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基于硅基MXene膜层阻抗可调性的太赫兹波反射调控 基于硅基MXene膜层阻抗可调性的太赫兹波反射调控
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/lop231068
王道远 Wang Daoyuan, 高成喆 Gao Chengzhe, 黄婉霞 Huang Wanxia, 孟坤 Meng Kun, 施奇武 Shi Qiwu
{"title":"基于硅基MXene膜层阻抗可调性的太赫兹波反射调控","authors":"王道远 Wang Daoyuan, 高成喆 Gao Chengzhe, 黄婉霞 Huang Wanxia, 孟坤 Meng Kun, 施奇武 Shi Qiwu","doi":"10.3788/lop231068","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop231068","url":null,"abstract":"对太赫兹（THz）波的传输调控是THz光学系统设计、通信、成像应用等领域的基础技术之一。界面阻抗匹配效应可以用于实现高效THz波反射调控，但尚未见硅基界面阻抗设计实现THz波调控的报道。本研究利用自组装法在高阻硅基底上制备MXene膜层，通过增加膜层厚度改变其电阻特性，进而连续调节Si/MXene/空气界面阻抗，实现高效的THz波减反射。在接近阻抗匹配态时，界面THz波反射率减少幅度达83%，透过率衰减约为30%。还利用THz波层析扫描成像技术，得到了Si/MXene/空气界面阻抗变化导致的THz波反射强度变化趋势。设计的具有高效THz波反射调控性能的Si基功能界面为THz波传输调控提供了一种新思路。","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":"135105698","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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基于改进U-net的金属工件表面缺陷分割方法 基于改进U-net的金属工件表面缺陷分割方法
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/lop221756
王一 Wang Yi, 龚肖杰 Gong Xiaojie, 程佳 Cheng Jia
{"title":"基于改进U-net的金属工件表面缺陷分割方法","authors":"王一 Wang Yi, 龚肖杰 Gong Xiaojie, 程佳 Cheng Jia","doi":"10.3788/lop221756","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221756","url":null,"abstract":"针对金属工件表面缺陷分割精度低的问题，通过对工件表面图像缺陷特征研究，提出以U-net为基础，结合多尺度自适应形态特征提取模块及瓶颈注意力模块的工件表面缺陷分割模型。首先，在网络中嵌入多特征注意力有效聚合模块，提高信息的利用率，提取更多相关特征，从而高精度地提取缺陷目标。然后，在网络中引入瓶颈注意力模块，增加缺陷目标的权重，优化特征的提取，获取更多的特征信息，从而获得更好的分割精度。改进后的网络平均精度达到0.8749，比原网络相比提高了2.92%，平均交并比达到0.8625，提高了3.72%。与原始网络相比，改进后的网络具有更好分割的精度，可以获得更好的分割结果。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"147 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":"135105927","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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基于硫系光纤的中红外超连续谱及其相干性研究进展 基于硫系光纤的中红外超连续谱及其相干性研究进展
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/lop222260
吴志建 Wu Zhijian, 彭雪峰 Peng Xuefeng
{"title":"基于硫系光纤的中红外超连续谱及其相干性研究进展","authors":"吴志建 Wu Zhijian, 彭雪峰 Peng Xuefeng","doi":"10.3788/lop222260","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222260","url":null,"abstract":"硫系玻璃具有优良的中远红外透过性能和极高的非线性系数，是目前实现中红外超连续谱的优秀候选材料。近年来，国内外研究人员通过对光纤基质材料的调整、结构参数的优化、泵浦方式的改进等手段不断优化基于硫系玻璃光纤的超连续谱输出特性。本文回顾了硫系光纤生成超连续谱的研究历程，从谱宽、功率和相干性等方面综述了阶跃型光纤、微结构光纤、拉锥光纤三种类型硫系光纤在国内外取得的最新进展，并对研究中存在的问题及发展趋势进行了分析与展望。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"59 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":"135105989","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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基于深度学习的电子散斑干涉条纹图相位恢复 基于深度学习的电子散斑干涉条纹图相位恢复
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/lop222277
张芳 Zhang Fang, 李文恒 Li Wenheng, 王雯 Wang Wen, 赵芮 Zhao Rui
{"title":"基于深度学习的电子散斑干涉条纹图相位恢复","authors":"张芳 Zhang Fang, 李文恒 Li Wenheng, 王雯 Wang Wen, 赵芮 Zhao Rui","doi":"10.3788/lop222277","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222277","url":null,"abstract":"针对单幅电子散斑干涉条纹图的相位恢复问题，以U-Net为基础网络，融合子像素卷积模块和结构化特征增强模块，提出了USS-Net，实现对单幅条纹图端到端的相位恢复。首先改进上采样方式，采用子像素卷积使网络能学习到更多的条纹细节信息，同时降低反卷积零值填充对梯度计算的影响。其次在编码部分改进特征融合方式，采用结构化特征增强模块，充分融合不同尺度的特征信息，解决条纹疏密程度不均导致特征提取不佳的问题，进而提升对单个像素点的分割准确性。建立了ESPI条纹-相位仿真和实验数据集，对USS-Net模型进行测试与分析，验证所提方法的有效性。所提方法克服了传统相位恢复方法过程繁琐、容易受噪声干扰等缺点，有效提高了单幅条纹图相位恢复的准确率。","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":"135105993","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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基于多层级自注意力增强的遥感目标检测 基于多层级自注意力增强的遥感目标检测
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/lop223048
魏谢根 Wei Xiegen, 曹林 Cao Lin, 田澍 Tian Shu, 杜康宁 Du Kangning, 宋沛然 Song Peiran, 郭亚男 Guo Yanan
{"title":"基于多层级自注意力增强的遥感目标检测","authors":"魏谢根 Wei Xiegen, 曹林 Cao Lin, 田澍 Tian Shu, 杜康宁 Du Kangning, 宋沛然 Song Peiran, 郭亚男 Guo Yanan","doi":"10.3788/lop223048","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop223048","url":null,"abstract":"随着遥感图像分辨率的不断提高，遥感图像目标检测技术获得了更广泛的关注。针对遥感图像中背景复杂噪声多、目标方向任意且目标尺寸变化大等问题，提出一种基于多层级局部自注意力增强的遥感目标检测算法。首先，在Oriented R-CNN骨干网络中引入Swin Transformer特征提取模块，使用具有移位窗口操作和层次设计的Transformer模块对特征提取的语义信息进行多层级局部信息建模。其次，使用Oriented RPN生成高质量的有向候选框。最后，将高斯分布之间的Kullback-Leibler divergence（KLD）作为回归损失函数，使得参数梯度能够根据对象的特征得到动态调整，更加准确地进行检测框的回归。所提算法在DOTA数据集和HRSC2016数据集上的平均精度均值（mAP）分别达77.2%和90.6%，和Oriented R-CNN算法相比，mAP分别提高了1.8个百分点和0.5个百分点。实验结果表明，所提算法能够有效地提高遥感图像目标检测精度。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"1 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":"135659379","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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大口径光焦度可电调菲涅耳液晶透镜 大口径光焦度可电调菲涅耳液晶透镜
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/lop221247
黄振豪 Huang Zhenhao, 刘志强 Liu Zhiqiang, 林弘峻 Lin Hongjun, 叶茂 Ye Mao
{"title":"大口径光焦度可电调菲涅耳液晶透镜","authors":"黄振豪 Huang Zhenhao, 刘志强 Liu Zhiqiang, 林弘峻 Lin Hongjun, 叶茂 Ye Mao","doi":"10.3788/lop221247","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221247","url":null,"abstract":"液晶透镜是一种无需机械移动，可电控调焦的光学透镜。报道了一种大口径液晶透镜，将液晶透镜分成多个菲涅耳旁瓣，在保证光焦度和响应速度的情况下，可以极大地提高了液晶透镜的口径。利用叉指电极方式连接并控制各个旁瓣，每个旁瓣的驱动电压相同，简化了驱动方式。本工作设计的菲涅耳液晶透镜直径达到了1 cm，光焦度由所加电压进行控制，变化范围为－1.62D~＋1.57D，入射平面波经过该菲涅耳液晶透镜调制，波前接近抛物线分布，呈现出良好的光学特性，本工作将此透镜作为对焦元件在成像系统中进行演示。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"68 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":"135659411","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WGS-84椭球的改进海洋耀斑计算模型与仿真分析 基于WGS-84椭球的改进海洋耀斑计算模型与仿真分析
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/lop223050
戴春杰 Dai Chunjie, 周爱明 Zhou Aiming, 杨溢 Yang Yi, 张冬冬 Zhang Dongdong
{"title":"基于WGS-84椭球的改进海洋耀斑计算模型与仿真分析","authors":"戴春杰 Dai Chunjie, 周爱明 Zhou Aiming, 杨溢 Yang Yi, 张冬冬 Zhang Dongdong","doi":"10.3788/lop223050","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop223050","url":null,"abstract":"卫星载荷在海洋上探测温室气体时，为获得高精度的气体浓度数据，采用海洋耀斑观测模式，因此实时耀斑位置的准确计算是获得高精度有效数据的必要前提。提出了基于最优线搜索的改进海洋耀斑计算模型，根据WGS-84椭球模型，在二分法搜索满足镜面反射耀斑点要求的基础上，采用最优化中线搜索的思想对算法进行改进，使其更好地符合耀斑点共面条件。经仿真分析，与卫星工具包（STK）仿真结果对比，所提改进模型计算的耀斑位置距离误差显著降低至90 m。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"36 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":"135662134","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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基于物理增强神经网络的连续太赫兹波同轴数字全息成像 基于物理增强神经网络的连续太赫兹波同轴数字全息成像
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/lop231397
赵洁 Zhao Jie, 金晓宇 Jin Xiaoyu, 王大勇 Wang Dayong, 戎路 Rong Lu, 王云新 Wang Yunxin, 林述锋 Lin Shufeng
{"title":"基于物理增强神经网络的连续太赫兹波同轴数字全息成像","authors":"赵洁 Zhao Jie, 金晓宇 Jin Xiaoyu, 王大勇 Wang Dayong, 戎路 Rong Lu, 王云新 Wang Yunxin, 林述锋 Lin Shufeng","doi":"10.3788/lop231397","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop231397","url":null,"abstract":"太赫兹同轴数字全息是一种全场、无透镜、定量相衬成像方法，具有简单且稳健的光路结构，适合太赫兹波应用，然而其固有的孪生像问题会严重降低再现像的质量。提出一种将物理模型和卷积神经网络相结合的迭代相位复原方法，在无需施加约束以及准备预训练的标记数据集情况下，可从单幅同轴数字全息图中高保真度地恢复出样品的复振幅分布，并充分抑制孪生像干扰。仿真和实验结果表明了该方法的可行性，再现像质量优于目前主流方法，即基于物理增强神经网络的方法可以进一步拓展太赫兹数字全息成像的应用范围。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"28 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":"135105306","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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基于改进ICP拼接算法的柔性抛光气囊工具磨损检测方法 基于改进ICP拼接算法的柔性抛光气囊工具磨损检测方法
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/lop222456
郑旻辉 Zheng Minhui, 王振忠 Wang Zhenzhong, 黄雪鹏 Huang Xuepeng, 李路骋 Li Lucheng
{"title":"基于改进ICP拼接算法的柔性抛光气囊工具磨损检测方法","authors":"郑旻辉 Zheng Minhui, 王振忠 Wang Zhenzhong, 黄雪鹏 Huang Xuepeng, 李路骋 Li Lucheng","doi":"10.3788/lop222456","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222456","url":null,"abstract":"气囊抛光可用于加工具有纳米级表面粗糙度和亚微米级形状精度的非球面光学元件，在光学元件加工领域应用广泛。传统气囊工具磨损检测方法成本高、耗时长、效率低，针对该问题，提出一种基于拼接数据采集平台的改进迭代最近点（ICP）拼接算法的气囊磨损检测方法。该方法通过点云拼接实现大尺寸气囊工具的磨损检测，并结合气囊磨损检测算法计算磨损量。采用体素下采样和半径滤波对拼接数据进行点云预处理，利用搭建的拼接检测数据采集平台获取良好的初始配准变换矩阵，最后利用双向K-D树近邻搜索结合ICP算法实现点云精配准。实验结果表明，所提拼接算法在保证配准精度的同时可大幅提高配准效率，并且不影响后续气囊磨损检测的精度，为大尺寸气囊工具磨损检测提供了保证。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"25 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":"135105337","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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具有阶梯型超晶格电子阻挡层和楔形空穴阻挡层结构的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化 具有阶梯型超晶格电子阻挡层和楔形空穴阻挡层结构的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化
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/lop221886
张傲翔 Zhang Aoxiang, 任炳阳 Ren Bingyang, 王芳 Wang Fang, 刘俊杰 Liou Juin. J., 刘玉怀 Liu Yuhuai
{"title":"具有阶梯型超晶格电子阻挡层和楔形空穴阻挡层结构的AlGaN基深紫外激光二极管性能优化","authors":"张傲翔 Zhang Aoxiang, 任炳阳 Ren Bingyang, 王芳 Wang Fang, 刘俊杰 Liou Juin. J., 刘玉怀 Liu Yuhuai","doi":"10.3788/lop221886","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221886","url":null,"abstract":"为了提升深紫外激光二极管（DUV LDs）的载流子注入效率，优化其工作性能，提出了阶梯型超晶格（SSL）电子阻挡层（EBL）和楔形（WS）空穴阻挡层（HBL）结构。使用Crosslight软件分别仿真了具有矩形EBL和HBL、矩形超晶格（RSL）EBL和塔形（TS）HBL以及SSL EBL和WS HBL的DUV LDs。仿真结果表明，SSL EBL和WS HBL更有效地增加了量子阱（QWs）中的载流子注入，减少了非有源区的载流子泄漏，提高了辐射复合率，降低了阈值电压和阈值电流，提高了DUV LDs的输出功率和电光转换效率。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"31 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":"135105345","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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