摘要:为提高射频光纤通信系统(ROF)中大电流光探测器(PD)的饱和特性,基于等效电路模型,对大电流工作下负载电阻大小对PD饱和特性的影响进行了理论分析,并利用微波负载牵引自动测量系统对PD负载电阻加以调节。通过实验测试了不同负载电阻下PD电压摆幅的变化及其对于探测器饱和特性、响应带宽的影响。理论和测试结果均表明,降低负载电阻可有效提高PD饱和电流和响应带宽。因此,根据应用条件适当降低负载电阻可改善PD的性能。

摘要:研究了基于"保持光"(holding beam)注入(HBI)改善半导体光放大器(SOA)自偏振旋转(SPR)性能的方法。HBI虽然降低了SOA的偏振模式增益,但是缩短了对TE和TM模式的增益恢复时间,从而加速了SOA器SPR特性对超快信号的响应。以基于SOA的SPR特性的光功率均衡为例,我们发现,HBI可以明显抑制和消除载流子恢复时间过长导致的归零码(RZ)波形畸变和非归零码(NRZ)过冲现象。光功率均衡后,RZ信号消光比可提高8～10dB、NRZ信号消光比可提高4～6dB,两种信号的眼图Q因子均可达20以上。

摘要:采用一种新型有机电致发光二极管(OLED)的阳极结构,在玻璃衬底上以半透明的Al膜为出光面,通过在空穴注入层(HIL)和空穴传输层(HTL)中间插入MoO3层,制备了底发射OLED。制备的器件结构为Glass/Al(15nm)/HAT-CN(10nm)/MoO3(30nm)/NPB(30nm)/Alq3(60nm)/Bphen(Xnm)/LiF(1nm)/Al(150nm)。用Bphen取代Alq3作为电子传输层(ETL),有利于降低驱动电压和增强器件亮度,器件的最高亮度可以达到15128cd/m2,起亮电压约为3.1V;Bphen作为BTL的器件相比,器件的发光效率提高了近3倍。

摘要:针对声光器件存在的非互易现象导致光强衰减影响衍射效率并降低激光外差干涉效率的问题,进行了一种基于声光驱动100MHz时声光器件非互易效应对激光外差干涉影响的研究。以光束衍射实验为主体,结合光阑、TeO2晶体对声光器件非互易值进行测量,利用光功率计获得测量过程中的器件非互易数值,在不同驱动频率下分析衍射效率分布情况;并利用100MHz的声光调制器(AOM)进行激光外差干涉实验,判断声光器件非互易效应对外差中频信号的影响。实验表明,在AOM中心频率为100～105MHz情况下,利用非互易进行激光外差干涉实验,外差信号功率从+13dBm增加到+21dBm。结果表明,射频在100MHz时声光器件中存在非互易效应,利用非互易效应可有效提高激光外差干涉效率。

摘要:基于严格耦合波理论,提出了金属介质膜光栅(MMDG)的带宽评价函数和波长偏离评价函数,并对宽光谱MMDG结构参数进行优化。数值模拟分析表明,当MMDG的槽深为290nm、剩余厚度为10nm、占空比取0.28和入射角为60°时,对以1053nm为中心波长的TE波,其-1级衍射效率优于97%的带宽达到190nm。对结构参数分析表明,设计的宽光谱MMDG工艺容差比较大,满足光栅的制备要求。

摘要:谐振式微光学陀螺(RMOG)中,方波频率调制的三角波实现形式消除了双频率锯齿波中复位时间与复位误差引起的输出光强波动。理论分析了三角波实现方波频率调制的过程中波形转折点引起非连续频率调制对输出光强的影响。仿真分析了不同调制频率偏置下调制波形转折点以及不同激光频率与谐振频率偏差对输出的影响。利用时域梳状滤波器对输出信号进行滤波,以消除非连续频率调制引起的输出脉冲噪声对陀螺检测精度的影响。最后,实验验证了实际RMOG系统非连续频率调制对应的输出脉冲噪声,并比较了采用时域梳状滤波之后陀螺输出性能的改善情况。实验测试结果表明,10min测试时间内陀螺偏置稳定性从1.96°/s提高到0.11°/s。

摘要:使用近紫外半导体芯片激发红绿蓝三基色荧光粉,制作了白光发光二极管(LED),并研究了其光电特性。结果表明,采用发射峰值波长分别在613、495和451nm的红绿蓝荧光粉,在波长400nm左右半导体芯片激发下的白光LED,其显色指数Ra最大为82;使用YAG荧光粉代替绿色荧光粉后,Ra提高到93。测试结果还表明,当工作电流从5mA增加到60mA时,制备的白光LED的相关色温(Tc)Ra的变化率分别为+9.7%和-1.0%。

摘要:研制了高性能的三维光纤矢量听水器,采用全保偏光纤结构消除偏振不稳定性影响、光频调制相位载波(PGC)技术消除随机相位漂移,实现了探测单元的全光化。优化结构设计,采用薄壁空心刚性圆柱结构作为弹性柱体,大大拓展了光纤矢量水听器的工作频带,同时保证了水听器探测灵敏度。经权威机构检测,该光纤矢量水听器的工作频带为20～2000Hz,加速度灵敏度为33dB,工作带宽内加速度灵敏度起伏小于1.4dB,1 000Hz处声压灵敏度为-155dB,具有良好的余弦指向性,指向性指数大于45dB,最大轴向不对称性小于0.4dB。

摘要:针对交流电流的测量,提出了一种基于分布式反馈(DFB)激光器解调技术的光学电流互感器(OCT)。OCT的传感部分运用光纤Bragg光栅(FBG)和超磁致伸缩材料(GMM)作为传感器探头,同时应用DFB激光器对FBG进行解调,实现交流电流的测量。对于这种新型的OCT进行了理论分析和实验研究,实验测得系统传感灵敏度可达到11.822×10-3 nm/A,可获0.63%的满量程精度,线性拟合度达到0.996 2,适用于小电流的高精度检测。

摘要:为了降低突发丢失率,在分析突发克隆的基础上,提出了一种基于抢占的突发编码机制。在源边缘节点,采用奇偶监督码对信息突发进行编码,并产生冗余突发。在核心节点,信息突发有条件地抢占冗余突发,减少了冗余突发对信息突发的竞争,降低了核心节点处的信息突发丢失率。目的边缘节点,利用冗余突发恢复出丢失的信息突发。提出的突发编码机制实现简单,并能有效降低突发丢失率。

摘要:研究基于OOK调制方式的日盲紫外光LED的通信性能,给出了紫外光通信的系统总体结构设计方案,分析了采用直流驱动日盲紫外光LED的性能,设计了数据发送端和接收端电路,在不同条件下对系统进行了实验测试,并对不同通信速率情况下系统通信距离和误码率(BER)进行了分析。结果表明,日盲紫外光LED通信背景干扰越小,系统BER越低;相同距离情况下通信速率越小,BER越低,采用中继通信方式可以有效扩大通信距离。

摘要:相干光通信系统中的相位恢复是克服信号收发端和传输过程中产生的相位噪声的必要步骤。为获得低的运算复杂度和良好的相位估计效果,本文对传统的四次方相位估计算法进行了改进,使之具有自适应的数据块长度控制功能。通过理论分析以及Matlab数值仿真方法验证改进的效果。对于16进制正交幅度调制码(16QAM),改进后的算法在几乎不增加计算复杂度的前提下,比传统算法具有更好的适应性。自适应长度的数据分块方法,有效缓解了传统算法用于16QAM系统时模块大小选择的矛盾。对于25Gbaud的16QAM系统,改进后的算法在10-3的误码率(BER)处,其1dB峰值信噪比(OSNR)代价的激光线宽容差提高了1.8MHz。

摘要:采用射频磁控溅射法,通过改变工艺参数在n型(100)Si片上制备了表面粗糙度小、以(100)面择优取向的AlN薄膜。研究了高温退火、N2结尾等工艺对AlN薄膜择优取向的影响。结果表明,增大工作气压有利于薄膜(100)面择优取向,但是随着工作气压升高薄膜沉积不均匀,通过退火可以减少这种缺陷;N2-Ar比低有利于(100)面择优生长,但是容易使薄膜含有Al成分,通过以N2结尾可以减少薄膜中的Al成分,并从分子平均自由程和能量角度探讨了其对AlN压电薄膜择优取向的影响。

摘要:采用高温熔融退火法制备了系列75TeO2-10Nb2O5-10ZnO-5Na2O-0.5Er2O3-xCe2O3(x=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00mol%)和(75-y)TeO2-10Nb2O5-10ZnO-5Na2O-yB2O3-0.5Er2O3-0.75Ce2O3(y=2,5,10,15mol%)碲铌酸盐玻璃,测试了玻璃样品的吸收光谱、上转换光谱、1.53μm波段荧光谱、Er3+荧光寿命和拉曼光谱,结合Judd-Ofelt理论和McCumber理论计算了Er3+光谱参数。结果表明,在掺Er3+碲铌酸盐玻璃中引入Ce3+进行Er3+/Ce3+共掺,通过Er3+:4I 11/2能级与Ce3+:2 F5/2能级间的能量传递过程,可以有效抑制Er3+上转换发光并明显增强其1.53μm波段荧光。同时,实验发现,适量B2O3组分的引入,可以进一步提高1.53μm波段荧光强度,而荧光发射谱宽进一步展宽。

摘要:针对现有多传感器线结构光视觉测量系统全局校准过程中通常需要三维测量设备、校准过程复杂等问题,提出了一种基于一维靶标的多传感器线结构光视觉测量系统全局校准方法。此方法以一维靶标为中介,首先由每个线结构光视觉传感器得到光条与一维靶标相交点在各自测量坐标系下的三维坐标,然后由交比不变性得到相交点在一维靶标坐标系下的坐标,进而得到不同相交点的空间距离,将一维靶标在合适位置摆放多次,以相交点之间的空间距离为约束条件,建立以旋转矩阵和平移矢量为参数的优化目标函数,通过非线性优化算法求解出各线结构光视觉传感器间的旋转矩阵与平移矢量。此方法不需要借助复杂靶标及三维测量设备,校准过程简单,并且能达到较高的校准精度。实验结果表明,全局校准的均方根(RMS)误差优于0.1mm。

摘要:研究了一种平面波导激励的对称型表面等离子体共振(SPR)结构,该结构以一定厚度的介质两侧覆盖金属层为核心。理论分析表明,该结构的TM0模式为表面波。研究了一定波长下不同介质时金属膜间介质厚度与等效折射率之间的关系。采用离子交换技术制备了多模平面波导,对其等效折射率进行了测试,采用平面波导激励对称结构的等离子体表面波(SPW)。分别采用300nm和500nm的介质厚度,对0～70%的甘油溶液进行测试,可激发SPW,说明该结构的折射率匹配可以通过调节两金属薄膜之间的介质厚度来实现,解决了离子交换平面波导导膜等效折射率一般较大,很难与被测介质的折射率匹配激发SPW,进而实现传感的问题。

摘要:为解决飞机尾涡威胁飞行安全以及限制机场容量的难题,提出了一种基于多普勒谱特征的尾涡识别算法,以提高尾涡检测性能。构建了飞机尾涡回波多普勒谱模型,分析得出其多普勒谱具有对称性、展宽性以及反比性等重要特征。依据上述谱特征,给出了尾涡识别算法的设计流程,包括回波数据预处理、多普勒谱特征提取和特征门限判决。以空客A-340为例进行了算法的实例计算,结果表明,提取的尾涡回波多普勒谱特征可以用于识别飞机尾涡,其中,幅值反比特征最为严谨,展宽性特征次之,对称性特征较差;在采样数据充足的情况下,算法的综合识别率可达90%以上。

摘要:对284nm激发光照射不同体积百分比乙酸-水溶液的峰值荧光强度时间衰变曲线进行了实验测量,并检测了不同紫外光激励下334nm荧光强度随时间的衰变过程,将获得的荧光衰减动力学曲线采用指数拟合方法进行了解卷积处理,测试了相应的荧光寿命。分析了乙酸-水溶液中线状二聚物(LD)缔合结构的变化规律,计算了混合物质中不同组分的浓度百分比和不同组分所发射荧光强度的百分比。结果表明,在284nm激发光照射下,乙酸体积百分比为80%时荧光光子对应的寿命最长为10.02ns,与LD缔合结构达到最大体积百分比有关;304nm和316nm的紫外光激发时对应的平均寿命分别为8.00ns和6.64ns,不同组分所发射荧光强度对激发光波长的变化较敏感。

摘要:准确标定系统参数是利用线结构光进行高精度测量的前提,文中提出了一种基于双目立体视觉的线结构光参数标定算法,以期达到在工业现场进行高精度、强鲁棒性标定的目的。算法首先采用Tsai两步法标定摄像机内参数和双目相机坐标系间的刚体变换,然后利用立体视觉极线约束条件匹配双目激光条纹点,并将其重构到三维空间以进行光平面标定。相对于传统方法,本文算法的优势在于标定光平面时不需要标靶的辅助,只需将线结构光以任意姿态投射到任意物体表面即可获取稠密的标定点进而得到光平面方程。在一种自定位双目结构光扫描系统中的应用表明本文方法切实可行,光平面标定均方根误差为0.034mm,系统扫描均方根误差为0.065mm。

摘要:针对零差激光测振系统中多普勒信号的噪声导致信号正交校正困难、增大测量误差的问题,提出了含噪多普勒信号处理方法。首先利用平滑滤波对两路含噪多普勒信号进行降噪处理,再通过最小二乘法对非正交多普勒信号进行校正,然后采用单位圆校正算法二次校正成正交信号,最后利用微分相除积分操作解调出振动信号。实验结果表明,本文方法能有效解调振动信号,当信噪比(SNR)达到10dB时频率测量误差小于3%,降低了新型零差激光测振系统对测量环境的要求。

摘要:讨论了当前将水印嵌入在块奇异值分解(SVD,singular value decomposition)后最大奇异值中的图像数字水印算法不足,进而提出了两种新的将水印嵌入在块SVD后最大奇异值除外的其余奇异值中的图像数字水印算法。两种新算法均采用了量化嵌入策略,从而使两种算法在提取水印时无需任何原始信息的帮助。实验结果表明,提出的两种新算法对嵌入的水印具有很好透明性,对亮度调整、对比度调整、轻微旋转、轻微平移和加噪声等常见的图像处理攻击均具有很强的稳健性。

摘要:针对人脸目标的遮挡大角度倾斜和旋转状态下的目标跟踪丢失问题,提出了一种时间回溯的人脸跟踪方法。以Haar特征检测和改进Camshift算法为基础,在Haar分类器中引入时间变量,实现回溯;在概率密度图像中引入变加权直方图模型,加大了人脸区域的权重,并辅以光照补偿、椭圆模板匹配等方法。实验表明,本文算法能够有效克服遮挡问题和丢失问题,效果优于其他算法,并满足实时跟踪的需要。

摘要:将八方向链码和快速傅里叶变换(FFT)相结合,提出一种新的形状轮廓描述方法。通过链码按顺序搜索物体边界,根据链码值的投影变换与轮廓的关系构造出轮廓的链码函数,对链码函数进行快速FFT,并对傅里叶描述符进行优化,提出了新的傅里叶不变因子描述符(FCFD)。实验结果表明,本文提出FCFD具有旋转、尺度和平移(RSS)不变性和初始点无关性,并且降低了运算量,有效提高了数据处理速率。

摘要:为了克服水下图像清晰度低和光照不均问题,首先在水下光照均匀成像模型的基础上建立水下光照不均匀条件下的成像模型,进而提出新的水下图像清晰化算法。在算法中,首先在小波变换低频子带上实现了介质散射光和光照变化混合图像的快速估计与去除,然后将得到的图像分割成亮斑区和散射区,并分别进行增强处理。实验结果表明,本文提出的算法可以显著降低处理时间;既能有效提高水下图像的清晰度,又能同时去除水下图像的光照不均问题;相邻视频帧处理结果具有良好的一致性。

摘要:用加权网络对图像进行建模,可以有效地表示图像的结构特征,其中网络单个节点的点强度集成了节点本身与其它点连接的边数和强度信息。为了发挥结构信息和统计信息在图像分析中的作用,用加权网络对图像进行表示。根据噪声像素与周围像素差异性大的特点,将噪声检测问题转化为搜索网络中具有最小点强度的节点问题。采用有序加权平均(OWA)算子对噪声点周围像素提供的信息进行集成以滤除噪声像素。采取噪声检测和滤除交替进行的方式,提出了一种新颖的图像椒盐噪声滤除算法。实验结果表明了此算法的有效性。

摘要:为了解决现有灰度世界算法在拍摄大面积色块时的失效问题,提出一种在RGB色度空间的基于色温估计的自动白平衡算法。首先确定不同的光源在R/G-B/G空间中的分布规律;然后根据图像中像素原始数据R/G、B/G的值确定光源信息,得到相应R、G和B增益值;最终实现白平衡调整。实验结果表明,在图形颜色信息比较丰富时,算法处理结果较灰度世界算法有一定程度的改善,图像的色调平均值减小了19.2%;当图像中存在大面积色块时,图像的色调平均值减小了42.8%,有效地避免了灰度世界的算法失效问题;与在其它色度空间的处理相比,结果也有一定改善,并消除了色度空间之间转换带来的误差;利用原始数据处理,将处理数据量减小为原来的1/8;算法实现简单、硬件消耗小,符合实际应用要求。

摘要:为实现快速鲁棒的同名像点匹配,基于概率统计特征,提出一种针对CCD影像进行快速匹配的方法。首先应用统计方法建立月表整体形状模型和特征形状模型并构建轮廓特征;然后提取轮廓上的关键点作为特征点,随机选择若干特征点对得到候选变换;最后对其变换参数进行检验和求精。实验结果表明,本文算法比传统匹配算法的速度有了较大的提高,能够在线性时间内完成三线阵CCD影像中同名像点的匹配。

摘要:利用密度矩阵运动方程和光场传播方程的数值计算结果,研究在Doppler展宽的开放的V型三能级无反转激光(LWI)系统中自发辐射诱导相干(SGC)对传播效应的影响及原子退出速率(r0)和注入速率比(S)对SGC相关的传播效应的调制作用,以寻找获得更大LWI增益和探测场强度的途径。研究结果表明,随着传播距离的增加,LWI增益和探测场Rabi频率(强度)先增大后减小,驱动场Rabi频率(强度)单调减小;SGC强度(用θ量度)越大,LWI增益和探测场Rabi频率(强度)越大;当θ=π时,可得到最大的LWI增益和探测场Rabi频率(强度);有SGC时可获得比无SGC时大得多的LWI增益和探测场Rabi频率(强度);在r0和S的一定数值范围内,LWI增益和探测场Rabi频率(强度)随r0和S取值的增大而增大;选择适当的r0和S的数值大小,在开放系统中可获得远高于相应封闭系统的LWI增益和探测场Rabi频率(强度)。

摘要:设计了一种新型的双十字狭缝光阑,对涡旋光束经过不同的双十字光阑后的衍射特性分别进行了理论模拟和实验分析。研究结果表明,涡旋光束经过双十字光阑后在远场的光强分布为矩形亮斑阵列,选择合适的双十字狭缝的宽、长及中心的位置,可以使图样中的亮斑更清晰;衍射图样的矩形亮斑阵列外围亮斑总个数除以2,即为入射涡旋光束的拓扑荷数的值。双十字光阑提供了一种简单易行的测量涡旋光束拓扑荷数的方法。

摘要:考虑具有谐振势的两分量玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)中的亮孤子,采用数值模拟方法研究了非线性空间调制对线性耦合两分量BEC中的孤子演化的影响。结果表明,s-波散射长度的空间变化改变了孤子的密度包络;在合适的初始条件下,可以存在稳定的孤子态;孤子的演化依赖于非线性空间调制系数的符号和大小。

摘要:信息科学部光学与光电子学领域的主要资助范围是:光学信息获取与处理、光子与光电子器件、传输与交换光子学、红外物理与技术(包括太赫兹)、非线性光学与量子光学、激光、光谱技术、应用光学、光学与光电子材料、空间光学、大气与海洋光

摘要:

摘要:《光电子·激光》为学报类科技期刊,天津理工大学、中国光学学会和国家自然科学基金委员会信息科学部主办。本刊为中国精品科技期刊,中文核心期刊,中国期刊方阵入选期刊,美国《工程索引》(EI)核心期刊。国内外公开发行。