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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
正式出版
收录年代

    基于微纳结构的MEMS红外窄带热光源及其应用

    李若禺郭小伟张驰李绍荣...
    139-152页
    查看更多>>摘要：热发射光谱在环境监测、天体物理、医学诊断和药物研发等领域得到广泛关注和利用.基于微机电系统的红外光源虽然有效缩小了器件体积,但仍存在光谱分布范围广、发射率较低等缺点,通过对微纳结构的合理利用,可以控制热发射的光谱特性,有效提高窄带发射性能.首先对微机电系统(MEMS)红外热辐射光源的基本原理进行了阐释,其次介绍了基于光栅、光子晶体及超表面结构等微纳结构的MEMS红外窄带热光源的研究进展,随后对红外窄带热光源在气体传感、热光伏发电、生物医学等领域的应用进行了简单介绍,最后对上述几种基于微纳结构的窄带光源的性能进行了对比及总结.

    热发射红外光源窄带发射微机电系统

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    基于宽谱段天空背景光辐射计的长春地区实测

    李尹佟首峰张雷张恒...
    153-161页
    查看更多>>摘要：为了深入研究宽谱段背景光辐射,满足实时测量天空背景辐射的科研试验任务需求,自主设计了一套宽谱段天空背景光辐射计,能实现全天空扫描和定点观测两种测量模式,扩展了可测量波段,完成了200～2500 nm波段积分辐亮度的测量.基于设备的总体结构原理图,详细介绍了各个分系统部件的研制方案,给出了各项详细的技术指标以及设备的标定原理和实验,并对设备的不确定度进行了分析,结果符合不确定度的要求,证明了其可靠性.利用宽谱段背景辐射计在长春地区进行实测,并对数据进行简要分析,测量结果满足辐射变化规律,为科研和具体应用提供了一种新的有效方式.

    大气光学背景辐射辐射标定测量设备

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    海洋湍流中部分相干艾里光-少模光纤耦合效率

    雷思琛张荣荣吴鹏飞谭振坤...
    162-169页
    查看更多>>摘要：部分相干艾里光束的自聚焦特性可有效抑制海洋湍流对空间光与光纤耦合性能造成负面影响.根据广义Huygens-Fresnel原理和部分相干光交叉谱密度函数,推导海洋湍流中部分相干艾里光束-少模(四模)光纤耦合效率的解析解.通过数值仿真分析光源参数、耦合参数,以及海洋湍流强度对耦合效率的影响.结果表明:耦合效率随着光源波长的增大、初始半径的增大、截断因子的增大,以及相干长度的减小而逐渐减小,随海洋湍流的增强逐渐减小;并在不同传输距离下,给出了最佳耦合参数,使得部分相干艾里光束与四模光纤的耦合达到最佳效果.

    海洋湍流部分相干艾里光束少模光纤耦合效率

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    非对称边界的亚波长金光栅反射相位调制

    王柳王庄李韵九韦穗...
    170-176页
    查看更多>>摘要：以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达.在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真实验,通过不断优化亚波长金光栅的非对称边界条件,使得G-LCoS在可见光波段下实现多波长的近2π相位调制量.所给出的形式化表达式以及优化过程可为具有动态非对称边界条件的器件,特别是微纳尺度复调制器件的设计提供参考,并且能在一定程度上解释其物理机制.

    亚波长金光栅非对称边界条件散射矩阵时域有限差分法相位调制

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    VLC/RF混合系统中基于纵向联邦学习的资源优化算法

    杜忠田黄武威杨洋
    177-188页
    查看更多>>摘要：为解决纵向联邦学习中的通信资源受限问题,提出一种可见光通信与射频通信混合系统下联合优化传输功率、用户选择与信道估计的纵向联邦学习算法.首先,在传统射频(RF)链路的基础上引入可见光通信(VLC)链路构建VLC/RF混合系统.然后,引入基于多层感知机的信道估计算法,提高传输数据的准确性.最后,构建以最小化纵向联邦学习损失函数为目标的优化问题,并通过协同优化传输功率与用户选择求解该问题.仿真结果表明,所提算法相比现有方法模型精度分别提高了7.2%与18.2%.

    纵向联邦学习可见光通信资源分配用户选择

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    金纳米粒子增强表面等离子体共振传感

    施伟华王华晋上官铭宇
    189-195页
    查看更多>>摘要：为探究提高传感灵敏度的物理机制,提出一种金纳米粒子增强表面等离子体共振的D形光子晶体光纤传感结构,在抛磨面涂覆金膜,并在金膜表面修饰金纳米粒子.金纳米粒子的自由电荷与金属膜中的感应电荷相互作用提高了表面等离子体共振强度及其灵敏度.利用有限元法结合各向异性完美匹配层,数值研究结构参数对传感性能的影响.当金纳米粒子直径为12 nm、金纳米粒子相对间距为粒子直径3.2倍、金膜厚度为45 nm、纤芯到抛磨面的距离为3.0 μm、空气孔间距为 2.0 μm、外层大空气孔直径为孔间距的 3/4,以及内层小空气孔直径为大空气孔直径的 4/5时:在 1.370～1.385折射率范围内,折射率灵敏度为 6240 nm/RIU,线性度为 0.97;在 1.385～1.400折射率范围内,折射率灵敏度为13640 nm/RIU,线性度为0.99;在1.370～1.400折射率范围内,平均灵敏度为9940 nm/RIU,是未修饰金纳米粒子时的1.27倍.所提传感机制及结构在生物分子检测等领域具有研究和应用价值.

    光子晶体光纤表面等离子体共振局域表面等离子体共振生物传感

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    基于游标效应的可调节光纤应变传感器

    宋鑫本朱晓亮潘寒洁张晓东...
    196-204页
    查看更多>>摘要：提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪游标效应的高灵敏度光纤应变传感器.该传感器包含两个并联的法布里-珀罗干涉仪,其中,传感干涉仪由单模光纤和一小截毛细石英管熔接构成,参考干涉仪由放置在光纤熔接机中的单模光纤对齐.当两个干涉仪具有相近的自由光谱范围时,利用干涉仪游标效应进一步放大传感干涉仪的应变敏感性.在此基础上,通过简单地调节熔接机改变参考干涉仪腔长,并联结构可以选择不同放大倍数以获得不同灵敏度.实验结果表明,在熔接机的辅助下,在0～250 με的应变范围内并联结构的应变灵敏度分别达到22.16 pm/με和32.88 pm/με,比单一结构的灵敏度(5.76 pm/με)分别提高3.84倍和5.70倍.该传感器具备制作简单、灵敏度高、重复性好、操作方便,以及成本低等优点,为应变检测提供了新的思路.

    光纤传感器法布里-珀罗干涉仪自由光谱范围游标效应应变

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    基于跨模型知识蒸馏的φ-OTDR模式识别

    陈帅厉小润李东明王晶...
    205-211页
    查看更多>>摘要：针对分布式光纤模式识别高精度高效率的要求,提出一种基于跨模型知识蒸馏的相位敏感光时域反射仪模式识别方法.该方法以hierarchical token-semantic audio transformer为教师模型、broadcasting-residual network为学生模型,使得参数量较少的学生模型获得架构相异的transformer类网络的识别性能.实验中使用相敏光时域反射仪作为信号采集设备,在实际工程场景下采集攀爬防护网、背景噪声、敲击防护网和大风等4种类别的信号作为数据集.和典型的深度学习算法相比,改进后的算法准确率最优且收敛最快,识别效率较高,在工程应用上具有广阔前景.

    分布式光纤传感跨模型知识蒸馏模式识别广播残差网络

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    基于经验模态分解与巴特沃斯滤波的Φ-OTDR去噪算法

    彭红焘王梦琦何文波吕晓萌...
    212-217页
    查看更多>>摘要：针对Φ-OTDR光纤传感器采集到的原始信号中含有大量噪声、数据信噪比低的问题,提出一种基于经验模态分解和区间迭代不变阈值的光纤传感信号噪声去除方法.该方法从信号的时间尺度特征出发进行信号分解,无需预先设定基函数,同时采用标准的巴特沃斯滤波器对本征模态分量进行滤波处理.设计仿真实验进行测试,结果表明,该方法对人工敲击信号和机械振动信号的信噪比提升分别为 3.01 dB和 5.12 dB,能有效抑制原始信号数据的噪声,从而提高Φ-OTDR系统的灵敏度.

    相位敏感型光时域反射仪降噪算法信噪比经验模态分解巴特沃斯滤波器

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    放大自发辐射辅助泵浦的L波段扩展掺铒光纤放大器

    林漫冰阮继宇劳浩贤钟力...
    218-223页
    查看更多>>摘要：近年来,L波段扩展的掺铒光纤放大器(LE-EDFA)由于能增加光纤传输带宽而成为研究热点,但该放大器所需增益光纤较长,普遍存在泵浦转换效率低、增益水平不高等问题.将反向放大自发辐射(ASE)辅助泵浦技术应用于LE-EDFA增益提升研究,发现反向ASE在泵浦功率较低或铒镱共掺光纤(EYDF)较长的情况下,可以大幅度提高LE-EDFA的增益水平,提高量可达5.1 dB～16.7 dB.采用反向ASE辅助泵浦结合预放大技术,在550 mW的较低总泵浦功率情况下,实现了 1570～1610 nm范围内高于 20 dB的增益、低于 6 dB的噪声系数,并且 1620 nm处的增益尚达13.7 dB.与其他已报道LE-EDFA相比,反向ASE辅助泵浦的LE-EDFA在较低的泵浦功率情况下实现了等同的增益水平,具有泵浦转换效率高、制备成本低等优势,有望广泛应用于高容量光纤传输系统.

    L波段扩展掺铒光纤放大器铒镱共掺光纤放大自发辐射

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