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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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    横向光力最新研究进展(特邀)

    施宇智赖成兴夷伟成黄海洋...
    1-26页
    查看更多>>摘要：光镊技术利用光和物质之间动量交换产生的光力对细小颗粒进行操控,具有无接触、操控尺寸小、精度高等特点,在基础物理、量子计算、生物医学等领域得到了广泛的应用.其中,横向光力(也称光横向力,OLF)是一种垂直于光的传播方向且与场强度梯度无关的特殊光力.近十年来,OLF的理论研究和实验探索成为了热点课题,在手性颗粒等超精密分选、光动量探测等方面有重要应用.从OLF的原理和产生条件、不同物理机制,以及在生物医学和物理化学等领域的应用等方面出发,对OLF的发展进行回顾和讨论,并对新的产生机制和更多的潜在应用与挑战进行展望.

    横向光力角动量光学操控光学自旋手性颗粒

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    势能助力靶原子离化激发辐射近红外光谱

    张颖徐忠峰王兴任洁茹...
    27-34页
    查看更多>>摘要：用动能为1360 keV的129Xeq+(q=17,20,23,25,27)高电荷态离子分别入射到金属Al和Ti固体靶表面,测量高电荷离子与表面相互作用过程中离子俘获表面电子完成中性化所形成的激发态Xe原子和低电离态Xe离子退激辐射的近红外光谱线(800～1700 nm),以及靶原子被离化激发、退激辐射的光谱线.实验结果表明:高电荷态离子入射金属表面的过程中,携带的势能在飞秒量级的时间内沉积到靶表面,使靶原子离化激发,较强的库仑势能可使靶原子形成高离化态和复杂的电子组态、退激辐射光谱线.随着入射离子的电荷态增加,测量谱线的强度增大,该变化趋势与入射离子的势能随电荷增加的变化趋势大体一致,说明经典过垒模型在近玻尔速度能区是成立的.

    原子与分子物理学高电荷态离子经典过垒模型禁戒跃迁近红外光谱

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    基于一体化波形的W波段光子辅助通信感知系统

    何汶忠刘家轩杨雄伟魏怡...
    35-43页
    查看更多>>摘要：提出并演示了一个光子辅助的集成雷达和通信系统,该系统利用光子辅助拍频在W波段产生毫米波信号.通过将正交相移键控(QPSK)信号编码到线性调频连续波(LFMCW)雷达信号上,实现了传感和通信波形的集成.一体化波形可以通过去啁啾分离通信信号与雷达感知信号,并通过脉冲压缩实现高分辨率感知.实验结果表明,在91 GHz频段内可实现单目标和双目标检测,感知精度约为2.0 cm.此外,成功实现了W波段下2m、10m和50 m传输距离的20 Gbit/s高质量无线通信.该系统还适用于各种成分的一体化波形,为高速通信和高分辨率雷达感知融合提供了有效参考.

    光通信通信与雷达感知一体化系统毫米波通信脉冲压缩一体化波形

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    基于无波长偏移光学相位共轭的信号损伤补偿

    巩小雪肖汶玲张琦涵张天天...
    44-50页
    查看更多>>摘要：为了解决强度调制-直接检测正交频分复用(IM-DD OFDM)光通信系统中由光纤色散和非线性效应导致的传输性能下降的问题,提出利用正交偏振泵浦非简并四波混频(NFWM)产生的无波长偏移光学相位共轭(OPC)波对系统中的信号损伤进行光域补偿.首先在理论上推导了利用正交偏振泵浦NFWM生成OPC波的原理,基于上述原理,设计了无波长偏移OPC实现方式,在正交偏振态上得到与原信号波长完全一致的OPC波.然后对影响生成OPC波功率的因素进行了具体分析.最后依据优化参数设置,进行仿真验证,结果表明所提系统能够以114.375 Gbit/s的传输速率在长度为240 km的标准单模光纤链路中传输.

    光通信强度调制-直接检测正交频分复用色散补偿非线性抑制光学相位共轭

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    基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪

    陈勇姚知民刘焕淋廖钧鹏...
    51-60页
    查看更多>>摘要：针对脉搏波信号采集过程中存在噪声的问题,提出了基于改进互补集成经验模态分解的脉搏波去噪算法.利用光纤布拉格光栅传感器获取脉搏波信号,首先在互补集成经验模态分解算法中加入高斯白噪声,然后利用粒子群算法优化高斯白噪声幅值,以此来消除互补集成经验模态算法分解产生的模态混叠现象,并联合小波阈值函数对其处理后的脉搏波信号进行重构.实验结果表明,所提算法能够有效降低脉搏波信号中的噪声干扰,在信噪比、均方误差两个指标上均优于对比算法,为提取脉搏波的时域特征奠定了基础.

    光纤布拉格光栅脉搏波信号去噪互补集成经验模态分解粒子群优化算法小波阈值

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    单像素压缩成像高质量图像重建特征函数

    居世昌蔡俊杰龚文林
    61-73页
    查看更多>>摘要：通过测量矩阵获取Gram矩阵,梳理了Gram矩阵与系统点扩散函数的关系,进而基于点扩散函数提出最强旁瓣峰值大小、叠加旁瓣峰值大小、空间距离和频谱余弦相似度4个特征参量.在此基础上,构建了一种单像素压缩成像高质量图像重建的特征函数,建立了可重建的目标稀疏度与特征函数的关系,并通过数值模拟和实验验证了所提特征函数的有效性,该工作对于单像素成像系统测量矩阵的优化设计具有重要借鉴意义.

    成像系统单像素成像压缩感知测量矩阵特征函数

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    彩色高反光表面自适应编码条纹投影轮廓术

    王颖倪育博孟召宗高楠...
    74-82页
    查看更多>>摘要：条纹投影轮廓术广泛应用于重建物体表面三维形貌.但当测量彩色高反光表面物体时,受环境光照及投影条纹反射的影响,存在相机所采集图像像素过饱和,进而无法测量高反光区域表面三维数据的难题.为解决此问题,本文利用物体表面对不同颜色光反射特性的差异,提出了一种根据被测彩色物体表面色彩分布的自适应编码高反光表面条纹投影轮廓术.该方法通过向高反光区域投射与表面颜色互为补色的颜色光,利用物体对互补色光的高吸收、低反射现象,抑制表面高光的形成,从而实现高反光彩色物体的三维形貌测量.实验结果表明,与多重曝光方法相比,利用单幅自适应颜色编码能够替代多次曝光时间设置下的条纹投影重建,有效降低了投影图像的数量,提高了测量效率.

    三维测量条纹投影高反光物体表面颜色编码

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    基于光强迭代的单幅干涉图相位提取方法

    张翔宇田爱玲刘志强王红军...
    83-91页
    查看更多>>摘要：提出了一种基于光强迭代的单幅干涉图相位提取方法,实现了对单幅干涉条纹图的高精度相位提取.首先通过对原始干涉图进行预处理得到初始相位;将初始相位引入到干涉条纹图的强度表达式中,利用最小二乘法初步得到背景光和调制光;再将初步估计的背景光和调制光代入最初干涉图的强度表达式中以求解待测相位,比较得到的待测相位和初始相位,若不满足迭代精度要求,则重复上述相位求解过程并实现迭代,若求解的相位与初始相位的均方根差值满足收敛条件,则停止迭代.进行仿真和实验研究,得到的Φ100 mm 口径平面元件的测量提取结果与实际相位一致.结果表明,该方法在具有较高检测精度的同时能够有效地保证算法的稳定性.

    测量干涉测量单幅干涉图迭代方法最小二乘法

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    基于石墨烯的全光纤主动锁模激光器

    苏友朋常建华陆天一崔志远...
    92-100页
    查看更多>>摘要：利用光纤倏逝波耦合效应,设计了一种基于石墨烯全光纤结构的主动锁模激光器.该石墨烯全光纤锁模器件基于侧面腐蚀的单模光纤,构建了银/聚二甲基硅氧烷(PDMS)/石墨烯的电容型结构,腐蚀的单模光纤置于PDMS和石墨烯之间.实验结果显示,在电容结构两端施加与激光腔的共振频率一致及其整数倍的周期性方波电压信号,并对腔内光进行调制,可实现1558 nm光纤激光器的主动锁模.所设计的主动锁模激光器获得了基本频率及二次谐波的锁模脉冲,重复频率分别为12.2 MHz和24.4 MHz,实现了电控重复频率的脉冲输出.这种石墨烯全光纤锁模器件具有低成本、低功耗的优势,为实现灵活可控的主动锁模激光器提供了新思路.

    激光器光纤激光器石墨烯全光纤结构主动锁模

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    一种跨模态光学信息交互和模板动态更新的RGBT目标跟踪方法

    陈建明李定鲣曾祥津任振波...
    101-115页
    查看更多>>摘要：提出一种跨模态光学信息交互和模板动态更新的可见光和热红外(RGBT)跟踪方法,选取能够在跟踪速度和精度上取得平衡的Siamese跟踪器作为基本框架,并设计特征交互模块以重构不同模态的信息比例和增强模态间信息交流.在此基础上,基于无锚框的思想构建预测网络,以提升跟踪器的灵活性和通用性,同时提出一种模板动态更新的策略,通过动态更新跟踪模板增强模型对变化目标的适应能力.在GTOT等3个基准数据集上的对比实验表明,所提方法可显著提升跟踪器在复杂环境下的目标跟踪性能.

    机器视觉计算机视觉目标跟踪孪生网络模板更新

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