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期刊信息/Journal information
激光杂志
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程正学

双月刊

0253-2743

JGZZ001@163.com

023-63051328

401123

重庆市黄山大道杨柳路2号A塔楼14楼140室

激光杂志/Journal Laser JournalCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是国家新闻出版局批准的国内外公开发行的刊物，以报导光电与激光技术为主的科技期刊。从1992起被列为中国科技论文统计源刊物，所刊登论文被美国《EI》检索。
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    基于编码压缩的快照式高光谱成像技术综述

    谢辉段萌武伟张运强...
    1-15页
    查看更多>>摘要：快照压缩成像技术可以在单次曝光成像获得目标的三维空间-光谱信息，相对于传统的扫描式成像方式，在针对运动目标的检测与识别中优势显著。伴随着信息理论与技术的发展和计算机处理性能的提升，计算成像逐渐成为解决光学成像问题的关键技术之一。通过建立成像设备的物理模型并对后端处理进行数学优化，可以突破成像模型和探测器的局限，将传统的二维成像推广至更多的观测维度。这篇文章从空间编码、波长编码和相位编码三个方面综述基于编码压缩的快照式高光谱成像技术的研究现状，归纳并分析了传统方法和深度学习方法的发展趋势，并对基于编码压缩的快照式高光谱成像技术的发展进行展望。

    光谱成像快照压缩成像计算成像孔径编码深度学习

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    风冷光纤激光器的热分析和热管理

    霍佳雨何俊张文尊高博...
    16-22页
    查看更多>>摘要：围绕风冷光纤激光器的热分析和热管理展开了仿真分析和实验研究。针对风冷光纤激光器中增益光纤和光学模块的传热问题，分别建立了相应的理论模型并进行了实验验证。针对千瓦级光纤激光器的热管理问题，基于优化系统参数、分散管理废热和减小系统总体热阻三个方面，设计了一种适用于便携式风冷光纤激光器的解决方案。

    光纤激光器热分析热管理风冷

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    高精度激光晶体温控系统设计

    李雪李培丽周军
    23-27页
    查看更多>>摘要：固体激光器中的激光晶体的温度，会影响激光器的性能，例如功率稳定性和光斑的质量等。针对固体激光器中晶体的温度控制需求，设计了一个高精度温控系统。系统采用非平衡电桥配合热敏器件进行温度的采样，二阶有源低通滤波器滤除高频的噪声干扰，高精度ADC方案，提高了采样精度。两片半桥驱动芯片组成半导体制冷器(TEC)驱动电路，驱动能力强。通过改进型PID算法，增加响应速度，更快速精准调节TEC的工作电流，以实现高精度高稳定的温控效果。GD32F103RCT6 单片机作为控制核心搭建温控系统，实验结果表明，该系统可实现在设定温度±0。005℃范围内的稳定控制。

    温度控制改进型PID高精度

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    基于光强传输方程的相位显微成像系统设计

    彭贺闫克丁刘静曹皓月...
    28-33页
    查看更多>>摘要：为了解决传统显微成像技术在观察无色透明样本时的难题，设计了基于光强传输方程的相位显微成像系统。该系统利用轴向微分近似法和在焦图像近似法，结合双目CMOS相机同时采集过焦和欠焦图像，从而求解光强传输方程并实现样本的相位恢复。系统还整合了自动对焦算法和相位相关的视场校正算法，以减少人为和设备误差造成的影响。经测试，该系统在10 倍物镜下的分辨率达到了2。19 μm。在实际应用中，不仅成功对人血涂片进行相位恢复，观察到血红细胞的特有结构，还能用于培养皿的划痕检测。该系统因其低成本、易实现及广泛的应用潜力，在观察无色透明样本方面展现出了显著的优势。

    光强传输方程相位恢复显微成像系统无标记检测

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    基于UV胶和陶瓷插芯的光纤Fabry-Perot腔气压探针

    黄会玲郭小珊曹庭水孙四梅...
    34-39页
    查看更多>>摘要：利用紫外胶(UV)和陶瓷插芯制备了一款法布里-珀罗干涉仪(FPI)用于测量气压。首先在陶瓷插芯的端面均匀涂覆一层UV胶，然后将一段端面平整的单模光纤(SMF)插入到陶瓷插芯中，调节SMF与陶瓷插芯端面UV胶薄膜之间距离，制作性能优异的FPI。由于UV胶具有良好的弹性变形，因此，FPI对气压变化敏感。实验结果显示传感器的气压灵敏度和温度灵敏度分别为-10。712 nm/MPa和-1。449 nm/℃。为了弥补温度变化对传感器气压测量的影响，将一个对温度敏感对气压不敏感的光纤布拉格光栅(FBG)与FPI级联，补偿温度对传感器气压测量的影响。该传感器结构简单、制备方便、灵敏度高、重复性与稳定性好，在工业生产中具有一定的应用前景。

    光纤气压传感器法布里-珀罗干涉仪光纤布拉格光栅紫外固化胶陶瓷插芯温度补偿

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    窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制研究

    王婷魏明宋巍
    40-44页
    查看更多>>摘要：在窄脉冲激光器驱动电路中，收发天线以双极化模式运作，受到非理想因素影响，使源信号的极化方向容易在信号传输过程中部分转移到其他极化方向上，导致出现极化干扰，引入非期望的干扰信号，降低控制过程的稳定性。为此，提出一种窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制方法。通过交叉极化隔离度描述信号功率与交叉极化干扰之比，量化干扰大小，采用盲源分离法还原源信号，利用峭度函数确定最佳步长，从多个独立分量中提取非零峭度的信号作为源信号，实现干扰信号的抑制。在窄脉冲激光器驱动电路中组建离散正交虚拟电路，计算实际电压电流正交的虚拟分量并展开反馈，实现窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制。实验结果表明，所提方法具有良好的稳定性，可以获取更加满意的窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制结果。

    窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制代价函数最优步长

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    基于STM32H743的TDLAS型CH4气体检测数据采集系统设计

    王彪高源辰房思超秦莉...
    45-48页
    查看更多>>摘要：在天然气传输和石油开采过程中，为确保人员和设备的安全需要精准检测甲烷(CH4)气体浓度，基于TDLAS激光气体检测技术设计了一种能够高精度测量甲烷(CH4)气体浓度的数据采集系统，该系统选用STM32H743 作为主控芯片，采用ADC的双重模式，利用内部的ADC1 采集基波信号和二次谐波信号，内部的ADC2 采集气体的温度和压强数据，然后对数据进行均值处理，均值计算参数受主控芯片控制，通过DMA将数据传输存储起来，最后主控芯片对多组数据进行整合处理并通过虚拟USB接口按照规定的数据协议发送至上位机。经实际测试，该系统可以高速、稳定地采集处理数据，并且可以适用于其它气体的TDLAS检测系统。

    STM32TDLASCH4数据采集

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    改进YOLOv5s算法的遥感图像旋转目标检测

    刘冰冰胡耀国闫鹏张青林...
    49-57页
    查看更多>>摘要：遥感图像目标检测技术广泛应用于矿产勘探、交通运输、国防军事、应急救援救灾等领域中。但是，常见的适用于遥感图像的旋转目标检测算法模型偏大，部署难度高，也无法满足实时检测的要求，忽略了精度和速度之间的平衡。针对以上问题，提出了一种基于YOLOv5s的遥感图像旋转目标检测算法YOLOv5s-R。首先，在YOLOv5s的基础上添加角度参数，将水平检测框修改成旋转检测框，以适应遥感图像目标的角度多样性;其次，引入环形圆滑标签，规避角度回归的周期性带来的角度突变问题;然后，添加高效通道注意力机制模块，提升模型对重要特征的提取能力;最后引入自适应空间特征融合模块，解决特征金字塔内部的不同特征尺度之间的不一致性问题。在数据集DOTA上，实验结果显示:mAP50 达到了 75。6%，mAP50∶95 达到了 46。7%，FPS达到了81。9。与基础模型相比，mAP50 和mAP50∶95 分别提升了 1%和 3。1%，FPS 提升了 85。9%。因此，YOLOv5s-R实现了更准确更高速的遥感图像检测，达到了精度和速度的良好平衡。

    遥感图像YOLOv5s旋转目标检测注意力机制特征融合

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    基于深度学习的石英坩埚厚度测量方法

    贾倩倩张渤赵谦付豪...
    58-66页
    查看更多>>摘要：针对传统方法测量坩埚厚度存在检测速度慢、精度不稳定、破坏性大等问题，基于深度学习提出一种检测坩埚厚度的算法。首先搭建一套视觉硬件平台，构建坩埚厚度的图像采集系统;然后利用机械手携载电子显微镜采集图像;其次通过计算Brenner函数值并绘制相应曲线图，使用小波变换峰值检测算法计算Brenner函数曲线首尾峰值确定内聚焦图像。通过卷积神经网络提取光斑特征实现光斑的识别与检测，并统计光斑数量得到双峰曲线，通过小波变换峰值检测算法计算光斑曲线峰值确定外聚焦图像;最后对两次内外聚焦图像的帧差和电子显微镜的移动速度的计算值取均值得到坩埚厚度。实验结果表明，该方法在对石英坩埚厚度测量误差小于1 mm，提出的方法能够准确测量出石英坩埚厚度，对坩埚质量检测具有较高参考价值。

    深度学习石英坩埚厚度光斑检测

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    基于非线性算法的扫描振镜坐标轴标定

    李勇周哲海李忠祥陈丽...
    67-73页
    查看更多>>摘要：基于振镜的线结构光扫描测量技术因其高效、高精度的特点在三维测量领域获得了广泛应用。但因安装过程中激光器与振镜转轴难以精确对齐，对整个测量系统的精度产生了很大影响，因此，扫描振镜坐标轴的精确标定成为实现高精度测量的关键难题之一。提出了一种非线性算法，利用待求解方程具有非线性的特征，通过迭代逼近寻找最优解，完成了振镜坐标轴的精确标定。详细介绍了此标定方法的理论和实现过程，并对三角标定块进行多次测量，结果表明利用该方法的测量误差绝对值在 0。201 1 mm至 0。492 7 mm之间，低于传统最小二乘法的0。313 5 mm至0。770 3 mm，测量精度和稳定性都有显著提升。本方法为基于扫描振镜的高精度测量提供了一种新的解决方案，具有较大的应用价值。

    扫描振镜线结构光三维测量标定

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