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单晶锗超精密切削表面粗糙度工艺优化与试验研究 单晶锗超精密切削表面粗糙度工艺优化与试验研究
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop221420
程铂涵 Cheng Bohan, 杨晓京 Yang Xiaojing, 郭彦军 Guo Yanjun, 姚同 Yao Tong, 康杰 Kang Jie
{"title":"单晶锗超精密切削表面粗糙度工艺优化与试验研究","authors":"程铂涵 Cheng Bohan, 杨晓京 Yang Xiaojing, 郭彦军 Guo Yanjun, 姚同 Yao Tong, 康杰 Kang Jie","doi":"10.3788/lop221420","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221420","url":null,"abstract":"为了提高单点金刚切削单晶锗的表面质量，进行了三因素四水平的正交试验，并采用方差分析和极差分析，研究了在单晶锗表面质量分布不均匀条件下表面粗糙度受切削参数的影响。试验结果显示：主轴转速对表面粗糙度值影响明显，而且贡献率最高，主轴转速越大，则表面粗糙度值也越小。获得的最优切削参数组合为主轴转速为3800 r/min、进给速率为2 mm/min、最大切削深度为5 μm。在此切削条件下得到了表面粗糙度为2.4 nm的高精度单晶锗，在扫描电镜下观察其表面质量较好，且表面也比较平滑，切削过程中的切屑呈带状，材料在塑性范围内去除。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"47 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135662352","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于双偏振正交相移键控调制器的二倍频可变对称三角脉冲信号的生成 基于双偏振正交相移键控调制器的二倍频可变对称三角脉冲信号的生成
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222005
王创业 Wang Chuangye, 宁提纲 Ning Tigang, 李晶 Li Jing, 裴丽 Pei Li, 郑晶晶 Zheng Jingjing, 王建帅 Wang Jianshuai
{"title":"基于双偏振正交相移键控调制器的二倍频可变对称三角脉冲信号的生成","authors":"王创业 Wang Chuangye, 宁提纲 Ning Tigang, 李晶 Li Jing, 裴丽 Pei Li, 郑晶晶 Zheng Jingjing, 王建帅 Wang Jianshuai","doi":"10.3788/lop222005","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222005","url":null,"abstract":"提出一种基于双偏振正交相移键控（DP-QPSK）调制器的可变对称三角脉冲信号生成方案。通过调节DP-QPSK调制器两个子调制器的调制系数和三个电移相器的相移，可生成对称系数可调谐的三角脉冲信号，对称系数可调谐的范围为0%~100%，生成的三角脉冲信号的重复率等于输入驱动信号频率的两倍，即用较低频率的驱动信号即可生成高重复率的可变对称三角脉冲信号。通过仿真验证了提出方案的可行性，利用均方根误差（RMSE）评估了该方案生成脉冲波形与理想波形的相似度。除三角脉冲信号外，同时验证了该方案还可生成方形脉冲信号。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"97 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135104389","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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线结构光双目融合补缺重建技术 线结构光双目融合补缺重建技术
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222288
张博霄 Zhang Boxiao, 于佳慧 Yu Jiahui, 焦小雪 Jiao Xiaoxue, 张雷 Zhang Lei
{"title":"线结构光双目融合补缺重建技术","authors":"张博霄 Zhang Boxiao, 于佳慧 Yu Jiahui, 焦小雪 Jiao Xiaoxue, 张雷 Zhang Lei","doi":"10.3788/lop222288","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222288","url":null,"abstract":"针对现有线结构光对复杂物体进行三维重建时存在信息缺失的问题，分析遮挡导致信息残缺的机理，定量分析线结构光系统参数和遮挡残缺之间的关系，提出一种长短基线结构光交叉补缺重建方法。基于双目线结构光硬件设备，构建了双目长基线和左右单目短基线3套不同基线的线结构光系统，对物体进行图像采集和三维重建。重建结果融合了双目、左目、右目图像的重建结果，实现了信息补缺，较好地改善了线结构光对具有复杂表面的物体进行三维重建时存在信息缺失的问题。实验结果显示，相比于传统双目线结构光，所提双目线结构光融合重建技术的重建缺失阈值从4.28 mm降低为2.14 mm，信息重建完整率从88%提升到92%，分别采集了充电器、盒子、开发板的三维数据，最高能够实现94%的信息重建。所提双目线结构光融合重建技术在不改变双目线结构光硬件设备的基础上，增加了信息采集完整度，拓宽了应用范围。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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艾里-高斯光束在高斯型PT对称介质中的传输与控制 艾里-高斯光束在高斯型PT对称介质中的传输与控制
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop221708
赵政春 Zhao Zhengchun, 文兵 Wen Bing, 邓杨保 Deng Yangbao, 杨冰 Yang Bing
{"title":"艾里-高斯光束在高斯型PT对称介质中的传输与控制","authors":"赵政春 Zhao Zhengchun, 文兵 Wen Bing, 邓杨保 Deng Yangbao, 杨冰 Yang Bing","doi":"10.3788/lop221708","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221708","url":null,"abstract":"以非线性薛定谔方程为理论模型，研究了艾里-高斯光束在高斯型PT（Parity-time）对称介质中的传输与控制。详细分析了高斯型PT对称介质的特征参数（调制深度 P、调制因子ω、增益/损耗系数W0）和艾里-高斯光束的特征参数（截断系数a、分布因子χ0）对艾里-高斯光束的传输特性的影响。结果表明：在高斯型PT对称介质中，艾里-高斯光束可以形成振荡孤子，且可稳定传输。孤子的峰值强度随P、W0、a的增大而增大，随ω的增大而减小；振荡周期随P和ω的增大而减小，随W0的增大而增大。当χ0增大时，在0<χ0<0.55范围内，孤子的峰值强度变化不明显；当χ0>0.55时，孤子的峰值强度迅速减小。该研究结果可为孤子在复杂非均匀介质中的传输及全光控制方面的应用提供理论基础。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"41 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105322","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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光照不均图像的非线性自适应增强算法 光照不均图像的非线性自适应增强算法
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222380
洪炎 Hong Yan, 庞荣 Pang Rong, 魏青 Wei Qing, 苏静明 Su Jingming, 赵峰 Zhao Feng
{"title":"光照不均图像的非线性自适应增强算法","authors":"洪炎 Hong Yan, 庞荣 Pang Rong, 魏青 Wei Qing, 苏静明 Su Jingming, 赵峰 Zhao Feng","doi":"10.3788/lop222380","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222380","url":null,"abstract":"针对光照不均的叶部病害图像，提出一种非线性全局亮度校正的自适应增强算法。首先对原始图像进行高斯滤波和自适应均衡化预处理，将色彩空间转至HSV；使用多尺度Retinex算法估计出V分量的光照分量，结合最大类间方差分割法（OTSU）计算出的亮暗区域的最佳分割阈值和构造的非线性亮度校正函数，将亮暗区域的亮度分别自适应调整，再和原始V分量融合得到校正后的V分量；对HSV空间的S分量进行gamma校正，重组还原成RGB图像。实验结果表明，该算法能有效降低光照不均对图像的影响，在暗区域增强的同时保障了亮区域的自适应增强，提升了图像的清晰度和亮度的均匀性，相对于限制对比度自适应直方图均衡化算法（CLAHE）、非线性校正算法和彩色恢复多尺度Retinex算法（MSRCR），在平均梯度、信息熵、峰值信噪比和结构相似性方面性能更优。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"144 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105326","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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植入式锂离子电池光纤布拉格光栅温度传感器 植入式锂离子电池光纤布拉格光栅温度传感器
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop221764
冒燕 Mao Yan, 童杏林 Tong Xinglin, 卢世刚 Lu Shigang, 褚维达 Chu Weida
{"title":"植入式锂离子电池光纤布拉格光栅温度传感器","authors":"冒燕 Mao Yan, 童杏林 Tong Xinglin, 卢世刚 Lu Shigang, 褚维达 Chu Weida","doi":"10.3788/lop221764","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221764","url":null,"abstract":"锂离子电池运行期间尤其在高放电倍率下产生的热量会导致温度大幅上升，仅仅依赖于单体电池表面的温度监测不能为电池管理系统提供最准确、最可靠的传感数据。对锂离子电池原位监测是防止锂离子电池热失控的最有效的方法之一，将传感器置于锂离子电池的热源核心处，可第一时间感知温度变化。在18650圆柱体锂离子电池内部中心处埋入光纤复合温度传感器，利用同一根光纤上的法布里-珀罗空气腔消除布拉格光栅传感机理固有的温度与应力交叉敏感，实验结果表明，在电池充放电阶段可以实时监测电池内部温度变化，光纤传感器与电池内部电芯相容性较好，可以满足大尺度锂离子电池集成组件的健康状态长期监测。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"51 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105348","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法研究进展 基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法研究进展
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222077
罗俊海 Luo Junhai, 余杭 Yu Hang
{"title":"基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法研究进展","authors":"罗俊海 Luo Junhai, 余杭 Yu Hang","doi":"10.3788/lop222077","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222077","url":null,"abstract":"红外探测系统具有隐蔽性好、抗干扰能力强等特点，广泛应用于军事和民用领域，红外弱小目标的检测是红外探测系统中的重要组成部分，已成为了当前的研究热点。近年来，学者们在基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法研究方面取得了丰硕的成果，为此，重点阐述了基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法的研究现状和研究进展。从背景分量约束、目标分量约束和联合时域信息约束等3个方面详细地综述了基于低秩稀疏分解的红外弱小目标检测算法。首先把背景分量约束划分为块图像的低秩约束、张量的低秩约束和全变分约束，其次从目标的稀疏性表示和融合局部先验的目标分量加权策略两方面分析了目标分量的约束，然后分析了联合时域信息约束，将典型的基于低秩稀疏分解的检测算法和单帧检测算法进行了性能对比，最后讨论了该领域下一步的研究方向。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"93 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105349","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于虚拟游标效应的夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪高灵敏温度传感器 基于虚拟游标效应的夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪高灵敏温度传感器
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222482
杨翔文 Yang Xiangwen, 罗彬彬 Luo Binbin, 石胜辉 Shi Shenghui, 邹雪 Zou Xue, 吴德操 Wu Decao, 陈荟吉 Chen Huiji, 李玉洁 Li Yujie, 古洪 Gu Hong, 赵明富 Zhao Mingfu
{"title":"基于虚拟游标效应的夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪高灵敏温度传感器","authors":"杨翔文 Yang Xiangwen, 罗彬彬 Luo Binbin, 石胜辉 Shi Shenghui, 邹雪 Zou Xue, 吴德操 Wu Decao, 陈荟吉 Chen Huiji, 李玉洁 Li Yujie, 古洪 Gu Hong, 赵明富 Zhao Mingfu","doi":"10.3788/lop222482","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222482","url":null,"abstract":"提出一种基于夹层多模光纤马赫-曾德尔干涉仪（MZI）与虚拟游标效应结合的高灵敏度温度传感器，进行了理论分析和实验验证。该光纤MZI是通过在两段1 mm长的阶跃型多模光纤之间拼接一段20 mm的渐变多模光纤制成，夹层多模光纤MZI作为游标效应的传感干涉仪，利用信号处理对该光纤MZI的干涉光谱进行变频得到参考干涉仪光谱，通过叠加传感干涉仪和参考干涉仪的波形实现虚拟游标光谱。实验结果表明，在40~100 ℃温度范围内，该传感系统的温度灵敏度为3.884 nm/℃，与单个夹层多模光纤MZI相比，灵敏度提高了37.346倍。与传统的光纤游标传感器相比，所提出的虚拟游标夹层多模光纤温度传感器具有灵敏度极高、尺寸紧凑、制作简单、成本低、结果更可靠等优点。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"85 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105356","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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可见光通信的定位与定向系统设计及性能分析 可见光通信的定位与定向系统设计及性能分析
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222011
陈瑾 Chen Jin, 徐世武 Xu Shiwu, 魏芬 Wei Fen, 张龙腾 Zhang Longteng
{"title":"可见光通信的定位与定向系统设计及性能分析","authors":"陈瑾 Chen Jin, 徐世武 Xu Shiwu, 魏芬 Wei Fen, 张龙腾 Zhang Longteng","doi":"10.3788/lop222011","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222011","url":null,"abstract":"针对可见光通信的3D定位与定向问题，提出了一种自适应参数与自适应变异粒子群优化的3D定位与定向方法。首先，分析了一种在复杂环境下的基于测距模型的混合3D可见光定位模型，并将定位问题转化为联合概率密度函数的优化问题。其次，通过计算粒子解与种群最优解之间的模糊贴近度，设计了一种自适应参数与自适应变异粒子群优化方法。最后，通过数学方法精确解析了所提3D可见光定位模型的定位与定向误差的理论下边界，即克拉-美罗（Cramer-Rao）下界。结果表明，所提算法的时间复杂度较低，且定位与定向误差都非常接近Cramer-Rao下界，其平均定位与平均定向收敛误差分别为5.99 cm与6.65°，显著优于另外四种基于迭代的可见光定位算法。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"98 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105645","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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“太赫兹波前获取与调控”专题前言 “太赫兹波前获取与调控”专题前言
4区 物理与天体物理
激光与光电子学进展 Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop230420
曹俊诚 Cao Juncheng, 韩家广 Han Jiaguang, 赵自然 Zhao Ziran, 张岩 Zhang Yan
{"title":"“太赫兹波前获取与调控”专题前言","authors":"曹俊诚 Cao Juncheng, 韩家广 Han Jiaguang, 赵自然 Zhao Ziran, 张岩 Zhang Yan","doi":"10.3788/lop230420","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop230420","url":null,"abstract":"","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"157 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135105682","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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