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期刊信息/Journal information
应用光学
应用光学

王小鹏

双月刊

1002-2082

yygx205@163.com

029-88288172

710065

西安市电子城电子三路西段9号（西安123信箱）

应用光学/Journal Journal of Applied OpticsCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《应用光学》创刊于1980年。本刊上级主管单位为中国兵器工业集团公司，主办单位为西安应用光学研究所。本刊现为面向国内外公开发行的双月刊。本刊的办刊宗旨是：坚决贯彻执行新闻出版总署和国家科技部规定的办刊方针；着重报道应用光学领域的新理论、新成果、新技术，为实际应用和成果转化搭桥铺路；服务于读者和作者。设置的栏目有理论研究、综述、光学设计、微光技术、激光技术、红外技术、光纤技术、稳瞄技术、图像处理、薄膜光学、光电器件、光学测试等。涉及的专业领域有光电系统工程、微光夜视、光电制导稳瞄、光电火控、光电计量测试、红外夜视、激光、应用光纤、可见光、光学膜层设计、光学材料与加工工艺等。自陕西省科技期刊编辑协会成立以来，本刊一直是该协会成员单位，并于1993年加入中国科技期刊编辑协会，1996年加入中国兵器工业期刊协会。现为陕西省科技期刊编辑协会理事会员单位。为了使刊物质量不断提高，每年均按时接受省新闻出版局的年检。1990年在陕西省科技期刊评比中，本刊荣获优秀期刊一等奖。本刊于2002年取得了广告经营权（广告经营许可证号为6101004005045）。本刊于1998年加入了《中国学术期刊（光盘版）》，1999年加入了“中国期刊网”，即“万方数据资源系统”。我刊的全部论文均在这两系统中全文录入。本刊是《中国科学引文数据库》、《中国学术期刊综合评价数据库》的来源期刊，是《中国科技论文统计与分析》引文期刊。多年来，《应用光学》一直受到国外信息网络（如美国的科尔比科学文化信息中心等）的重视，发表的论文多次被全文录入、转载，达到了资源共享、成果公用的办刊目的，提高了论文作者在国际上的知名度，促进了他们与各国同行的交流与合作。本刊从2003年开始全面改版，由16开本改为A4纸型；刊物封面也有所变化。改版后的《应用光学》杂志将努力提高办刊质量，加强与国内外大型检索机构的联系，使我刊刊登的优秀论文有机会与更多的读者见面；改版后的《应用光学》将增加发行量，扩大影响，全面开展广告业务；提高刊物的双效益，逐步实现以刊养刊的目标。
正式出版
收录年代

    基于实测数据的机动目标探测性能评估研究

    郭雷平段文博郭冰涛王怡恬...
    665-672页
    查看更多>>摘要：基于TTP准则的静目标鉴别性能理论模型评估方法具有环境适应性强、性能预测准确、系统参数优化便利等优点,但此方法对动目标探测性能评估的准确性还需展开进一步研究.为了准确评估动目标的探测性能,文中搭建了靶标运动系统、红外目标生成系统和目标采集及储存系统;采用人眼阈值判断实验方法实现不同成像作用距离、不同运动速度、不同靶标尺寸下的目标探测性能评估,获得了目标探测概率性能曲线;结合NVThermIP现场性能评估理论模型,在系统性能参数输入一致时计算目标探测性能.实验结果表明:NVThermIP现场性能预测模型对于动目标探测性能的预测存在一定偏差,在实验测量的目标运动速率范围内,随着目标运动速率的提升,目标更易被探测.实验结果为动目标性能评估理论模型的修正提供了数据支持.

    动目标探测性能NVThermIP理论人眼阈值判断性能评估理论模型

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    海面目标光电单站无源定位与误差分析

    檀立刚程旗魏美亭李捷...
    673-684页
    查看更多>>摘要：为实现光电侦察设备对海面舰船目标单站无源定位,提出了对海面目标的高精度近实时光电单站无源定位方法.建立了单站无源定位方程,分析了目标定位误差,探讨了影响定位误差因素,给出了单站无源定位的应用建议.仿真结果表明:在17.899 km距离处单站无源定位的定位误差约为 1.672%R,单次定位时间约 20 ms;位置、纬度、经度和高度误差分别服从N(299.31 m,197.39 m)、N(4.944×10-5°,2.665×10-3°)、N(4.038×10-5°,1.899×10-3°)、N(-0.485 m,14.165 m)的正态分布;俯仰角、方位角和目标高度的误差对定位精度影响较大,俯仰角在[-120°,-15°]范围内定位结果可靠,目标高度误差在[-200 m,200 m]范围内,定位误差小于 800 m,实现了对海面目标的高精度近实时单站无源定位.提出的方法适用于具备高度参考面估计的海面、地面和空中目标的单站无源定位.

    光电侦察设备海面目标单站无源定位误差

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    基于低温积分球的中红外陷阱探测器技术

    杨晓阳申曼玲王大辉杨鹏翎...
    685-692页
    查看更多>>摘要：针对中波红外辐射测量定标的需求,提出了将微型积分球与中红外探测器集成在低温环境中.验证比对了几种用于制作积分球内腔表面的材料样品,通过宽光谱反射率、特征光谱反射率、双向反射分布函数(bidirectional reflectance distribution function,BRDF),以及用激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)等进行微观表面形貌的测量,获得了适用于制作中红外积分球的内腔表面制作工艺.BRDF测试结果显示,制作的内腔表面接近朗伯反射表面.测试了积分球探测器样品的光谱与电学性能,经过表面粗糙化处理并蒸镀金属反射膜,样品的光谱波段适应性好,光强衰减比为 0.067 4,经计算,积分球内腔壁的反射率为 96.4%;同时,低温积分球的引入,使探测器芯片的噪声由3.5×10-12 A·Hz-1/2 降低至1.0×10-12 A·Hz-1/2.

    积分球漫反射陷阱探测器中红外探测器

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    低成本小型化遥感光学系统设计

    郭欣瑜周顺梅超闫阿奇...
    693-699页
    查看更多>>摘要：随着航空航天成像技术的发展,遥感成像观测系统需求不断增加,为了简化光学系统的加工装配复杂度,缩小光学系统体积,该文提出了一种低成本、小型化遥感成像光学系统设计方法.在全球面镜的基础上,配合氟化钙等低色散材料,设计了一种焦距 2 000 mm,适用于 5.08 cm(2 inch)探测器的光学成像系统,该系统在 50 lp/mm处MTF(调制传递函数)优于 0.41,体积与R-C系统接近,系统的球面主、次镜避免了在加工装调时使用非球面补偿器,降低了加工装调成本.同时设计了新型百叶窗遮光罩结构,有效避免了传统外遮光罩结构形式体积过大的问题,规避角大于 12°后PST(点源透射比)值均小于 10-6,且光学体积仅为ϕ227×421 mm3,远小于传统外遮光罩形式.该系统具有低成本、结构小型化、轻量化、像质优良、杂散光抑制良好等优点,在工程应用中可以满足航空航天成像系统的使用要求.

    光学设计遥感光学成像系统可见光长焦距小型化

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    基于多变量纳米线栅复合结构的可见光偏振调控

    李亚红李满魏文浩褚金奎...
    700-708页
    查看更多>>摘要：偏振调控技术能够直接满足偏光显微镜在可见光波段快速、高精度识别检测的需求,其关键是,在提高偏振消光比的同时,具有较高的光利用率.基于等效介质理论和谐振腔的共振增强机理,设计了一种多变量纳米线栅复合结构;采用时域有限差分方法,通过数值仿真,分析了纳米线栅各结构参数和偏振调控的变化关系,能够实现可见光波段宽角度入射、高透过率和高消光比的偏振快速调控功能;结合实验室现有条件,采用纳米压印技术进行样品制备和实验验证.实验和仿真结果表明:在入射角度±35°内,TM模偏振光的透射率和消光比分别高于60%和35 dB;并且在532 nm激光源垂直入射时,TM模偏振光的透射率和消光比与仿真结果误差范围为4%.与现有偏振显微镜设备中偏振器相比,所设计的纳米线栅偏振调控在保证高透过率的同时,消光比提升了 1.5倍.

    偏振调控纳米线栅等效介质理论时域有限差分偏振显微镜

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    中波红外激光器干扰效果对比实验研究

    寇峻岳通张纪鹏杨艺帆...
    709-715页
    查看更多>>摘要：使用两种不同频率(1 kHz与15 kHz)的中波红外激光器对同一目标进行了远距离(15 km)干扰效果对比实验,分析了激光器频率与干扰效果的关系,计算了到达探测器的激光功率密度.实验结果表明:在激光器波长、平均功率一致的情况下,高重复频率(15 kHz)中波激光器的干扰效果要明显优于低重复频率(1 kHz)的中波激光器,实验结果对光电对抗装备的研制具有一定的指导意义.

    中波红外激光器干扰效果重复频率对比实验

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    超高圆二色性近红外全介质二维手性超表面

    王望孙雪平万希智刘卫国...
    716-722页
    查看更多>>摘要：随着微纳加工技术的发展,手性超表面被证明在光学中有着巨大的应用潜力.传统的金属手性结构,由于其自身存在的欧姆损耗,难以取得理想的圆二色性,而具有良好圆二色性但结构复杂的三维手性结构加工制备困难.采用周期性双Si砖错位拼接的二维全介质手性结构,通过激发介质内部中非正交的面内磁偶极矩和电偶极矩,可以产生明显的光学手性响应,从而得到理想的圆二色性.通过仿真优化,该结构在 1 550 nm波长附近可以实现超过 0.94的超高圆二色性,并且可以实现对入射的左旋圆偏振光到右旋圆偏振光的转化.该全介质二维手性超表面的圆二色性高、结构简单、制备难度低,在近红外偏振成像等领域有着广泛的应用前景.

    全介质超表面手性二维圆二色性

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    基于IDOU-YOLO的红外图像无人机目标检测算法

    陈海永刘登斌晏行伟
    723-731页
    查看更多>>摘要：低空小型无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)侵扰敏感区域事件频发,使国家和社会面临严重安全威胁.针对基于热成像的无人机目标检测存在漏检率高、检测精度不足的问题,提出了IDOU-YOLO(infrared detection of UAV-YOLO)算法模型,通过构建多尺度融合特征金字塔机制,充分挖掘特征空间信息,聚焦尺度的信息融合及丰富模型的信息表征能力,增强目标检测能力;同时引入了边界框损失函数SIoU(Scylla IoU),在训练过程中提高模型的检测精度,加快模型的收敛速度.实验结果显示IDOU-YOLO模型的精确率、召回率、F1 分数、mAP@0.5和mAP@0.5:0.95分别达到 99.2%、96.3%、97.7%、98.4%和 70.2%,表明IDOU-YOLO算法模型在红外无人机目标检测任务中具有显著优势和应用潜力.

    无人机探测目标检测红外图像特征金字塔网络

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    基于改进YOLOv3的小目标检测算法

    王凯娄树理王岩
    732-740页
    查看更多>>摘要：为有效解决小目标难以召回、易发生漏检的问题,提出一种基于特征融合和特征增强的YOLOv3改进算法.为增强模型的泛化性能,训练时利用Mosaic和Mixup方法联合数据增强.首先,为改善小目标检测召回率低的问题,延伸原特征融合网络至更浅层,并添加自底向上特征金字塔,使浅层特征层的细节和定位信息更多地传递至深层;其次,提出一种特征增强模块,增大感受野,使浅层特征层获得丰富的深层语义信息,优化特征层的表达能力;最后,将GIoU作为回归损失函数,以降低漏检率,实现更准确的回归.在Pascal VOC2007和VOC2012上进行仿真实验,实验结果表明,改进算法在保证检测速度的前提下,mAP(mean average precision)值提高 4.4%.结果充分证明本文算法能有效提升小目标检测性能.

    小目标检测数据增强特征融合特征增强

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    基于掩码一致性机制的弱监督图像语义分割研究

    胡捷赵海涛
    741-750页
    查看更多>>摘要：语义分割是一项广泛应用于无人驾驶、缺陷检测等场景的计算机视觉技术,但像素级的细粒度标注需要极大的标注成本,所以如何利用易获取的图像级标签进行弱监督语义分割是长期以来的研究重点.相较于仅依靠类激活映射图(class activation maps,CAM)实现像素级分割,提出掩码一致性机制(masked consistency mechanism,MCM)来提供额外的监督信号,以此来缩小全监督和弱监督之间的差距.在全监督语义分割中,网络对图像每一块的掩码预测都具有一致的像素级分割监督,因此在ViT(vision transformer)中屏蔽掉一部分图像块,并要求仅依靠保留的图像块生成的类激活映射图与依靠完整图像生成的类激活映射图一致,以此为网络训练提供额外的自监督信号.在PASCAL VOC 2012和MS COCO上进行的实验表明,本文方法在使用相同监督水平的情况下优于最先进的方法.

    语义分割弱监督掩码一致性类激活映射图

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