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期刊信息/Journal information
中国光学
中国科学院长春光学 精密机械与物理研究所 中国光学学会
中国光学

中国科学院长春光学 精密机械与物理研究所 中国光学学会

王家骐

双月刊

2095-1531

zggxcn@126.com

0431-84627061

130033

吉林省长春市东南湖大路3888号

中国光学/Journal Chinese Journal of OpticsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《中国光学》的前身是1985年创办的《中国光学与应用光学文摘》，当时是国内光学领域唯一的检索刊物。2008年底《中国光学与应用光学文摘》转型更名为《中国光学与应用光学》期刊，刊载内容突破了文摘的限制，正式成为学术刊物。2011年更名为《中国光学》，并成为中国光学学会会刊，由中科院长春光机所与中国光学学会共同主办，激光与物质相互作用国家重点实验室协办。经过多年发展，《中国光学》先后被Scopus、EI、ESCI、中文核心期刊要目总览等多个国内外知名数据库收录。主要刊出方向包括：微纳光学、信息光学、集成光电子、光谱学和光谱仪器、激光技术与应用、光学功能材料、光学设计与工艺、大气与空间光学、光学仪器与测试等。
正式出版
收录年代

    改进鲸鱼优化算法的壁面红外反射特性求解

    张潞樊金浩鲁宇轩张磊...
    595-604页
    查看更多>>摘要：壁面的红外反射特性由双向反射分布函数(BRDF)表征和求解.目前BRDF测量需要大量实验数据,同时存在精度不高的问题.通过构建壁面反射特性测试平台,使用MR170型傅立叶红外光谱辐射计获取 2～15 μm波段下入射角度和各个反射角度的目标辐射亮度.针对隐身目标,应用RBF网络对 3～5 μm以及 8～14 μm波段的辐射亮度曲线进行拟合,排除大气干扰,进而求解出上述两个波段隐身目标的BRDF值.为了解决BRDF模型精度不高的问题,提出了改进的鲸鱼优化算法(IWOA),对BRDF模型参数进行反演,并设计了基于BRDF的反射率求解方法.IWOA对BRDF计算模型参数反演有良好的效果.根据反射法,应用所得到的BRDF数据求解得到的反射率为0.5496,相对误差为6.17%,满足工程需求.

    双向反射分布函数(BRDF)鲸鱼优化算法辐射亮度参数反演

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    基于双自由度转台的全向空间单目视觉室内定位测量方法

    吴军王豪爽单腾飞郭润夏...
    605-616页
    查看更多>>摘要：针对传统单目视觉测量系统测量视场有限的问题,本文提出一种基于双自由度旋转平台的全向空间单目视觉测量方法.首先,对双自由度旋转平台的转轴参数进行标定,用副相机拍摄固定在双自由度转台上的棋盘格标定板,提取棋盘格角点的位置坐标,并将其转化到同一相机坐标系下.利用PCA(主成分分析)平面拟合得到初始位置转轴参数中的方向向量,使用空间最小二乘圆拟合方法得到初始位置下转轴参数中的位置参数.然后,通过转台转动的角度以及罗德里格斯公式将不同位置下相机获取的数据进行坐标系统一,实现水平和竖直方向全向空间下的目标测量.最后,通过高精度激光测距仪验证了本方法的测量精度,并通过与双目视觉测量系统、wMPS测量系统进行比对实验,验证了本方法的全向空间测量能力.实验结果表明,本方法测量精度基本达到双目视觉测量系统水平,但测量范围远大于双目视觉测量,可以满足全向空间测量要求.

    双自由度转台单目视觉全向空间测量室内定位

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    流道结构对半导体泵浦流动铷蒸气激光器特性影响

    潘丽何洋马利国季艳慧...
    617-629页
    查看更多>>摘要：为研究气体流道结构对半导体泵浦流动碱金属蒸气激光器(FDPAL)输出性能的影响,本文结合FDPAL中气体传热、流体力学和激光动力学过程建立了FDPAL理论模型,以侧面泵浦Rb蒸气FDPAL(Rb-FDPAL)为仿真对象,分析气体流动方向、流道横截面积和流道形状等对Rb-FDPAL输出性能的影响.结果表明,采用横流方式,通过提高流道横截面积并将气体流道与蒸气池连接部位设置为砌体结构时,蒸气内涡流得到有效抑制,气体流速增加,蒸气池内热效应更小,Rb-FDPAL的激光输出功率和斜率效率更高,仿真结果与实验相符.

    高功率激光器气体激光器碱金属蒸气激光器气体流动

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    滚仰式光电吊舱地理导引实现与误差分析

    董期林张卫国赵创社王超...
    630-639页
    查看更多>>摘要：为了提升地理导引精度和成功率,根据滚仰式光电吊舱的结构特点,通过建立坐标系统、目标坐标求解和框架角解算三个步骤,完整构建了地理导引的数学模型,并在此基础上引入了速度前馈和小区域搜索模式.同时,对受惯导测量误差和目标距离影响的框架角解算误差进行了数据仿真.结果表明:经纬误差和航向角误差对俯仰角的解算误差影响较大;而高程误差和水平姿态角误差则对横滚角的解算误差影响较大.提升惯导的定位精度,可进一步减小框架角解算误差,从而提升地理导引精度,而当航向角<0.1°,水平姿态角<0.05°时,姿态角误差的影响权重会变小,再通过减小姿态角误差提升导引精度的作用已不明显.随着目标距离的增大,框架角解算误差会急剧减小.最后进行了导引试验,其俯仰、横滚角均方差均小于0.12°,表明了算法的准确性和仿真分析的有效性.

    滚仰式光电吊舱地理导引坐标转换误差分析

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    同步相移横向剪切干涉中偏振器件的误差建模

    张郁文刘丙才王红军田爱玲...
    640-647页
    查看更多>>摘要：为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中 1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及偏振片阵列透光轴方位角误差对测量结果的影响进行了定量分析.仿真结果表明:1/4波片的相位延迟误差在±1°以内时,波面测量误差为 0.00002λ(PV)和 0.000062λ(RMS);1/4波片的调整精度在±2°以内时,波面测量误差为 0.0001λ(PV)和 0.00006λ(RMS);偏振片阵列方位角误差在±1°以内时,测量误差为 0.003λ(PV)和 0.001λ(RMS).根据仿真结果对测量系统中偏振元器件进行选型,同时选择两种不同精度的偏振元器件进行对比实验.实验结果的残差值与仿真结果的残差值的PV以及RMS值偏差均小于λ/20,可以在一定程度上验证模型的有效性.本文提出的数学模型可以为同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型提供可靠的理论依据.

    横向剪切干涉同步相移偏振器件误差建模琼斯矩阵

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    基于Philips棱镜3CMOS相机的光学设计及其光谱优化

    陈塑淏吕博刘伟奇
    648-660页
    查看更多>>摘要：针对彩色数字相机高成像质量以及高色准的需求,本文研究了基于Philips棱镜的 3CMOS相机的光学系统设计以及相机光谱优化方法.通过对Philips棱镜进行光路建模,优化了棱镜的结构参数.在保证全内反射以及出射窗口大小的条件下,减小了系统的体积,并由此设计了Philips棱镜 3CMOS相机光学系统.其视场角为 45°,相对孔径为 1/2.8,在110 lp/mm的奈奎斯特采样频率下,系统的MTF全视场全波段均大于 0.4.基于色度学基本原理建立了Philips棱镜相机的矢量成像模型,分析了由光线入射角度变化造成的薄膜光谱偏移,提出了宽光束下光谱偏移的修正模型.利用该模型设计并优化了相机中的 4组光学薄膜.通过光路仿真实验以及色差分析,基于优化后的相机光学系统的平均色差降低了 15.8%,像面颜色不均匀性降低了 60%.结果表明:本文设计的光学系统拥有良好的成像质量,优化后的相机光谱实现了良好的颜色性能以及颜色均匀性.

    光学设计3CMOS相机色度学相机光谱优化

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    痕量气体掩星探测高光谱成像光谱仪光学系统设计

    孔相金李博李寒霜王晓旭...
    661-673页
    查看更多>>摘要：痕量气体作为大气的重要成份,对地球的生态起着重要作用.为了实现宽波段、高光谱全天时连续测量,本文设计了一款在掩星探测模式下工作的高光谱成像光谱仪.该系统为共狭缝的双通道结构,紫外-可见光通道采用单凹面光栅结构、红外通道采用利特罗与浸没光栅结合结构,有效地减小了体积.利用软件对光学结构进行优化,优化结果表明:光谱仪在 250～952 nm波段范围内工作,其中紫外-可见光通道工作波段为 250～675 nm、光谱分辨率优于 1 nm、MTF在奈奎斯特频率为 20 lp/mm处均高于 0.58、全视场各波长处RMS值均小于 21 μm;红外通道工作波段为 756～952 nm、光谱分辨率优于 0.2 nm、MTF在奈奎斯特频率为 20 lp/mm处均高于 0.76、全视场各波长处RMS值均小于 6 μm,均满足设计要求.结果表明该高光谱成像光谱仪系统可以实现对痕量气体的掩星探测.

    光学系统设计掩星探测痕量气体高光谱成像光谱仪

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    基于光纤U形腔的马赫-曾德尔干涉仪的磁场传感器

    范鹏程蒋学寨田德强张光强...
    674-682页
    查看更多>>摘要：本文研制了一种光纤磁场传感器,使用涂有磁流体(MF)的全光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的U形腔体进行实验验证.光纤磁场传感器是在两段单模光纤(SMF)之间拼接一段单模光纤形成U型光学腔制造而成的,该设计具有光纤几何关系.由于几何对称性MZI对周围折射率(RI)具有很强的敏感性,灵敏度高达-13588 nm/RIU,且磁流体的折射率对磁场敏感,因此所提结构实现了磁场传感功能.实验结果表明,该传感器磁场灵敏度高达 137 pm/Oe,磁场范围从0～250 Oe几乎呈线性.本文所设计的光纤磁场传感器具有体积小、成本低、易于制造、坚固耐用、灵敏度高、重复性好、易于与光纤系统集成等相关优势.

    磁场传感器磁流体U型腔体光纤传感器

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    682页
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    可实现宽带吸波稳定性提升的新型电阻等离子吸波结构

    沈杨芦志峰郭亚坤龙云飞...
    683-692页
    查看更多>>摘要：电阻型吸波结构具有优异的宽带电磁吸波性能,但电阻片方阻值对吸波结构宽带电磁吸波性能影响较大,且在样品制备过程中较难精确控制.本文通过在电阻型吸波结构表面加载周期性人工等离子结构,利用宽频带内激发的多重等离子谐振,实现高效宽带色散调控,进而获得电阻型吸波材料表面局域场增强效应,提升宽带电磁吸波的稳定性.仿真与试验结果表明,当电阻片方阻值在 100～250 Ω/sq内变化时,该电阻型等离子吸波结构在 7.8～40.0 GHz频段内的吸收效率高于 90%以上,具有连续宽带电磁吸波能力.该设计方案提供了一种加载人工等离子结构用于强化吸波超材料综合性能的设计思路,对复合型吸波超材料设计具有一定的启发.

    超材料吸波体等离子结构宽带吸波色散调控

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