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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。
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    基于MPLC提高卡塞格林天线传输效率的方法

    阮铖高世杰马烈王晞名...
    224-231页
    查看更多>>摘要：卡塞格林天线作为重要的光学天线,广泛应用于空间激光通信中,但卡塞格林天线不可避免的次镜遮挡问题严重影响了传输效率.为了消除次镜遮挡所带来的不利影响,提出一种基于多平面光转换(MPLC)技术提高卡塞格林天线传输效率的方法,利用MPLC将通信高斯光转换为与卡塞格林天线遮拦比相匹配的双高斯环形光,使出射光充满卡塞格林天线有效范围的同时避开次镜遮挡.所提方法适用于任意遮拦比的卡塞格林天线,均可以大幅提升传输效率,降低了通信难度,对于远距离传输的空间激光通信研究具有一定意义.

    卡塞格林天线激光通信传输效率多平面光转换

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    相位解调F-SBS系统的空间分辨率分析与恢复

    帅文兰张建忠马喆刘铭...
    232-239页
    查看更多>>摘要：针对基于相位解调的前向受激布里渊散射(F-SBS)传感系统的空间分辨率进行了理论分析,并通过数值仿真验证了原始数据信噪比不足会导致系统空间分辨率明显恶化.为克服信噪比不足的影响,提出利用注意力引导的卷积去噪神经网络(ADNet)算法进行数据后处理运算,使读取脉冲零阶边带的信噪比由47.05 dB提高到了64.23 dB,系统的空间分辨率由15 m恢复到理论值3 m.此方法在不增加系统测量装置复杂度的前提下有效改善了空间分辨率,有助于促进相位解调F-SBS传感器的实用化.

    光纤光学分布式光纤传感前向受激布里渊散射物质识别神经网络

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    相位噪声抑制的捷变频电光频率梳

    马慧王子健葛锦蔓李小军...
    240-246页
    查看更多>>摘要：报道了一种单调制器电光频率梳产生技术,其重复频率高速可调,调频速率达1 MHz.经非线性光纤展宽,光梳谱宽可达1.25 THz(约10 nm,中心波长1550 nm),含4800根间隔为260 MHz的窄线宽梳齿.单模光纤色散补偿后,脉宽为260 fs.研究了光纤放大与非线性光谱展宽对梳齿相干性的影响,并采用声光调制器对梳齿的共模相位噪声进行了前馈式抑制.该光源在分子光谱及干涉测距等领域具有应用前景.

    电光调制光学频率梳相位噪声调频

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    振镜扫描枕形畸变分析及校正算法

    丁宇韬张军郭遥陈昊...
    247-252页
    查看更多>>摘要：在理论和原理基础上,详细分析了振镜在扫描过程中产生枕形畸变的具体原因,建立了一套完善的振镜扫描系统数学模型,同时为解决枕形畸变问题,提出了一种驱动电压反向补偿的算法.该算法通过推导扫描路径与振镜旋转角度之间的关系,给出了中间电压补偿过程的仿真结果,并推导出振镜驱动电压反向补偿算法的校正公式,以仿真形式展示了枕形畸变的校正量.仿真和预实验结果表明,该算法可以有效校正枕形畸变,从而提高振镜扫描系统的准确性,并满足实际应用的要求.

    李萨如振镜扫描枕形畸变电压反向补偿

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    基于半监督深度学习的光学性能监测

    李震文朱禧月程昱
    253-260页
    查看更多>>摘要：针对在动态光网络中使用传统深度学习进行多节点光信号监测时存在需要大量标记样本、无标记样本没能得到充分利用和样本标记困难等问题,提出一种基于半监督深度学习的光学性能监测方法,将大量未标记的异步延迟抽头图作为FixMatch模型的输入进行光信噪比监测.研究结果表明,与半监督学习Mean Teacher和卷积神经网络等传统方法相比,FixMatch方法在数据标记率仅为 10%、传输速度为 40 Gbit/s且调制格式分别为 16 阶正交振幅调制(QAM)、32QAM和64QAM的情况下,分别实现了100.00%、98.67%和98.44%的分类精度;将数据标记率降到5%,FixMatch方法也能保持99.33%、96.00%和97.67%的优秀分类结果.同时通过色散实验得到,相较于其他方法,FixMatch方法具有明显优势.此外,将其视为分类和回归任务得到的分类精度和平均绝对误差分别为99.33%和0.095 dB.这证明了利用未标记数据能有效提高光学性能监测模型的性能和泛化能力.此外,还讨论了较低数据标记率对该方法的影响.

    光通信光学性能监测半监督深度学习光信噪比监测异步延迟抽头采样

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    基于激光多普勒测振的气体绝缘输电线路机械缺陷非接触检测技术与应用

    李洪涛高山赵科李玉杰...
    261-270页
    查看更多>>摘要：提出一种基于激光多普勒测振(LDV)的气体绝缘输电线路(GIL)非接触振动测量方法.通过GIL的瞬态电磁-结构多场耦合有限元建模和原型物理试验获取正常和缺陷下的振动频率和幅值特征,并确定测点位置与LDV系统的主要参数.设计包含窄线宽激光器、收发一体光学天线、声光调制器和平衡探测器的1550 nm全光纤光路模块,实现了对包含对象运动信息的光学拍频信号检测.开发了基于数字正交和微分交叉相乘算法的振动信号解调方案,实现了0.5～20 m探测范围、50 Hz～20 kHz机械振动信号的非接触测量.所研制的系统成功应用于GIL原型平台测试和现场GIL巡检,能够有效克服接触式加速度传感器测点固定困难、检测效率和准确度低下的不足,实现了长距离GIL设备的非接触振动测量.

    GILLDV机械振动非接触式测振

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    基于椭圆拟合法的湍流扰动光斑质心提取

    王建兵姚海峰刘智董科研...
    271-278页
    查看更多>>摘要：由于现有椭圆拟合法在大气湍流扰动下提取光斑质心时存在抗干扰能力差、提取精度差等问题,激光通信系统伺服跟踪精度难以提升.为此,提出一种基于椭圆拟合的光斑质心快速提取方法.首先,根据湍流程度,使用遗传算法优化可变阈值分割并将其与形态学处理、边缘检测等操作结合提取光斑边缘.然后,将边缘特征点构成的集合分成不同大小的子集并将不同子集的散布矩阵叠加得到整个集合的散布矩阵.最后,采用直接最小二乘法求出拟合的椭圆参数,完成光斑质心提取.实验结果表明,在强湍流、掩模半径为120 pixel时,该方法的掩模内平均灰度强度比椭圆拟合法提高1.32 pixel,水平质心偏移降低4.59 pixel.该方法在不同程度的湍流扰动下可有效地实现光斑质心提取,在光斑破碎时依然可以保持高精度,可为空间激光通信的捕获、指向、跟踪系统的光斑质心提取提供技术支持.

    大气湍流质心提取椭圆拟合遗传算法光斑破碎

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    各向同性激光冷却的快速冷原子密度测量

    张启旺张孝王鑫范夏阳...
    279-284页
    查看更多>>摘要：在某些冷原子实验中,需要提前测定冷原子的密度分布并为后续实验提供数据支持,以前的手动方法已不再适用,针对该问题提出了一种新型的冷原子密度分布测量方法,可在单个冷原子制备周期内实现对原子密度分布的测量.新的方法利用一对反亥姆霍兹线圈与一对亥姆霍兹线圈分别产生梯度磁场和偏置磁场,通过调节亥姆霍兹线圈电流,即可改变总磁场零点的位置,进而影响不同位置处的原子对探测光吸收的贡献,最终实现对原子密度分布的测量.在理论上分析了该方法的可行性,并提出了快速冷原子密度测量的实验方案.

    各向同性激光冷却冷原子分布亥姆霍兹线圈反亥姆霍兹线圈时序控制

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    基于斯托克斯偏振探测的植物叶片偏振特性研究

    徐翔陈志坚姬业钦刘增辉...
    285-293页
    查看更多>>摘要：由于植物叶片属于强散射介质,为了准确描述叶片的散射特性,采用自行搭建的斯托克斯偏振成像系统,对植物叶片斯托克斯矢量进行计算,使用偏振均匀度这一物理量对其偏振特性进行了系统的研究:1)探究了圆偏振光与线偏振光在植物叶片上的偏振特性,发现以线偏振光为入射光时,叶片的偏振均匀度较大;2)研究了植物叶片叶脉方向与偏振光方向之间的依赖关系,发现当线偏振光方向与叶片叶脉方向垂直时,叶脉的偏振均匀度最大;3)得到了退偏参数与叶片含水率之间的关系,发现随着叶片含水率逐渐降低,叶片的偏振均匀度逐渐增大.通过自行搭建的偏振探测系统探测偏振光与植物叶片之间的相互作用,发现了叶片的偏振均匀度可以较好地描述其对偏振光的退偏特性,为后续对植物的微观结构、生长状态检测等研究打下了基础.

    偏振成像斯托克斯正向散射偏振均匀度叶片偏振特性无损检测

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    掺镱光纤放大器性能影响因素研究

    温伊洁苏鑫杨徐天佳杨合...
    294-305页
    查看更多>>摘要：掺镱光纤放大器(YDFA)具有掺杂离子能级结构简单、转化效率高等优点,目前已被广泛应用于工业加工、雷达探测、医疗与通信等领域.然而掺镱光纤放大器的性能受到多种因素的影响,特别是在重吸收效应的影响下,信号光功率会随着增益光纤长度的增加呈现先增大后减小的现象.建立了掺镱光纤放大器的仿真模型,对信号光、泵浦光和ASE噪声在掺镱光纤中的放大过程进行了仿真计算,同时对掺镱光纤放大器性能的影响因素展开研究工作,探讨了泵浦方式、泵浦功率、信号光峰值波长、增益光纤类型与放大性能之间的内在联系.本研究可为掺镱光纤放大器的优化设计及功率的进一步提升提供理论支持.

    激光光学光纤放大器掺镱光纤重吸收效应

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