中国光学（中英文）

2025年05期

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双月刊

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光学系统偏振特性影响抑制方法综述 摘要：光学系统的偏振特性会改变入射光的偏振态，从而对成像质量、探测精度等产生影响。对于望远镜、光刻物镜等光学仪器，偏振特性是决定系统性能的重要因素之一。因此，抑制光学系统偏振特性的不利影响对于实现高性能现代光学系统具有重要意义。本文总结了光...

利用级联超构表面同时测量径向角位移和纵向线位移 摘要：为了解决现有超构表面位移测量技术无法同时测量多个物理量的问题,本文设计了一种超构表面级联结构，可用于同时测量径向角位移和纵向线位移。首先，根据级联超构表面对圆偏振光的联合相位调制阐述了位移测量的工作原理。接着，利用琼斯传输矩阵分析了相...
Lyot-Sagnac与Fabry-Pérot级联增敏的光纤温度传感器 摘要：为了有效提高检测灵敏度和实用性,本文提出了一种基于游标效应增敏的Lyot-Sagnac 传感结构与Fabry-Perot 干涉仪(FPI)级联的光纤温度传感器。其中，Lyot-Sagnac传感结构是通过 90° 旋转熔接不同...
Bi₂O₃/Bi₂S₃ 异质结材料的制备及其光电探测性能研究 摘要：采用热聚法结合室温溶液法制备了 Bi2O3/Bi2S3 异质结复合材料，并对其微观形貌、晶体结构和元素组成等进行了表征。结果表明 Bi2O3/Bi2S3 异质结复合材料整体呈现为块状形貌且有孔洞存在，表面相对粗糙。基于所制备的Bi2O...
生物荧光系统中多通道负滤光膜的研制 摘要：随着生物荧光技术的迅速发展，对信号传输的精度要求也越来越高。滤光膜作为系统分光的核心器件，其光谱特性直接影响系统的传输精度。本文选用 Nb2O5 与 SiO2 作为高低折射率材料，利用高斯变迹函数结合Optilayer膜系软件对多通道...
流动相单分子免疫检测系统的设计 摘要：为实现肿瘤标志物的早期诊断，本文设计了一种适用于流动相样本的单分子免疫检测系统，并对其光学荧光成像平台及图像检测计数算法进行了研究。首先，为满足低浓度、高通量样本的即时检测需求，提出了一种基于流动相的单分子免疫检测方法。其次，结合微流...
557.7nm波段星载探测风场的多普勒非对称差分干涉仪杂散光分析与抑制 摘要：由于大气背景辐射对多普勒非对称差分(DASH)干涉仪风场探测成像质量会产生影响，本文对其进行研究并设计杂散光抑制结构。基于轨道参数和观测几何，分析不同高度下大气背景辐射对系统信噪比(SNR)影响。随后，结合系统参数和信噪比变化规律设计...
动态扫描场景下GM-APD激光雷达点云高精度配准方法研究 摘要：本研究针对盖革雪崩光电二极管(Geiger-mode avalanche photodiode,GM-APD)激光雷达在动态扫描场景下相邻帧点云重叠率低、易强制配准非匹配点对的问题,提出了一种基于双向匹配机制和多分辨率邻域扩展的改进I...
基于双向条纹点云匹配的复杂纹理误差校正 摘要：在结构光三维测量系统中，相机离焦现象不可避免。在离焦的影响下，物体表面的复杂纹理会引人显著的相位误差,影响测量精度。本文针对该问题，分析并构建了该相位误差的理论模型，指出了其与纹理变化方向的关系，并由此提出了一种基于双向条纹点云匹配的...
基于快速迭代滤波的单帧彩色条纹投影轮廓术 摘要：为了实现动态物体的三维轮廓测量，并克服传统傅立叶解调方法中由于不同载频频谱混叠而导致的测量精度受限，以及彩色复合条纹投影技术中的颜色耦合问题，本文提出了一种基于快速迭代滤波的三频彩色条纹投影轮廓术。该方法首先通过CCD相机采集一帧彩色...
基于单相机的空间目标相对位姿测量系统 摘要：为提高测量系统的稳定性及精度,实现航天器超近距离高精度对接,本文提出了一种基于单相机及合作靶标的相对位姿测量系统，用于双星间相对位置及姿态的高精度测量。通过设计追踪星视觉相机及目标星LED合作靶标，在双星距离为50米到0.4米的范围内...
光电混合的光学卷积神经网络的片上训练及其抗噪性 摘要：光电混合的光学卷积神经网络(OCNN)通过结合光子元件的并行线性计算能力和电子元件的非线性处理优势，在分类任务中展现了巨大的潜力。然而，光子元件的制备误差即不精确性和执行后向传播的FPGA中的电路噪声对网络性能有显著影响。本文搭建了光...
基于过压驱动的穆勒矩阵高速测量方法 摘要：为实现穆勒矩阵的高速测量，本文提出一种基于过压驱动的穆勒矩阵高速测量方法。首先，建立基于液晶的穆勒矩阵仿真模型，仿真分析了待测物穆勒矩阵的测量可行性。其次，给出了液晶可变相位延迟器的过压驱动方法，并利用过压驱动技术缩短了偏振态的切换时...
腔衰荡光谱仪器腔镜微缺陷散射模型 摘要：针对腔衰荡光谱仪器(CRDS)中的腔镜微缺陷会导致测量精度下降的问题,本文建立了基于Bobbert Vlieger BRDF理论的腔镜微缺陷散射模型，分析了微缺陷在不同光源波长、入射角度、缺陷量级、缺陷类型、缺陷密度、基底膜层的散射光...
射频轴快流 CO₂ 激光器动态L型阻抗匹配网络设计 摘要：针对高功率轴快流 CO2 激光器射频放电阻抗的匹配问题，本文设计了低反射率、高动态匹配范围的阻抗匹配网络，以实现射频激励轴快流 CO2 激光器在不同放电结构下射频功率的高效利用。基于射频电路阻抗匹配理论，构建了多电极等效电路模型,提出...
大口径平面镜的瑞奇-康芒检测数据处理方法 摘要：针对现有大口径平面反射镜面形检测中数据处理方法存在通用性较低、检测中数据易受环境影响等问题，本文提出了一种结合光线追迹法获取灵敏度矩阵的数据处理方法，对瑞奇-康芒法检测获得的数据进行处理分析，实现了对大口径平面镜的高精度面形检测。首先...
面向空间目标广域探测的大视场宽光谱光学系统设计 摘要：为了实现空间目标的广域探测，本文设计并研制了一种宽光谱( 400～1000nm ）、大视场 (61°) 、小F数(1.38）、低畸变的光学系统。该光学系统具备六等星的探测能力，能够实现对空间目标的广域探测。首先,建立空间目标...
磨料水射流抛光熔石英玻璃的多目标参数优化 摘要：磨料水射流抛光技术作为一种非接触式超精密加工方法，因其材料去除函数稳定、无亚表面损伤及强形状适应性，在光学元件加工领域具有重要应用价值。本研究通过计算流体动力学(CFD)数值模拟方法，系统分析了射流压力、喷嘴直径及入射角度对抛光流场压...
基于可拉伸光纤和干涉测量的振动传感器 摘要：软聚合物光纤(SPOF)因其优异的机械性能和光导特性，在基于光学的可穿戴和可植人生物传感器中显示出巨大的潜力。然而，柔性光纤的多模态特性限制了它们与传统光纤传感器的集成。本文首次介绍了一种基于激光干涉技术的柔性光纤振动传感器，可应用于...
DnCNN-RM：基于残差网络的自适应合成孔径雷达图像去噪算法 摘要：在图像处理领域，合成孔径雷达(SAR)图像的应用很广泛，因而分析 SAR图像具有重要意义。然而，这些图像常常受到相干斑噪声的干扰，显著降低了图像质量。传统的去噪方法，通常基于滤波器技术，往往存在效率低和适应性差的局限性。为了克服这些不...
彩色投影仪光强自适应高动态范围三维测量方法 摘要：单一曝光时间或单一投影强度的条纹投影轮廓术(FPP)系统方法受限于相机的动态范围，会导致图像的过饱和和欠饱和，从而造成点云缺失或精度降低。为了解决这一问题，有别于投影仪像素调制方法，我们利用彩色投影仪三通道LED投影强度可单独控制的特...
基于太赫兹全介质超表面的独立双带连续域束缚态 摘要：相比传统的单频连续域束缚态(BIC),双带BIC 具有更高的自由度和功能性,而实现双带BIC 的独立调控将进一步增强其优势，最大化提升其性能。本研究设计了一种在太赫兹(THz)波段实现双带BIC的全介质超表面。通过调节两种不对称结构参...
含非正则涡旋对的部分相干光束的空间相关奇点与轨道角动量谱 摘要：将非正则涡旋对引入部分相干光领域，利用Fraunhofer衍射积分公式研究了该光束在远场的空间相关奇点（SCS）和轨道角动量(OAM),详细探讨了非正则因子、离轴距离和涡旋符号对空间相关奇点的影响,研究了远场OAM谱、密度、检测与串扰...
具有温度补偿的金属膜片式光纤法珀压力传感器 摘要：本文针对油气井、发动机燃油系统和航空液压系统等高温密闭环境下压力监测的技术难题，研发了一种具有温度补偿的金属膜片式光纤压力传感器。该传感器采用金属敏感膜片与蓝宝石晶片构成温度-压力双法珀(Fabry-Perot,FP)干涉腔结构，并结...