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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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    无线光通信一对多发射天线研究进展

    李征韩旭柯熙政
    1-15页
    查看更多>>摘要：无线光通信是一种新兴的通信技术，具有高速、大容量和安全性好等优势。然而，传统的无线光通信系统存在着单对单通信模式限制，无法满足多用户同时通信的需求。无线光通信中光学天线起着发射和接收耦合光信号的作用，一对多点发射天线可以拓展无线光通信的应用。对国内外一点对多点光学天线的发展进行总结，介绍了一对多光学天线的基本原理。对目前现有的几种一对多光学天线设计方案进行讨论。最后对该领域的发展趋势和未来发展方向进行展望。

    无线光通信光学天线一点对多点基本原理

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    光子晶体光纤及其在太赫兹波段的应用

    贾春荣张庆宇邸志刚孔令丰...
    16-25页
    查看更多>>摘要：太赫兹(Terahertz，THz)技术作为一项非常重要的交叉前沿学科，给环境检测、生物医学、空间通信等领域带来了深远的影响，但因为THz波导传输性能的影响，THz技术综合发展仍然受到一定限制。光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber，PCF)作为一种新型THz波导，拥有无限单模特性、色散灵活可调、可控的非线性、高双折射等特性，极大的促进了 THz技术的发展。首先根据PCF的结构特点总结了实芯PCF(Solid Core PCF，SC-PCF)和空芯PCF(Hollow Core PCF，HC-PCF)各自的发展历程、导光机理和光学特性;其次，梳理了用于THz波导的PCF存在的问题以及对应的解决方法;然后，着重介绍了 PCF在THz时域光谱、THz传输与通信以及THz光纤耦合传感中的应用;最后，对PCF在THz技术的应用做了总结与展望。

    光子晶体光纤太赫兹波导太赫兹通信太赫兹时域光谱太赫兹传感

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    面向双气室铯光泵磁力仪的VCSEL稳频研究

    张弛李绍良赵擎阳舒适...
    26-34页
    查看更多>>摘要：在地磁场测量领域中，自激振荡式碱金属原子光泵磁力仪因为快速响应与高精度成为一项重要技术。其中自激式双气室光泵磁力仪无需考虑移相电路带来的信号误差，电路简单。使用垂直腔面发射激光器作为泵浦光源有效降低了磁力仪功耗和体积。针对使用垂直腔面发射激光器的便携式双气室铯光泵磁力仪激光稳频方法进行设计，设计方案包括激光器温度控制电路，光泵磁力仪信号反馈电路，激光器电流源调制与控制电路。将注入电流调制的稳频方法用于双气室光泵磁力仪结构，减小稳频代价的同时具有较好稳定性，温度控制精度达到0。002 ℃，10秒内波长稳定度达到4。36×10-10，初步探索了 自激式双气室光泵磁力仪集成化与小型化的可能性。

    垂直腔面发射激光器光泵浦磁力仪稳频

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    基于STM32H7A3的频分复用型TDLAS激光驱动系统研制

    王彪吴剑星吕婉溧杨银春...
    35-39页
    查看更多>>摘要：随着气候变化问题日渐凸显，习近平主席作出了碳达峰、碳中和的重要指示，因此对二氧化碳检测的研究具有重要的意义。针对二氧化碳和水汽同时检测的需要，本文设计了一种频分复用型TDLAS激光驱动系统。系统采用STM32H7A3作为主控器，利用其内部高级定时器和多通道DAC产生多路幅值频率可调的电压信号，搭配外部V-I转换电路和光纤合束器研制出频分复用型TDLAS激光驱动系统。系统配备FLASH存储芯片和对应的上位机软件，具有灵活设置系统参数、存储加载控制数据并且在断电时保护数据不丢失的功能。经过测试，该系统输出的电流信号波形稳定，频率误差小，可应用于TDLAS系统进行多个激光器的同时驱动。

    TDLAS频分复用电流驱动STM32H7A3

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    基于NDIR的多组分危险气体在线监测系统设计

    孙祚郭永彩焦敏闫泽宇...
    40-45页
    查看更多>>摘要：在冶金、石化、化工等工业领域生产过程中会产生大量易燃易爆、有毒有害的多组分危险气体(CO、CO2、SO2、NO、NH3等)，这些有害气体容易引发事故。而现有的在线测量预警系统不能满足高集成、低干扰、高灵敏的要求。本文针对影响检测结果的微弱信号、光源调制、气体信号交叉干扰、温度控制等因素，设计了相应的电路和算法，并进行了实验验证。实验结果表明，本文提出的基于锁相放大器电路的微弱信号提取技术、基于MOS管驱动电路的PWM波调制技术、基于融合算法的浓度反演模型，能够实现对五种危险气体(CO、CO2、SO2、NO、NH3)的在线监测，检出限达到0。01％，避免了多种气体之间的交叉干扰，适用于工业生产危险气体在线分析及预警系统，具有广阔的应用前景。

    多组分危险气体在线监测微弱信号提取技术环境补偿算法交叉干扰补偿算法非分散红外

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    基于大面积拼接优化的大功率LED照明阵列分布研究

    宋艳龙吴玲玲李谱林陈靖...
    46-54页
    查看更多>>摘要：为了实现在(4m×6m)目标面积内模拟适合座舱人机训练的光照均匀环境，提出一种面积拼接的大功率LED阵列设计方法。针对传统矩形和圆形阵列的照度分布不均匀问题，采用一种改进型的阵列分布，结合改进的粒子群算法进行优化排布。经仿真分析，改进型单模块阵列的照度均匀性为91。17％。由于安装误差的影响，实际测试光照均匀性为89％。单模块阵列拼接优化多模块LED阵列，仿真结果为照度均匀性85。83％，光能量利用率87。40％。研究结果显示，使用面积拼接方法设计的改进型多模块阵列更适合模拟大面积光照环境，具有高照度均匀性和高光能量利用率的特点，对实际应用具有重要的参考价值。

    大面积LED阵列照度均匀性光能量利用率粒子群算法

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    一种多波长激光器的多模式驱动研究

    于松群王双争彭航宇曹军胜...
    55-58页
    查看更多>>摘要：介绍了一种多波长半导体激光器驱动系统的设计，该系统采用了压控电流源与PicoLAS模块混合驱动的方法，具有效率高、体积小、电路简单可靠、易于系统集成等优点，为半导体激光器的驱动设计提供了一种选择和参考。

    半导体激光器驱动多波长激光器压控恒流源脉冲输出系统集成

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    基于改进高斯拟合的红外相机视角下标识点中心定位方法

    鲍勃屹张辉朱成顺郑天宇...
    59-64页
    查看更多>>摘要：针对红外相机视角下标识点中心提取问题，在分析其图像特征的基础上，提出一种粗细结合的分割及高斯拟合的方法以实现对标识点中心的定位。首先根据图像中标识点的灰度差异，对其进行ROI粗定位，去除背景反光对其分割的影响。随后对目标图像采用K均值聚类算法，实现目标分割。最后，通过剔除中心冗余信息的改进高斯拟合提取方法，得到标识点光斑中心坐标。实验结果表明，相较于灰度质心法、Hough变换法和圆拟合法，本方法对其中心提取稳定性误差均小于0。1像素，具有高重复性和稳定性精度。即使目标产生不同程度遮挡时仍具有较高精度，适合于红外相机视角下定位系统的标识点中心提取。

    光斑检测图像分割中心提取光学测量

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    基于深度学习的光学薄膜元件损伤识别与分类研究

    孟永苏俊宏杨国梁汪桂霞...
    65-74页
    查看更多>>摘要：激光诱导光学薄膜元件损伤是限制激光向高功率、高能量发展的瓶颈，因此，光学薄膜损伤的快速检测已成为亟需解决的问题。为提高光学薄膜元件损伤识别与分类的准确率和效率，提出了一种基于深度学习的损伤图像分类模型训练方法。采集激光辐照氧化物薄膜损伤图像，通过噪声去除、图像增强等预处理，提取损伤区域RGB值、灰度、纹理、形状等特征信息，投入BP神经网络训练识别，受数据集较少和计算误差的影响导致分类结果未达期望值，因此，使用迁移学习训练数据集，结果表明，使用迁移学习在准确率和灵敏度等评价指标上均优于BP神经网络，准确率达90％，将深度迁移学习技术用于光学薄膜元件的损伤识别，为解决激光诱导的光学薄膜损伤判别提供了新思路。

    光学薄膜损伤检测BP神经网络迁移学习分类识别

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    基于区域分割的枝切与最小二乘法相位解包裹融合算法

    吴旭辉刘娇娇王丙楠刘旭东...
    75-80页
    查看更多>>摘要：针对纳米台阶物体的形貌测量要求，设计与搭建了部分相干光离轴像面干涉测量系统。相位解包裹作为干涉测量的关键环节，要求速度快、精度高、适应性强。分析了 5种常用相位解包裹算法的特点，并结合纳米台阶的形貌特点提出了一种基于区域分割的融合算法。该算法通过光强度图与枝切线结合求解各分割区域的质量，在高、低质量区域分别用无权最小二乘法与枝切法相位展开，以满足测量实时性与精确性的要求。实验结果表明:所提算法具有较强的抗噪性，其计算耗时仅为枝切法的27。92％，对65。1纳米台阶高度样板测量相对误差仅为1。1％，对残差点具有一定抗干扰性，在纳米台阶形貌测量方面具有一定应用价值。

    相位解包裹纳米台阶部分相干光区域分割

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