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期刊信息/Journal information
光学与光电技术
光学与光电技术

潘德彬

双月刊

1672-3392

717yfb@vip.sina.com

027-59002236

430223

武汉市阳光大道717号

光学与光电技术/Journal Optics & Optoelectronic TechnologyCSTPCD
查看更多>>本刊以“武汉中国光谷”为依托，是中国光学学会光电技术专业委员会,中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会,中国造船工程学会光电技术专业委员会,湖北省光学学会,湖北省激光学会会刊。2007年被收录为“中国科技论文统计源期刊”（中国科技核心期刊）,在本刊发表论文，一律免收版面费和审稿费。
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    温度变化对氢气吸收光谱线型函数影响分析

    周围赵丽娟王迪吕妍...
    70-77页
    查看更多>>摘要：为解决涉氢装备泄漏氢气光谱信号分析中吸收线型选择的问题,研究建立了氢气激光吸收光谱直接吸收浓度反演过程仿真模型,结合HITRAN数据库开展了对三种线型函数谱线的重构精度研究,对比分析了仿真结果与HITRAN数据库氢气吸收谱线在不同线型函数重构条件下的吸收系数,研究了温度变化对三种线型函数下氢气吸收谱线吸收系数的影响.结果表明:Guass线型函数的氢气吸收谱线重构精度在三种线型函数中最高,其重构误差≤0.02％,Voigt线型函数和Lorentz线型函数的最大重构误差分别为0.37％和2.63％,验证了该仿真模型的精确性和可靠性;随着温度升高,三种线型的吸收系数呈线性下降,峰值吸收系数分别下降了 8.2％、16.8％和13.5％,半宽变化幅度分别为4.5％、6.2％和5.2％,氢气激光吸收光谱吸收系数在Lorentz线型下的峰值和半宽温度敏感度均最低;同等温度条件下,Lorentz线型峰值吸收系数最小为Guass和Voigt线型的6.3倍和7.1倍,吸收效果最好.为后续深入研究氢气激光吸收光谱检测线型选择提供了依据,为实际应用提供理论指导.

    可调谐二极管激光吸收光谱技术直接吸收线型选择重构精度氢泄漏

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    基于介质加载型表面等离激元的微环热光开关

    姚飞秦志斌肖经韦启钦...
    78-83页
    查看更多>>摘要：虽然现有热光开关能够实现较低的功耗或者较快的响应时间,但是光开关普遍尺寸较大或结构较为复杂,在实际应用中受到较大限制.为了实现结构紧凑,响应时间短的热光开关,基于介质加载型表面等离激元微环谐振器提出了一种结构紧凑,响应快速的热光开关.该介质加载型表面等离激元微环由多层材料结构组成,自下而上的结构为PMMA层、Au层、SiO2层以及Si层.Au层不仅可用作激发表面等离激元的材料,还可作为加热器.采用有限元方法对该热光开关的光学传输模式,温度分布等性能进行研究分析;为了验证该热光开关的动态特性,在波长为1 530～1 570 nm条件下,采用光-热多物理场耦合分析方法对该微环热光开关的光信号传输影响频谱以及响应时间等动态特性进行分析研究.研究结果表明,该微环热光开关具有快速的响应速度和低加热功率,上升时间和下降时间分别为2.5μs和6.8 μs.此外,该微环热光开关的插入损耗为0.13 dB.提出的基于介质加载型表面等离激元不仅能够兼容传统半导体制备工艺,还具有优异的动态性能,在光电集成电路中具有较好的应用潜力.

    热光开关微环谐振器介质加载型波导热光效应光电器件硅基光子学

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    基于恒电流法晶圆电镀金的工艺研究

    汤英童齐志强王建波
    84-90页
    查看更多>>摘要：介绍了采用亚硫酸盐镀金工艺在晶圆上镀金膜的工艺流程,以及电镀液的日常维护和基于恒电流法电镀金的工艺影响因素.对亚硫酸镀金工艺进行了优化,确定了最佳的工艺参数:金10 g/L,亚硫酸钠140 g/L,磷酸氢二钾40 g/L,柠檬酸钾80 g/L,氯化钾100 g/L,EDTA-2Na 10 g/L,十二烷基硫酸钠0.01～0.2 g/L,光亮剂20 g/L,pH值7.5～8.0,阴极电流密度2.1 mA/cm2,阳极Pt网,磁力搅拌转速200转/min,电镀液温度为45 ℃.成功地得到了光滑细致的金黄色镀层.采用扫描电镜(SEM)和能谱成分分析(EDS)对电镀金膜的表面形貌、成分进行了分析,结果表明,电镀金膜表面晶粒均匀、致密,金膜的纯度也极高.解决了激光器芯片中要求电参数性能长期稳定的表面电极的镀金膜问题.

    亚硫酸盐晶圆电镀恒电流镀金

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    全通光半球透镜弹性镀膜夹具设计

    叶鸿英
    91-96页
    查看更多>>摘要：在光学行业内,当有的镜片需要镀膜100％有效通光孔时,常采用先镀膜后磨边的加工工艺.但是有些膜系如果采用先镀膜后磨边工艺时会破坏膜层,而且在凸面接近半球(D(球面口径)/R(曲率半径)＞1.6)的透镜,外径没有较多的余量(＜0.3 mm)的情况下,这种加工工艺就不适用,且合格率低.因此,需要设计一款全通光半球透镜弹性镀膜夹具来解决这一问题,进而使镜片镀膜有效通光孔径达到100％.该夹具用弹性钢材制作,采用夹持镜片外径方式和弹性结构弥补镜片和夹具的热涨冷缩,可将镜片装到夹具上进行超洗后直接镀膜,而且不需要二次上盘和专用的超洗夹具.试验结果表明,采用该镀膜夹具镀膜后,镜片镀膜有效孔径可达100％,并且不会出现卡裂、崩边和表面出现压痕等现象,而且膜色均匀一致性好.该夹具设计合理,制造工艺简单,成本低廉.

    全通光半球镀膜弹性夹具透镜

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    高速薄膜铌酸锂相位调制器设计及制备

    胡文良尚成林潘安齐志强...
    97-102页
    查看更多>>摘要：针对微波光子系统对片上高速调制器件的使用需求,基于铌酸锂材料的线性电光效应,研究通过开展片上器件的光电联合仿真设计,利用与CMOS工艺相兼容的半导体器件制备方法,将低损耗铌酸锂波导、高效耦合模斑转换器、高频微波信号传输线等片上光电器件集成在绝缘体上的铌酸锂(LNOI)晶圆上,实现调制器芯片的片上集成化;采用微光学耦合工艺实现芯片实现光纤阵列的光信号输入输出;采用引线键合方式实现芯片-薄膜电阻-射频接头的阻抗匹配和电信号低损传输;最后采用平行封焊完成芯片-光纤-管壳的气密性封装,以提高调制器的可靠性和环境适应性.测试得到器件光功率插损＜6.5 dB,调制带宽＞15G(@3dB),动态半波电压＜6V(@10GHz),满足光电振荡器等相关微波光子器件的应用需求.

    薄膜铌酸锂相位调制器微波光子片上集成光电振荡器

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    激光陀螺气体参数对零偏的影响

    王强彭光辉
    103-108页
    查看更多>>摘要：激光陀螺长时间工作过程中零偏保持不变对于捷联惯导有重要意义,介绍了影响激光陀螺零偏变化的主要因素,并分析了导致激光陀螺工作过程中产生零偏变化的机理.通过仿真计算及实验验证,给出了最佳充气参数,结果表明,当谐振腔总气压900 Pa,分压比(He∶Ne)为34∶1时有助于减缓因材料自身特性而导致的漏气对零偏漂移的影响,这对激光陀螺工程化具有重要的指导意义.

    激光陀螺零偏漂移漏气气压分压比

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    多模态全光智能机器人巡检系统设计

    李铭浩于音李响吉鹏飞...
    109-119页
    查看更多>>摘要：为保证巡检机器人工作状态的稳定性以及安全性,在危险工况下代替人工完成巡检任务,设计了一种基于光学传感器多模态传感的移动机器人巡检系统.该巡检系统搭载深度相机、声振动传感器、气体浓度检测装置、红外热成像仪等传感模块,能够采取自动路径规划或人工手动遥控的方式工作;搭配成熟的图像处理和声纹识别算法,机器人在巡检过程中能即时判断待测设备运行噪声、热缺陷、设备外观、仪表读数等特征有无异常;通过局域网通信方式与智能仪控系统配合,替代人工实现大范围内被控设备的自动监测.实验结果表明,该巡检机器人能在复杂环境中进行高效、准确的巡检工作.通过多模态信息融合技术准确识别和定位故障点,自主决策最优的巡检路径.同时,全光智能技术保证了机器人高速数据传输和处理能力,大大提高巡检效率和质量,为恶劣条件下提高变电站智能化的运维水平提供了一种新型辅助手段.

    巡检机器人多模态传感信息融合光传感器声纹识别光纤传感

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    基于改进灰狼算法的光伏微网光学材料参数识别研究

    许晓晨杨跃武付科源李明...
    120-127页
    查看更多>>摘要：光学材料在各个领域都具有广泛的应用,准确识别光学材料的参数对于材料设计和性能优化至关重要.光伏微网系统作为一种新兴的可再生能源供电技术,其系统参数的准确识别对于系统设计和运行具有重要意义.提出了一种基于改进灰狼算法的光伏微网光学材料参数识别方法.首先,结合正交学习方法对传统的灰狼优化算法进行了改进,使用一种局部探索方法来识别光伏电池模型中光学材料的不确定参数,并且修改了矢量参数来促进算法两个阶段阶段之间的可靠平衡.其次,结合改进算法对光伏微网系统中的参数进行逐步迭代优化,以进一步提高参数识别的精度.最后使用所提出的改进灰狼优化算法估算了基于单二极管模型(SDM)、双二极管模型(DDM)的光伏模块模型光学材料不确定参数.实验结果表明,该方法能够有效地识别光伏微网系统中光学材料的关键参数,并且在识别精度和收敛速度方面具有较好的性能.

    光伏微网正交学习灰狼优化算法光学材料不确定参数识别

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    基于太阳形与光学误差的光伏微电网稳定性评估模型

    黄盛坤
    128-134页
    查看更多>>摘要：光伏微电网的稳定性评估是确保系统可靠运行的关键,然而光伏微电网中存在着太阳形与光学误差等不确定因素给系统稳定性带来挑战.提出了一种基于太阳形与光学误差的光伏微电网稳定性评估模型,旨在准确评估系统的稳定性,并为系统的优化提供参考.首先建立基于真实太阳形状的集中磁通分布模型.然后结合雾度、光学误差、阴影和遮挡效应等光学误差因素建立光伏微电网稳定性评估模型.最后,本模型在实际光伏微电网中进行了验证,通过收集系统运行数据和太阳形、光学误差数据,将其输入到模型中进行评估.实验结果表明,该模型能够准确评估光伏微电网的稳定性,通过调整系统组件、优化光学系统和调整运行策略等方式,可以显著提高光伏微电网的稳定性和可靠性.

    光伏微电网真实太阳形光学误差稳定性评估通量密度模型

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    基于简化粒子群优化算法的可再生微电网随机优化调度策略研究

    陈喆杜龙陈愈芳滕伟业...
    135-141,148页
    查看更多>>摘要：高比例可再生能源微电网的优化调度对于推动新型电力系统的绿色转型具有重要意义.针对微电网因天气条件等环境因素而具有的不确定性和随机性问题,提出了一种基于简化粒子群优化算法,以微电网运行成本最小化为目标的可再生微电网随机优化调度策略.首先,建立了风力发电机、光伏系统、燃料电池、微型涡轮机等动力装置的数学模型,并对其性能进行了说明;其次,设计了简化粒子群优化算法模型及其执行流程;最后,利用以上建立的四种微源模型的每小时预测输出功率来优化微电网的运营成本,得到了适应度值为23,微电网运营成本得到有效控制的最佳适应度解.本研究通过考虑负载需求,对微电网可再生能源的优化管理做出决策,提供了更加稳健的解决方案.

    微电网可再生能源粒子群优化(PSO)优化调度策略

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