迭代算法，推导出dn和cn两种椭圆函数背景下的一阶和二阶呼吸子解的解析表达式。另外，讨论了三种呼吸子的动力学特征，主要包括一般呼吸子(GB)、Kuznetsov-Ma呼吸子(KMB)和Akhmediev呼吸子(AB)。最后，研究了在dn背景下GB和KMB相互作用的时空结构以及在cn背景下两个GB相互作用的时空结构。本文研究结果将有助于理解在非线性光学领域中周期背景下的呼吸子动力学特征和相互作用行为。

    非线性光学呼吸子Darboux变换AB系统

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    分数衍射系统中部分PT对称孤子的对称破缺

    翟远博李汝江李鹏飞
    170-180页
    查看更多>>摘要：基于分数阶非线性薛定谔方程，采用虚时演化的数值方法研究了部分宇称时间(PT)对称的光孤子及其自发对称破缺现象，通过线性稳定性分析并结合数值模拟研究了分数衍射效应对二维光孤子稳定性和传输的影响。结果表明:分数衍射系统中存在部分PT对称的二维光孤子，分数衍射效应随着莱维指数α的减小而增强，莱维指数α的改变影响光孤子的稳定性。当孤子功率超过特定的临界值Pc时，部分PT对称的光孤子发生自发对称破缺，并转变为复传播常数的不对称态。通过分析莱维指数α与孤子自发对称破缺临界功率Pc之间的关系，发现将莱维指数α从2减小至1时，孤子的自发对称破缺临界功率Pc由1。6降低为0。4。这表明增强分数衍射效应使得部分PT对称的二维光孤子的稳定性变弱，进而在更小的孤子功率情况下发生自发对称破缺。该研究结果为分数衍射的非厄米非线性光学波导中控制孤子的形态和传输提供了理论依据。

    非线性光学对称破缺分数非线性薛定谔方程部分宇称时间对称

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    6061铝合金近原子尺度化学机械抛光工艺优化

    郭江徐海俊杨哲王磊...
    181-192页
    查看更多>>摘要：针对6061铝合金难以在化学机械抛光中获得高表面质量的问题，研究了抛光液中氧化剂(H2O2)、缓蚀剂(BTA)的质量分数和pH值对表面粗糙度的影响。基于响应曲面法设计实验，采用方差分析(ANOVA)检验各参数对表面粗糙度影响的显著性，分析参数的交互影响，得出抛光液的最佳组分配比。结果表明，6061铝合金的表面粗糙度随着pH值的增大先增大后减小再增大，随着H2O2和BTA质量分数的增加先减小后增大。在优选的抛光液参数组合(pH值为9。7，H2O2的质量分数为0。57％，BTA的质量分数为1。16％)下，实现最低表面粗糙度Sa为0。31 nm，获得了近原子尺度的超光滑表面。

    光学设计6061铝合金化学机械抛光响应曲面法表面粗糙度近原子尺度

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