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期刊信息/Journal information
光学仪器
光学仪器

庄松林

双月刊

1005-5630

gxyq@periodicals.net.cn； gxyq@chinajournal.net.cn

021-55270110

200093

上海市军工路516号

光学仪器/Journal Optical InstrumentsCSTPCD
查看更多>>本刊通过学术交流、行业科技信息传播、科研成果推广，保进我国光学工业的发展并满足市场经济的需要，为广大读者服务。内容包含：光学系统、设计与研究、仪器及装置、测试技术、应用技术、光学材料与元器件、薄膜、工艺、综述、新产品技术与应用、市场信息、企业简介，以及行业信息与动态、行业标准化等栏目。其内容丰富、信息量大。
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    激光诱导SiC表面周期性结构特性及其时空成像研究

    韦芊屹黎佳星倪洁蕾闵长俊...
    1-8页
    查看更多>>摘要：飞秒激光能够实现高精度、真三维的微纳米级精细加工,激光诱导周期性表面结构(LIPSS)是飞秒激光微纳加工领域研究的热点之一.在LIPSS诱导过程中,泵浦脉冲的参数对条纹结构的形貌特征和周期都会造成影响.针对不同实验条件下的加工工艺的研究,并对加工过程中的瞬态现象进行分析成为该领域内的重要环节.因此,搭建了飞秒加工-成像系统,研究了飞秒激光诱导SiC表面LIPSS的形成特性,分析了泵浦脉冲数量、脉冲功率、激光偏振态对 SiC表面 LIPSS最终形貌的影响,并基于飞秒泵浦-探测技术对 SiC表面LIPSS形成的时空动态过程进行成像.结果发现,在单脉功率 1.01 J/cm2 条件下,LIPSS结构在第 3 个脉冲冲击后 5 ps时刻开始出现,并随脉冲数量增加逐渐加深.本文对SiC的研究有助于更加深入地了解LIPSS形成的物理机制,优化加工参数,并推动SiC的应用研究.

    飞秒激光泵浦-探测时空成像激光诱导表面周期性结构

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    基于纳米颗粒的近场光场多分量表征技术

    马志远孟繁斐杨爱萍陈志峰...
    9-24页
    查看更多>>摘要：近场光学主要探索光波长以内的近场区域的光学现象,是一门研究光与物质在纳米尺度相互作用的学科.近场光场区域内会产生如自旋轨道耦合等诸多独特的物理现象,是光学领域的研究热点,对其进行精确的表征有助于相关物理现象的探究.然而,近场光场较强的束缚性和复杂的矢量性使近场光学表征技术成为该领域研究的难点和热点.典型的近场扫描光学显微技术采用近场探针探入到近场区域从而收集近场光信息,可以在一定程度上解决束缚性的问题.但是其复杂的矢量性需要设计独特的近场探针来实现不同光场分量的探测,相应的探针也需要纳米尺度的结构设计和昂贵复杂的半导体微纳加工工艺作为保证.本文着重介绍关于利用纳米颗粒作为近场探针的新型近场光场多分量表征技术的一系列工作.纳米颗粒是圆对称结构,理论上可以响应所有近场分量.依据米散射理论可以通过对颗粒材质、尺寸的设计,表征所需近场分量,包括面内、面外的光频电场、磁场等分量,并且通过对这些分量的精确测量,还可以对近场区域内自旋分量、轨道自旋耦合、光学拓扑结构等进行精确地表征.该类方法使用的近场探针易于制造,具有低成本、无需复杂控制系统等优势,为近场光学的研究提供了一种高效的表征手段.

    近场光学米散射纳米颗粒紧聚焦表面等离激元近场光学显微镜

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    在4π紧聚焦系统中矢量涡旋光束实现纯横向能流

    石婷朱明超付圣贵满忠胜...
    25-35页
    查看更多>>摘要：在光学领域,横向能流的精确调控对于光学捕获和光通信等应用至关重要.尽管横向能流调控技术的重要性已被广泛认可,但在 4π紧聚焦系统(4π-TFS)中实现纯横向能流调控仍然是一个挑战.提出了一种在 4π-TFS中产生纯横向能流的方法,该方法的核心在于采用矢量涡旋光束,通过调制其偏振分布和拓扑电荷等空间参数,进而导致焦场中纵向能流干涉抵消,从而实现纯横向能流.研究结果不仅为实现纯横向能流的调控提供了一种技术途径,而且对于推动光场调控领域的发展具有重要的科学意义.

    4π聚焦系统横向能流光场调控

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    基于磁场调制的原子磁强计单光束检测

    翟慧慧康翔宇李阳高秀敏...
    36-41页
    查看更多>>摘要：原子磁场测量正在随着量子传感、信息和仪器仪表等技术的进步逐渐发展为新一代超高灵敏磁场测量技术.其中,无自旋交换弛豫原子磁强计是一种具有极高灵敏度的磁强计.提出了一种基于磁场调制的单光束原子磁强计,通过检测碱金属原子气室的透射光强来获知相应的外界磁场的大小.采用波长为 795 nm的近红外光对铷原子进行泵浦,在调制频率为1.1 kHz,调制幅值为 82 nT,调制指数为 0.887 时,系统灵敏度最高达到 175.4 fT/Hz1/2.实验证明,这种设计的结构是合理且易于小型化的,在微弱磁场测量、生物磁场测量等多个领域具有实用价值.

    原子磁强计磁场调制单光束弱磁检测

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    基于超景深算法的圆偏场瞬时光弹相移法拼接测量应用研究

    韦晓孝王臻磊汪嘉欣戴振秋...
    42-48页
    查看更多>>摘要：针对碳化硅晶圆片的应力双折射现象,实时应力检测过程中需要将待测碳化硅晶圆片沿切边方向旋转一个适当角度,以突出微管和位错的位置.然而,高倍率显微检测系统的景深较小,当碳化硅晶圆片倾斜时,大尺寸晶圆可能无法完全处于景深范围内,导致虚焦现象.虚焦现象对应力值影响不大,但会降低微管和位错的清晰度,甚至导致较小的微管在虚焦测量结果中消失.为了解决这个问题,提出了使用超景深合成算法对测量结果进行超景深融合.同时,使用机动平台将不同测量结果进行拼接,合成全局聚焦的测量结果,从而更好地测量应力值.实验结果表明,通过这种方法,可以有效改善测量结果的可视化效果.

    测量应力图像处理光学仪器双折射

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    基于FBG集成F-P干涉的温度-应变传感器研究

    王志峰
    49-54页
    查看更多>>摘要：光纤温度-应变传感器因其突出性能已广泛应用于电力、建筑等领域的健康检测.提出了一种光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)结合法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)结构的温度-应变集成传感器.F-P传感器通过熔融石英光纤制作而成.FBG可以测量温度和应变,而光纤F-P传感器只对应变敏感,通过解调 2 个传感器的波长,结合传输矩阵可以实现温度和应变的同时测量.实验结果表明,FBG的温度和应变灵敏度分别为8.4 pm/℃和0.62 μm/ε,F-P传感器的应变灵敏度为 1.9 μm/ε,线性度优于 99%.该传感器具有结构简单,成本低,制作简便等特点,具有广阔的应用前景.

    光纤传感器光纤布拉格光栅F-P干涉温度应变

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    融合显著性和非局部模块的细粒度图像分类算法

    凌晨张荣福杨紫叶高顾昱...
    55-63页
    查看更多>>摘要：针对细粒度图像分类任务中存在鉴别性特征获取不准确和训练数据利用不充分的问题,提出了融合显著性和非局部模块的细粒度图像分类算法.通过裁剪 4 张训练图像的显著性区域将其拼接为 1 张训练图像来丰富和增强训练数据,并将非局部模块嵌入到ResNet-50 模型高维特征层中的瓶颈模块中来联系所增强图像的 4 个显著性区域,以加强模型对全局上下文信息的关注.在Stanford Cars和CUB-200-2011 数据集上,Top-1 分类准确率分别达到了 94.01%和 85.97%.与数据增强方法和细粒度图像分类算法相比,本方法性能更优.

    细粒度图像分类显著性数据增强深度学习

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    基于PSRGAN结合迁移学习的OCT视网膜图像超分辨率重建

    陈明惠许诗怡柯舒婷邵怡...
    64-72页
    查看更多>>摘要：研究针对光学相干断层扫描(optical coherence tomography,OCT)图像采集中的斑点噪声和伪影问题,提出了渐进式超分辨率生成对抗网络(progressive super-resolution generative adversarial networks,PSRGAN)模型,并结合迁移学习方法来提高OCT视网膜图像的重建质量.PSRGAN模型以生成器和判别器组成的超分辨率生成对抗网络为框架,在判别器中加入改进的PECA模块,能够充分捕获多尺度特征图的空间信息,并实现图像跨维度通道特征的交互.实验结果显示,在峰值信噪比、结构相似性指数和边缘保留指数等指标中,该方法较PSRGAN-TL-X-ray网络分别提升了约 2.19%、10.07%和 4.64%,表明该方法相较于其他方法在图像质量和自动分割效果上有显著提升.

    OCT图像超分辨率生成对抗网络迁移学习金字塔注意力

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    缺陷钝化钙钛矿太阳能电池的载流子动力学研究

    吴宇伦李迪石富文李波...
    73-81页
    查看更多>>摘要：以钙钛矿材料作为吸收层的太阳能电池具有成本低,损耗少等优点,受到广泛的关注.钙钛矿太阳能电池的工作机理是光生载流子的产生与传输.然而,存在于材料内部与界面的缺陷会促进载流子复合,阻碍载流子传输,从而降低电池的效率.将丁酰肼(daminozide,DA)作为夹层与添加剂引入到钙钛矿太阳能电池中,极大程度地钝化了缺陷,显著提高了电池效率.利用瞬态吸收技术测得相关样品的时间分辨光谱,通过分析钙钛矿内部的载流子动力学,证实了DA的引入可以大幅钝化钙钛矿薄膜的缺陷,提高光电池性能.这也为制备高性能钙钛矿太阳能电池提供了一定的理论指导.

    钙钛矿太阳能电池缺陷钝化瞬态吸收光谱载流子动力学

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    噪声数据加权平均链路噪声校正方法在光纤温度时延波动中的效果

    李骁逸李启增张耀宗崔星...
    82-87页
    查看更多>>摘要：光纤时频传递链路的信号传输时延随温度的变化而往复波动,其波动幅度随光纤链路长度和温度变化范围的增加而扩大.对于时频传递链路中具有往复波动特性的噪声,异地原子钟跨站钟差的总和噪声加权平均方法,在卫星系统中表现出良好的校正效果.超长距离光纤时频传递链路温度时延波动的幅度远远超过卫星系统的天地通讯链路.该方法对光纤温度时延波动水平下的往复波动噪声所能达到的校正效果尚不确定.基于氢原子钟的仿真计算结果表明,该方法对于光纤的温度时延波动具有良好的校正效果.在仿真生成的 1 000 km温度时延波动条件下,当光纤两端的守时站各自拥有 12 台氢原子钟时,校正残差在 1ns以内.校正后的跨站钟差频率稳定度与原子钟自身频率稳定度之差,比原子钟自身频率稳定度低两个数量级.当光纤两端的守时站采用铯原子钟时,需要各具有 400 台左右铯原子钟,方可使校正残差缩减至 10 ns以内.结果表明,由于氢原子钟和铯原子钟的噪声差异巨大,在链路噪声校正中难以实现有效的氢铯联合校正.

    光纤温度时延波动噪声校正时频传递

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