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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

    红外辐射测量系统的快速宽动态非均匀性校正算法

    李周张尧禹周慧孔祥龙...
    1359-1367页
    查看更多>>摘要：本文针对红外辐射测量系统需要积分时间连续变化的需求,提出一种快速宽动态的非均匀性校正算法.该算法考虑了积分时间效应和光学系统杂散辐射的影响,并利用25 mm 口径的制冷型中波红外辐射特性测量系统进行试验验证.将本文所提算法与经典算法进行对比,结果表明,校正效率较传统非均匀性校正算法提高了 3.4倍.本文还利用剩余残差评价原始图像以及两种算法的图像校正效果,利用多个积分时间(0.6 ms,3 ms和3.5 ms)模拟连续变化的积分.结果显示本文算法在各个积分时间下剩余残差均表现稳定且校正图像都具有良好的校正效果.

    红外成像焦平面阵列辐射定标辐射测量

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    应用于眼底成像的可见光瞳孔定位与对准方法

    邢利娜孔文唐宁陈一巍...
    1368-1376页
    查看更多>>摘要：为了降低眼底成像过程对操作人员水平的依赖,提出了一种采用可见光瞳孔成像的人眼瞳孔自动快速定位与对准方法.采用可见光摄像模组和三维电动位移台,在实验室眼底成像系统上搭建瞳孔对准装置.用霍夫梯度法提取图像的有效区域,得到眼底成像系统的中心.利用最大类间方差法和图像直方图特征得到了瞳孔区域后,利用最小圆拟合方法确定瞳孔中心.通过反馈控制电动位移台的移动,实现眼底成像系统中心与瞳孔中心对准.实验结果表明:人眼瞳孔的平均识别速度为0.11 s,瞳孔中心的识别平均准确率达98.7％,中心偏差的平均欧氏距离为4.3个像素.上述结果满足眼底成像系统的实时性和准确性要求,为眼底成像系统提供了一种高效的自动瞳孔对准解决方案.

    眼底成像瞳孔定位自动对准可见光

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    头部动态场景下非接触式血氧饱和度测量

    刘涛张亚莉
    1377-1386页
    查看更多>>摘要：针对现有非接触式血氧饱和度测量方法在头部动态场景下准确性低的问题,提出一种基于改进的自适应噪声完全集合经验模态分解与小波阈值相结合的去噪方法,用于提取高信噪比的脉搏波信号.首先,为解决自适应噪声完全经验模态分解在分解重构早期产生虚假分量和模态混叠的问题,在分解过程中加入高斯白噪声,使其成为改进的自适应噪声完全集合经验模态分解(ICEEMDAN),从而减少模态分量中的残余噪声.然后,使用ICEEMDAN对红蓝色通道的脉搏波信号进行模态分解,并使用db8小波基函数对符合血氧频谱范围的分量进行3级分解和重构,将重构后的信号用于后续血氧值的计算.最后,将不同头部动态场景下测量的血氧饱和度结果进行实验对比分析.结果表明:不同头部场景下得到的血氧饱和度平均误差为0.73％,相较于其他算法平均误差降低1.93％.本文提出的去噪方法在不同头部场景下具有较好的稳定性,可满足日常血氧饱和度测量的需求.

    非接触式血氧饱和度头部运动小波阈值分解和重构

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    双液晶偏振光栅系统的倾斜误差特性分析

    方远翔江伦裴惠熠王锦疆...
    1387-1396页
    查看更多>>摘要：为了精确控制激光光束指向,本文基于双液晶偏振光栅系统的光束指向算法,分析了系统中因光栅倾斜产生的误差.首先,采用一种基于衍射光栅方程的光线追迹方法求解出射光束指向,引入了入射光束指向和光栅倾斜角,通过与仿真结果进行对比,验证了该方法的正确性和精度.其次,通过对光栅不同倾斜情况的分析,本文给出了不同倾斜情况下光栅姿态的表达式,并结合光线追迹法得到了相应的出射光束指向表达式,并进一步分析了光栅倾斜产生的调零误差和旋转误差.研究结果表明,在0°～0.3°光栅倾斜角范围内,调零误差分别在0.25 mrad和2 mrad以内,旋转误差分别在85 mrad和430 mrad左右.本文方法可实现对双液晶偏振光栅系统中出射光束指向和光栅倾斜误差的精确计算.

    激光指向技术光束指向算法液晶偏振光栅光栅方程

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    基于干涉条纹成像的测角系统设计及其离轴测量精度

    宋莹刘玉娟
    1397-1407页
    查看更多>>摘要：基于干涉条纹成像的测角系统测量精度随着测量范围的增大而下降,单纯提高精定位的细分倍数并不能提高测量精度.针对这一问题,本文围绕非成像系统的参数设计方法及大测量范围下的精度变化情况展开研究.建立了双光栅干涉系统及光楔阵列波前分割的数学模型,给出了近轴条件下非成像光学系统的参数设计方法.设计了一台一维高精度光学测角系统,并对该系统在整个测角范围内的测量误差进行了分析和计算.结果显示:利用本文提出的数学模型和方法,所设计的测角系统在[-5°,5°]的测量范围内,近轴区的测角分辨率为0.02".随着测量范围的增大,干涉条纹相位非线性变化引起的精定位误差成为系统测角误差的主要来源,最大测量角度下精密轴的测量误差为0.42".上述结果表明采用本文提出的模型和参数设计方法,可以设计出具有较高测角精度的光学测角系统.

    测角系统干涉条纹成像非成像光学设计离轴测量精度

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    折反式变形光学系统偏振像差分析及其对点扩散函数的影响

    马士杰吴洪波赵尚男吴庆...
    1408-1417页
    查看更多>>摘要：变形光学系统是一种具有双平面对称性的相对特殊的光学系统,其结构会引入非旋转对称的偏振像差.针对这一问题,本文构建一个折反式变形光学系统,并对该系统的偏振像差及其对点扩散函数的影响进行系统分析.基于三维偏振光线追迹对折反式变形光学系统进行仿真计算,获得偏振像差的详细数据,并计算各个表面的二向衰减、相位延迟分布特性以及系统的琼斯瞳、振幅响应矩阵、点扩散函数和偏振串扰对比度.结果表明:最大二向衰减为0.145,最大相位延迟为1.46×10-2rad,均出现在次镜位置.2∶1变形比的光学系统的振幅响应函数在长焦端和短焦端方向的偏振串扰项存在40.6％的差异,偏振串扰将该变形光学系统的对比度限制在10-6量级.高精度变形光学系统中的偏振像差不可忽略,可采用膜层设计和折反式结构等方法降低偏振像差影响.该研究结论可为变形光学系统在深空探测、相干通信系统等领域的设计提供参考.

    变形光学系统偏振像差点扩散函数琼斯瞳

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    基于阵列光学的快速多维度成像制导光学系统设计

    史浩东卢琦赵义武王稼禹...
    1418-1430页
    查看更多>>摘要：针对传统偏振光谱成像方法难以适用于弹载平台的难题,本文提出了一种基于阵列光学的快速多维度成像制导光学方案.构建了通道分辨率与望远放大倍率的关联模型,实现了微透镜阵列、光谱滤光阵列和微纳偏振阵列探测器参数的精准匹配和高效利用.基于常规导引头和工业偏振探测器,设计了包含球形整流罩的多维度成像制导光学系统.系统采用4x4光场分割布局,在可见光波段内形成16个光谱通道,光谱分辨率为16 nm,实现了单光路、单探测器条件下同时高效获取0°、45°、90°、135° 4个偏振方向偏振光谱图像数据.系统整体焦距为150 mm,筒长为145 mm.仿真结果表明,系统16个通道下全视场调制传递函数在奈奎斯特频率处均接近衍射极限,成像质量良好,满足弹载目标多维度探测与识别需求.

    亚像素成像系统微透镜阵列偏振光谱成像孔径分割

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    《中国光学(中英文)》征稿启事

    1430页
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    大变倍比制冷型红外双波段变焦光学系统设计

    耿海涛虞林瑶张葆
    1431-1441页
    查看更多>>摘要：第三代红外焦平面探测器的不断发展使得探测器可以同时对两个不同波段的红外辐射进行响应,从而输出双波段对应图像,双波段图像在目标探测和识别领域应用前景广阔.本文针对航空探测应用,采用320x256双色红外制冷型探测器,设计了一种工作波段在中波3.7～4.8 μm和长波7.7～9.5 μm的大变倍比制冷型红外双波段变焦光学系统,用于对目标的红外探测.该光学系统采用折射式和折反式结构相结合的方式,可实现光学四视场切换式大范围变焦,采用二次成像以达到100％冷光阑效率.该光学系统四视场焦距分别为32 mm、200 mm、800 mm、1 600 mm,变倍比为50×.实验结果表明,该光学系统在双波段各变倍状态下,在调制传递函数特征频率为17 lp/mm时均接近衍射极限.该光学系统具有双波段、变倍范围大、大变倍比、快速切换多视场、结构简单紧凑、成像质量高等特征,将在搜索、侦察等安防领域中得到广泛应用.

    双波段制冷型大变倍比光学系统

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    飞秒激光系统相位延迟反射镜的研制

    牛鸿琨张静付秀华马国水...
    1442-1449页
    查看更多>>摘要：为了对飞秒激光系统的群延迟色散(group-delay dispersion,GDD)进行调控,设计并制备了相位延迟反射镜.本文系统地研究了相位延迟反射镜补偿群延迟色散原理,使用Nb2O5和SiO2作为高低折射率材料,并采用将相位延迟反射镜与其互补镜配对的方式平缓了群延迟色散曲线,制备出了相位调控数据为-800 fs2的相位延迟反射镜.该反射镜在900～1100nm范围内的反射率达到99％以上,解决了飞秒激光系统带宽调节的问题,满足飞秒激光器的使用要求.

    群色散延迟低振荡反射镜宽带调节相位调控

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