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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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    基于合作搜索算法的二阶碲基光纤拉曼放大器优化设计

    巩稼民金库张依刘尚辉...
    185-194页
    查看更多>>摘要：随着新一代移动通信系统发展，对高数据速率和更大带宽的需求日益增加，利用碲基光纤作为传输介质，采用了两路二阶泵浦和四路一阶泵浦设计的二阶拉曼光纤放大器实现了对C+L全波段信号光进行放大，能够有效缓解带宽增长给光通信网络带来的挑战。首先对简化后的二阶拉曼耦合波方程进行数值求解，再利用合作搜索算法对二阶拉曼光纤放大器泵浦参数进行优化，以达到提升系统输出性能的目的。同时，分析了在相同泵浦参数的配置下一阶拉曼光纤放大器和二阶拉曼光纤放大器的性能以及二阶泵浦光功率、光纤长度这两个重要因素对二阶碲基拉曼光纤放大器平均输出增益和增益平坦度的影响。最终在1530～1630 nm的超宽带宽范围内，设计出的二阶碲基光纤拉曼放大器平均输出增益为27。3601 dB，增益平坦度为0。6601 dB。

    光纤光学碲基光纤二阶拉曼光纤放大器合作搜索算法增益平坦度

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    奇异谱分解结合改进的广义相关法对时延估计的优化

    邢毓华王恒
    195-203页
    查看更多>>摘要：针对模拟信号进行时延估计时相比解调过的信号更易受到噪声影响，导致出现误判点增多、正确峰值被掩盖等问题。本文提出采用奇异谱分解结合改进的广义相关法，降低高斯噪声对时延估计结果的影响。Simulink仿真实验表明，相比于解调信号时延估计法，该方法可在更低发射频率需求下得到同量级精度的故障类型和距离信息。在-5dB高斯噪声环境下多次实验验证可得，相比二次相关法结果主峰值旁瓣比绝对值增加了 0。6756dB以上，误判峰值与故障点峰值比减少了 0。2710以上，其他条件下亦有不同程度提升。

    光纤光学与光通信时延估计奇异谱分解广义互相关

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    基于CO2激光技术的双峰谐振长周期光纤光栅折射率传感器

    赵爽杜超王秋雨贾斌...
    204-210页
    查看更多>>摘要：为了探索一种高灵敏折射率传感器，基于CO2激光技术制备出双峰谐振长周期光纤光栅(LPFG)。首先，利用CO2激光器在腐蚀包层后的传统单模光纤和80 μm弯曲不敏感光纤上制备出周期分别为196 μm和73μm的双峰谐振LPFG，证明了采用CO2激光微加工技术在单模光纤上制备短周期LPFG的可能性。其次，利用CO2激光器直接在2种80μm单模光纤上制备出周期分别为110 μm和115 μm的双峰谐振LPFG。实验结果表明:在2种80 μm单模光纤上制备的LPFG具有谐振损耗大，插入损耗小和折射率灵敏度高等优点。基于以上优点，采用CO2激光技术制备的双峰谐振LPFG在生物、化学及环境参数检测等重要领域的应用具有较大潜力。同时，也提供了一种操作简单、低成本制备双峰谐振LPFG的方法。

    光纤光学长周期光纤光栅双峰谐振CO2激光技术折射率

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    面向等效时间采样的人工智能均衡器

    景宁赵俊鹏张敏娟
    211-214页
    查看更多>>摘要：等效时间采样是高速光波形测试及质量评估领域的重要技术，其利用较低的实际采样率换取较高的带宽与垂直分辨率，导致测量具有随机、不连续等特征信号时，无法使用滤波、均值等方法进行均衡处理。为此，提出一种基于递归神经网络的等效时间采样信号均衡方法，通过训练递归网络模型建立等效时间均衡器，通过对光数字通信及激光雷达波形的等效时间采样信号进行处理验证该方法。结果表明:与输入波形相比，表征光通信质量的眼图相关参数，如眼高、眼宽、抖动得到明显提升，对于线性调频激光雷达信号改善了其波形幅值频谱响应，解决了等效时间采样信号的均衡处理难题。

    等效时间采样均衡器递归神经网络眼图

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    基于倾斜透镜将拉盖尔-高斯光束阵列转换为厄米-高斯光束阵列的位置映射关系

    熊光昀唐奥兰斌沈锋...
    215-222页
    查看更多>>摘要：倾斜透镜可以将拉盖尔-高斯光束转换为厄米-高斯光束。因此，推导了基于倾斜透镜的拉盖尔-高斯光束阵列与厄米-高斯光束阵列相互转换的位置映射关系。当倾斜透镜绕任意轴旋转一定角度时，两光束阵列的位置将会关于该轴对称。实验中，利用空间光调制器生成了 1×1、2×2、3×3、3×1、1×3的拉盖尔-高斯光束阵列，并用倾斜透镜将其转换为厄米-高斯光束阵列，通过对比两光束阵列的光场分布，验证了上述理论分析结果。实验结果与理论分析完全一致。该工作为拉盖尔-高斯光束阵列的轨道角动量测量提供了更明确的理论指导。

    拉盖尔-高斯光束阵列轨道角动量测量倾斜透镜位置映射关系厄米-高斯光束阵列

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    四单元PD与LED的镜面角度检测模型及角度检测范围研究

    王帅飞吴志勇吴佳彬陈云善...
    223-231页
    查看更多>>摘要：为了解决电磁振镜系统中镜面大角度偏转难以测量的问题，设计了一种基于四单元光电探测器(PD)与LED的光电式镜面角度传感装置。首先分析了镜面角度检测的基本原理，基于LED朗伯辐射模型，建立了镜面偏转角度的真实值与解算值之间数学模型;其次以非线性度为评价标准定义了系统检测范围;然后仿真分析了探测器水平位置、镜面中心与LED距离和LED半功率角对系统检测范围的影响;最后搭建了实验平台进行验证。仿真及实验结果表明:所建立的数学模型对使用朗伯型LED进行镜面角度检测是有效的;通过减小探测器与LED之间距离、增加镜面中心与LED距离和增大LED半功率角，可以提高系统的角度检测范围。

    四单元光电探测器角度传感装置朗伯辐射模型角度检测范围

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    基于RTK定位无人机的光电经纬仪姿态角测量精度检测方法

    袁光福于潮王伟超李刚平...
    232-237页
    查看更多>>摘要：光电经纬仪测量飞行目标的姿态角是重要的测姿手段。提出了一种利用实时动态载波相位差分技术(RTK)定位的无人机对光电经纬仪的测姿精度进行检测的方法。该方法将无人机RTK天线中心点与地面基准点构成的连线作为待测姿态角的轴线，通过RTK定位值计算出轴线与基准面之间的夹角，并以此作为姿态角的标准值来检测光电经纬仪测姿精度。介绍了测姿精度检测原理，对RTK定位精度和检测精度进行了不确定度分析，探讨了在精度检测时的设备布站规则。理论分析和实验结果表明:所提方法可以用于光电经纬仪测姿精度的外场检测。

    姿态角精度检测实时动态载波相位差分技术无人机

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    基于X射线吸收光谱全能谱拟合的金属薄膜面密度测量方法

    王硕然鄢志鸿孙亦宸王琦...
    238-244页
    查看更多>>摘要：提出一种基于X射线吸收光谱(XAS)的全能谱拟合方法，先通过样品元素的衰减系数曲线和射线源的本底能谱曲线获得样品的理论吸收能谱，再将理论吸收能谱与实际穿过样品的吸收能谱进行拟合，由退火算法计算得到薄膜样品的元素面密度值。该方案有效降低了噪声与探测器响应函数引入的误差。实验结果表明，系统在单元素下的测量结果重复测量标准偏差较小，测量不确定度在10-4 g/cm2量级，且能进行多元素薄膜面密度的测量，满足惯性约束聚变实验中对金属薄膜无损与高稳定的测量需求。

    X射线吸收光谱金属薄膜面密度

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    相位恢复的蒙日-安培方程与迭代角谱复合型方法

    马骁陈椿元冯泽心
    245-252页
    查看更多>>摘要：融合几何光学的蒙日-安培方程方法和物理光学的迭代角谱算法，提出了一种复合型相位恢复方法。针对迭代角谱算法高度依赖初始值的问题，将蒙日-安培方程的解作为迭代初值，该初值通常比光强传输方程的解更准确。采用传统迭代角谱算法与混合输入输出算法的交替迭代策略，以避免算法过早陷入局部最优和迭代停滞。通过数值计算与仿真验证了所提复合型算法的优越性。

    相位测量相位恢复蒙日-安培方程迭代角谱算法光强传输方程

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    基于交叉偏置磁场的单光束三轴原子磁力仪

    吴梓楠张佳龙何孟阳任博康...
    253-259页
    查看更多>>摘要：报道了一种基于交叉偏置磁场的单光束单调制三轴原子磁力仪。基于Bloch方程研究了单光束泵浦探测结构实现三轴磁场检测的理论，提出使用交叉偏置磁场来旋转原子自旋极化方向实现三轴磁场探测的方案，并通过实验进行了验证。仅采用单一调制磁场，在抑制低频噪声的前提下避免了磁场串扰问题。实验结果表明:在零磁场环境下，系统对X轴方向待测磁场的响应带宽为90 Hz，系统灵敏度为21 fT/(Hz1/2);在Z轴方向施加34 nT的偏置磁场时，系统对Y轴方向待测磁场的响应带宽为130 Hz，系统灵敏度为26fT/(Hz1/2);在Y轴方向施加38 nT的偏置磁场时，系统对Z轴方向待测磁场的响应带宽为128 Hz，系统灵敏度为29fT/(Hz1/2)。该三轴原子磁力仪体积小、结构简单且制作成本低，有望应用于生物医疗等领域。

    原子磁力仪三轴磁场灵敏度无自旋交换弛豫弱磁检测

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