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

    激光遥感斜程能见度探测技术研究进展(特邀)

    王玉峰华灯鑫
    1-11页
    查看更多>>摘要：以斜程能见度精确探测为目标，综述了激光遥感在斜程能见度测量中的主要技术及其研究进展，分析了现有探测技术在斜程能见度测量中的不足与局限性，重点介绍了一种新型的激光雷达结合辐射传输模式的斜程能见度测量方法，剖析了基于拉曼-米散射激光雷达的气溶胶精细探测技术、基于辐射传输模式的大气散射辐射亮度解析方法以及大气散射辐射亮度校正的斜程能见度测量技术与应用案例，突破了当前白天斜程能见度测不准的技术瓶颈。最后，展望了激光遥感技术在全球斜程能见度测量中的应用潜力。

    大气光学激光遥感斜程能见度辐射传输模式散射辐射亮度

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

    远红外高光谱遥感技术及其冰云遥感应用(特邀)

    刘磊李书磊胡帅曾庆伟...
    12-23页
    查看更多>>摘要：回顾和总结了远红外高光谱大气遥感的理论基础，从大气吸收和冰晶粒子散射敏感性的角度介绍了远红外高光谱遥感冰云参数的优势。对远红外高光谱大气遥感仪器的发展脉络进行了梳理和总结，重点对相关仪器的参数及关键技术问题进行了讨论。概述了远红外高光谱冰云特性遥感的主要方法，展望了远红外高光谱技术未来在冰云探测中的应用潜力，并提出了研究思路与方案，以为后续远红外高光谱大气遥感技术研究提供一定的参考。

    遥感远红外高光谱冰云

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

    基于神经网络反演中国南海海域透明卷云参数

    陆文强杨世植罗涛李学彬...
    24-33页
    查看更多>>摘要：基于中分辨率成像光谱仪/云和气溶胶探测激光雷达(MODIS/CALIOP)的匹配数据集，提出一个分类神经网络进行透明卷云的识别，利用两个回归神经网络对透明卷云的光学厚度和云顶高度进行反演。结果表明，分类网络的精确度可达到84％，检测率达到79％。对成功识别的透明卷云参数进行了反演，得到透明卷云光学厚度的平均绝对误差为0。2，均方根误差为0。25，相关系数为0。79。对云顶高度进行了反演，得到云顶高度的平均绝对误差为0。61km，均方根误差为0。74 km，相关系数达到0。87。本研究利用MODIS/CALIOP匹配数据集以及神经网络算法，可得到透明卷云的分布以及其参数特性，为其在南海海域上空的分布情况提供了数据支撑，有助于相关研究人员了解该地区透明卷云的分布情况，提高辐射计算的精度。

    大气光学透明卷云中分辨率成像光谱仪云和气溶胶探测激光雷达神经网络中国南海海域

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

    完美涡旋光束在大气湍流传输中的螺旋相位谱分析

    李思瑶丁洲林侯春雨王玮君...
    34-41页
    查看更多>>摘要：基于Rytov近似，理论推导了完美涡旋光束(PVB)经过大气湍流水平信道后的螺旋相位谱解析表达式，研究了大气湍流中光束波长、半环宽、发射处轨道角动量(OAM)模态、光束半径、近地面折射率结构常数以及湍流系数对OAM模态探测概率和串扰概率的影响。结果表明:随着发射处OAM模态、传输距离、光束半径、近地面折射率结构常数以及湍流系数的增加，经大气湍流传输后的探测概率下降;随着光束波长的增加，经大气湍流传输后的探测概率增加。此外，PVB在近场的探测概率几乎不随发射处OAM模态变化，而当光束传输到远场时，探测概率随发射处OAM模态变化明显，这是因为PVB传输到远场变成类贝塞尔光束，其光束半径随发射处OAM模态变化明显。

    大气光学完美涡旋光束轨道角动量湍流大气螺旋相位谱

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

    基于散斑场退化补偿的水下鬼成像

    李育亮齐金泉陈明亮邓陈进...
    42-51页
    查看更多>>摘要：针对水下鬼成像重构质量下降、分辨率退化的问题，分析水体对散斑场传播的作用，提出在重构计算前将参考臂散斑进行校正的方法，以实现对物臂散斑场的退化补偿，进而提高水下鬼成像的成像质量。首先根据近似的S-S(Sahu-Shanmugam)散射相函数和Wells模型推导得到调制传递函数，用来描述水体对散斑的退化作用;然后对参考臂散斑场进行校正补偿，使参考臂散斑与物臂散斑具有相同的退化程度以恢复关联性;最后采用校正后的参考臂散斑进行图像重构。从理论上证明了所提方法在二阶关联计算中会使得图像退化加剧，而在基于伪逆的重构计算中则可以有效提高图像分辨率、改善图像质量。通过仿真和实验验证了理论模型的正确性，该研究为远距离水下目标鬼成像图像恢复提供了新的思路。

    海洋光学水下鬼成像散斑场退化补偿水体调制传递函数二阶关联伪逆

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

    水体表观光学特性测量系统的研制与定标

    陈胜利郑小兵李新韦玮...
    52-63页
    查看更多>>摘要：为满足海洋水色卫星遥感器在轨定标与真实性检验需求，研制了一套三通道同色散光路、同系统定标、同步观测的水体表观光学特性测量系统(WAOPAS)。WAOPAS的光谱范围覆盖350～900 nm，光谱分辨率优于3nm，具备自动调节观测几何、自动增益积分时间、数据远程传输和自动预处理功能，可实现全天候无人值守观测。3台传感器采用相同的色散采集单元设计，使WAOPAS具有相同的光谱范围和采样间隔，分辨率最大差异为0。26 nm，保证了光谱测量匹配性。海面辐亮度、天空辐亮度及海面入射辐照度的快速同步多次采集，最小化了天空光变化和海面波动对测量精度的影响。辐亮度与辐照度采用同一定标系统、近同步定标方案，遥感反射比测量不确定度同步降低了 0。34％～0。83％(比例系数K=1)。开展了与国际主流测量仪器的户外比对试验，结果验证了所研制系统的测量可行性。

    海洋光学表面之上法遥感反射比传感器

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

    基于多普勒激光雷达的青岛地区大气物质边界层高度反演与分析

    王俊博王筱晔任超孙康闻...
    64-78页
    查看更多>>摘要：为了提升大气物质边界层高度(AMBLH)的识别准确性，基于2020年11月至2021年11月在青岛开展的大气边界层(ABL)观测实验，提出了一种基于相干多普勒激光雷达(CDL)信噪比数据的AMBLH的综合反演方法，并应用此方法反演得到了青岛地区的AMBLH，其与探空仪反演结果的相关度为0。93。分析了青岛一年内的AMBLH发展情况，发现各月份AMBLH均有日变化特征，其中6、7月特征相对较弱，推测这与夏季来自海洋的东南风盛行有关。AMBLH月均值在全年呈起伏波动趋势，在冬末至春初、夏末至秋初的阶段逐步增大。AMBLH月均中位数4月最高、6月最低，AMBLH季度发展程度由高到低的顺序为春季、冬季、秋季、夏季，其中春季和冬季高度相近。AMBLH各季度日变化中抬升趋势出现的时间为夏季早于春季，秋季与春季相近并早于冬季。

    大气光学相干多普勒激光雷达大气物质边界层高度综合反演方法

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

    结合NCEP再分析资料优化的6S模式大气校正方法

    王雪丹王玉峰刘凯彭志青...
    79-91页
    查看更多>>摘要：以我国高光谱遥感卫星——环境1号卫星为例，开展结合NCEP再分析资料辅助优化的6S大气校正方法的分析。首先，考虑到高光谱图像缺少标准反射率产品的问题，利用最优化估计方法构建高光谱反射率曲线，并作为标准曲线，用于大气校正结果的验证。其次，基于6S大气校正理论，开展了大气校正的敏感性分析，确定了气溶胶光学厚度的敏感因素以及气溶胶类型、大气模式和大气温湿度对大气校正系数的敏感性。在此基础上，提出了 NCEP再分析资料辅助优化的6S大气校正方法，利用NCEP再分析资料提供的大气温湿度廓线、水平能见度反演的550 nm气溶胶光学厚度等数据资料，优化6S模式的输入参数，得到准确的大气校正系数Xa、Xb和Xc，获得大气校正后的不同地物反射光谱曲线。最后，选取西安作为试验区，以水体为例，进行波谱曲线对比，利用标准曲线对校正结果进行精度评价。对比分析结果表明，NCEP再分析资料辅助优化的6S模式校正的地面反射率结果明显优于6S的大气校正结果，与标准曲线具有一致的反射率变化趋势，二者的相关系数达到0。8596，标准差低于0。0685，各波段地面反射率逐像元误差的平均值和标准差接近0。02，反映了利用NCEP辅助数据优化的6S模式对大气校正有着明显的改善作用，可提高6S大气校正的地物反射率反演精度。

    大气光学高光谱图像大气校正6S气溶胶NCEP

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

    SO2紫外相机标准泡定标法的误差校正

    张会亮李发泉李娟王后茂...
    92-104页
    查看更多>>摘要：针对标准泡法在远距离SO2监测定标不准确的实际问题，开展定标误差校正方法研究。首先，基于标准泡定标法原理以及大气辐射传输理论，提出消除光稀释效应影响的图像校正方法;然后，在充分分析窗片与滤光片反射以及气溶胶散射效应的基础上，对反射效应及散射特性对定标结果的影响进行量化;最后，综合上述影响因素计算得到光稀释效应校正及散射特性修正的定标曲线，并比较误差校正的标准泡定标法与DOAS定标法在反演SO2柱密度图像以及SO2排放速率之间差异。结果表明，所提出的校正方法可将标准泡法与DOAS法的定标结果差异从59％降低至7％，验证了该误差校正方法的有效性和准确度。

    大气光学SO2紫外相机标准泡法定标曲线光稀释效应误差校正排放速率

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

    不稳定分层海洋湍流对厄米-高斯光通信系统的影响

    丁桂璇杜星杜浩王生...
    105-112页
    查看更多>>摘要：推导了不稳定分层海洋湍流下厄米-高斯光束闪烁指数的理论公式，以及考虑海洋湍流和瞄准误差综合影响下UWOC系统信道系数的概率分布函数，进一步推导了系统主要性能参数即误码率、信道容量和中断概率的理论计算公式，并采用高斯-厄米正交积分近似方法求得3个性能参数的闭合表达式，仿真分析了不稳定分层和稳定分层湍流情况下，光束模数、传输距离、海洋湍流参数和瞄准误差对系统的平均误码率、平均信道容量和中断概率的影响。结果表明:相比于稳定分层，不稳定分层的系统计算误差更小;当盐度波动占主导时，系统性能更好;随着均方温度耗散率增大、湍流动能耗散率减小、瞄准误差增大，系统信道容量减小，中断概率增大。本研究结果可为厄米-高斯光在水下光通信领域的应用提供参考。

    海洋光学厄米-高斯光束不稳定分层海洋湍流水下光通信

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