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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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    光学元件表面疵病视觉检测与评价方法研究

    冯琰敬娟王雯张勇...
    79-87页
    查看更多>>摘要：表面疵病是评估光学元件表面质量的重要标准,主要包括划痕和麻点.为了准确评估光学元件的表面质量,提出了一种基于机器视觉的检测与评价方法.根据暗场散射成像原理,搭建了图像采集系统,并通过数字图像处理技术设计了疵病识别系统.基于质量检测标准编写了数字化评价系统,实现了对光学元件表面疵病的检测.实验结果显示,该检测方法对光学元件表面质量的评价结果与人工评价结果一致,匹配度达到 100%,验证了方法的可靠性,有助于实现光学元件表面质量的数字化评价.

    表面疵病光学元件暗场散射成像疵病识别质量评价

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    战术激光武器对无人机毁伤效果仿真分析研究

    梁巍巍陈前荣王彦斌殷瑞光...
    88-95页
    查看更多>>摘要：战术激光武器是反制无人机的有效手段之一,针对战术激光武器对无人机毁伤效果进行了仿真分析研究.首先阐述了战术激光武器系统的研究背景;其次,分析了战术激光武器系统毁伤无人机的作战流程和毁伤机理,在此基础上建立了战术激光武器对无人机的毁伤模型;最后利用模型开展了仿真分析研究.研究结果表明:无人机飞行高度和大气能见度对战术激光武器的毁伤效果有着很重要的影响,单纯提高战术激光武器激光功率对毁伤效果影响不大,采用相干合成、光谱合成等技术手段提高激光光束质量可以有效提升战术激光武器的作战效能,战术激光武器的毁伤距离提高了 24%.研究结果能够进一步提升战术激光武器的作战效能.

    激光技术激光武器无人机毁伤作战效能

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    基于波门控制策略的激光角度欺骗干扰概率研究

    王德飞王湛岩赵志刚孟智勇...
    96-102页
    查看更多>>摘要：激光角度欺骗干扰是对抗半主动激光制导武器的有效手段,为提高激光导引头的抗干扰效能,在研究激光导引头实时型波门技术的基础上,引入了对波门实施对称收缩和附加偏置量两种控制策略,考虑到干扰信号在导引头波门的出现在时域上服从正态分布的规律,构建了激光导引头波门录取干扰激光信号概率的计算模型.采用控制变量的方法对干扰激光信号超前量、导引头波门宽度、控制收缩比和偏置量对干扰有效概率的影响进行了研究.结果表明:采用超前同步干扰时,不同波门宽度均存在一个与之对应的最佳干扰超前量使其干扰有效概率最大,对波门设置合理的等比收缩系数和附加偏置量,均能有效降低导引头录取干扰激光信号的概率,提高导引头的抗干扰性能,可为激光角度欺骗干扰实装对抗效能研究提供技术支撑.

    激光角度欺骗干扰波门控制干扰超前量干扰概率

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    远场激光干扰态势内场等效方法研究

    邹前进张恒伟苗锡奎李路遥...
    103-107页
    查看更多>>摘要：如何开展不同干扰态势下激光干扰效应测试,对红外成像系统抗干扰能力和激光装备干扰能力评估均具有重要意义.首先开展了远场条件下激光干扰实验,分析了激光远场干扰态势.得出在远场非饱和条件下,到达成像系统探测器面的光斑分布为近似平行光衍射.通过分析近场条件下激光干扰态势,得到在近场模拟激光远场干扰态势,可利用相似激光器实现波长和重频等参数重现;利用三维转台实现不同干扰激光入射角模拟;利用衰减装置实现不同功率/能量密度调节;还需要利用扩束装置对出射激光进行扩束.通过仿真,需截断比达到 3～5 倍才可较好地重现远场非饱和条件下到达成像系统探测器面前光斑分布.该结果对开展近场激光干扰效应实验和激光干扰系统研制具有参考意义.

    激光干扰干扰态势近场等效测试系统近场条件

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    紧凑型人眼安全1.5μm铒玻璃激光器

    廖林炜
    108-112页
    查看更多>>摘要：针对激光测距、激光雷达、自动驾驶等领域对体积小、重量轻的 1.5µm波段光源的迫切需求,设计了一款紧凑型激光测距用铒玻璃激光器.该型激光器具有体积小、重量轻、免温控的特点,并对其输出特性进行了实验研究.实验证明,使用 940 nm半导体激光器泵浦,在输出功率 12 W,泵浦脉宽 1.6 ms,泵浦重复频率 10 Hz,被动调Q晶体T0=92%,输出镜反射率R=90%条件下,输出中心波长 1 535 nm脉冲激光,脉冲宽度 5 ns,单脉冲能量 502µJ,重复频率 10 Hz,激光器结构紧凑,结构尺寸为 32 mm×12 mm×8 mm,重量＜10 g.激光器在无温控的条件下,可在-40～60℃环境温度下稳定工作,可被广泛应用于便携手持激光测距仪、无人机、无人车等领域.

    铒镱共掺磷酸盐玻璃人眼安全激光器被动调Q微片激光器宽温度范围

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    电动汽车光伏充电站中的电池储能系统评估方法

    李小娴王彦铭何华琴吴灿雄...
    113-120页
    查看更多>>摘要：随着可再生能源的快速发展和电动汽车的普及应用,电池储能系统在电动汽车光伏充电站中的应用对于提高充电效率、稳定电网和实现能源平衡具有关键作用.针对电动汽车光伏充电站中电池储能系统的评估方法展开研究,提出了一种基于模糊评价的电池储能系统综合评估方法.首先提出了一种串联太阳能电池结构,并建立数学模型对储能电池的充电状态、健康状态进行了分析.基于充电站储能系统电池模型,进一步提出了一种可应用于电动汽车光伏充电站储能系统中电池检测的未来寿命预测方法.最后利用电池检测结果,基于模糊评价方法对电池储能系统进行综合评价.实验结果表明对于电动汽车光伏充电站中的电池储能系统,其电池老化风险需要特别注意.该方法能够为电池储能系统提供全面、准确的评估结果,帮助决策者做出科学的决策.

    太阳能电池光伏充电站电池寿命检测储能系统评估

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    光纤振动深度学习算法在模式识别中的性能优化

    刘浩杨剑史然王新功...
    121-128页
    查看更多>>摘要：为实现光缆实时检测以及振动风险判断,需可靠识别光纤振动模式,研究了光纤振动深度学习算法在模式识别中的性能优化方法.该方法利用分布式光纤传感器采集振动信号,并依据传感器的瑞利散射光信号相位信息获取光强信号,将其转换成电信号;选择加窗分帧方法处理该信号后,利用局部特征尺度分解方法获取信号的多特征参量后,将其输入一维卷积神经网络中,通过模型学习输出光纤振动模式识别结果.测试结果显示:该方法可获取不同振动信号的频率变化情况,加窗分帧处理后振动信号频率在 0～400 Hz之间波动,相位不超过 20 rad,准确地提取出信号主瓣峰峰值和频谱特征,并且呈现出其随频率的变化趋势,清晰地呈现出不同频率成分的强度和分布.可以有效完成光纤振动模式识别,可判断光缆振动信号深度,辅助优化光缆运行故障检测与风险判断效果.

    光纤振动深度学习算法模式识别性能优化光强信号多特征参量

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    基于大数据挖掘的分布式光伏发电系统再调度策略研究

    秦宾代作松梁明
    129-135,142页
    查看更多>>摘要：光学材料与设备随着天气、季节的变化以及光伏组件的污染与遮挡会造成分布式光伏发电的随机性与波动性.针对光伏发电的随机性与波动性问题,提出了一种基于大数据挖掘的光伏发电系统再调度策略优化,以降低支路潮流过载概率为目标,采用过载概率指标来表征系统风险.通过全天光传感器Lufft WS501 与精密光谱平均辐射计Eppley等设备收集记录光伏数据,并充分利用大数据挖掘技术进行迭代优化调度模型,以降低电力拥堵风险.在IEEE39节点上进行仿真验证,相较于传统调度,通过支路26的过载概率由0.4440下降至 0.013 8,通过支路 15 的过载概率由 0.447 0 下降至 0.032 7,并降低了过载概率.本方法能够精确收集光伏发电数据,显著降低支路的过载概率,提高电力系统可靠性,为解决光伏发电随机性与波动性问题提供了一种有效的方法,对电力系统的稳定运营具有重要意义.

    分布式光伏大数据挖掘发电系统再调度过载概率电力拥堵

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    自组装纳米结构阵列光电探测器的制备与研究

    张墨涵水芙蓉韦淑娟覃祖彬...
    136-142页
    查看更多>>摘要：为了避免耗时长、设备昂贵、步骤复杂的传统光刻技术,解决微电子制造领域"卡脖子"的技术难题,提出了利用液面自组装聚苯乙烯(PS)纳米球制备纳米结构阵列.成功在n型硅衬底上制备了成本低廉、大面积、尺寸可控的纳米结构阵列,并将纳米结构阵列成功应用于光电探测器.研究表明:纳米结构的引入可以有效提高硅表面的抗反射性能,与平面硅相比反射率最多降低约 96%.纳米结构器件的光/暗电流比接近一个数量级.在+5V偏压处,365 nm和 405 nm波长处纳米结构的响应度相较于平板结构的分别提升了 10.1 倍和 3.7倍.在+5V偏压处,纳米结构在 365 nm波长处的外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)比平板结构的高 10.1 倍,405 nm波长处高 3.7 倍.这为制备高性能纳米结构光电器件提供了一条低成本、高效和可靠简便的途径.

    自组装低成本纳米阵列抗反射光电探测器

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    基于全介质微腔双通道超材料的光学吸收器研究

    黄慧萍
    143-152页
    查看更多>>摘要：基于全介质超材料吸收器相关理论基础,设计了一种可用于折射率传感应用的微腔结构吸收器.通过数值模拟得出,该吸收器在波长 539 nm和 673 nm处分别实现了 99.91%和 99.96%的吸收,与自由空间阻抗匹配完美,半高全宽分别为 11 nm和 5 nm.通过共振波长处的电磁场分布情况解释了吸收机理主要基于Mie谐振,并分析了吸收器对偏振角度不敏感的特性.通过改变吸收器的结构参数,研究了吸收峰值和吸收频段的变化情况,并对其结构的传感性能进行分析.双通道吸收器作为折射率传感器的FWHM、灵敏度S、FOM和FOM*是根据两个吸收峰作为环纳米腔宽度的函数计算的.改变周围介质折射率由 1.00 变化至 1.08 时,灵敏度S值可达到 175 nm/RIU和 212 nm/RIU.当圆环形纳米腔宽度从 20 nm增加到 100 nm时,峰值 1 的灵敏度S值由 146 nm/RIU增加至 201 nm/RIU,而峰 2 的灵敏度S值稳保持在 200 nm/RIU左右.峰 1 的FOM值从 8.2 缓慢增加到 23.6,而峰 2 的FOM由于其频带较窄,FOM最大值可达 65.3.此外,还计算了双波段吸收器在 539 nm和673 nm共振波长处的FOM*分别为 17 265 和 59 902.该吸收器可以在可见波段内实现双通道高吸收,作为折射率传感器使用时,具有高灵敏度和窄带的优点.这种微腔结构的吸收器在未来环境监测和光电探测方面具有潜在的应用价值.

    超材料吸收器全介质微腔可见光折射率传感器

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