激光与光电子学进展

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《激光与光电子学进展》 关注(): 期刊周期：月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：31-1690/TN; 国际标准刊号：1006-4125; 主办单位：中国科学院上海光学精密机械研究所; 主管单位：中国科学院; 查看激光与光电子学进展近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：《微纳电子技术》电子科技论文; 下一本期杂志：《煤炭科学技术》杂志目录参考

　　【杂志简介】

　　《激光与光电子学进展》是由中国光学学会主办，中国科学院上海光学精密机械研究所等单位承办，中国科学出版社出版、邮局公开发行的科技进展类月刊。1964年创刊，至今已出刊40年，450期，增刊13期。本刊旨在及时报道国内外激光与光电子学领域科技新成果、新概念、新进展、新技术、新应用、新产品，促进国内外学术交流，沟通科研单位、生产部门与用户的联系，促进激光与光电子事业的发展。同时，本刊也是国内唯一为大专院校、科研院所在读硕士、博士研究生和博士后以及申请自然科学基金的中青年科学家撰写的有关激光与光电子学进展的综述论文给予优先发表机会的刊物。

　　本刊设置的栏目有:“综合评述”、“理论与研究”、“激光核聚变”“强光光学”、“高功率激光”、“信息光学”、“光电子器件与技术”、“光电子应用与产业化”、“市场分析”、“媒体扫描”、“新产品介绍”等等。请作者在来稿中注明所投栏目。

　　【收录情况】

　　国家新闻出版总署收录　获奖情况

　　全国光学期刊一等奖(95)

　　上海市优秀期刊表扬奖(96)

　　中科院情报工作优质服务奖(97)

　　【栏目设置】

　　主要栏目：综合评述、理论与研究、激光核聚变、信息光学、强光光学、高功率激光、光电子器件与技术、光电子应用与产业化等。

　　杂志优秀目录参考：

　　1 超短脉冲激光微焊接玻璃进展范文中;赵全忠; 7-19

　　2 空间激光通信中光学锁相环的研究进展赵毅;佟首峰;宋延嵩;常帅;刘洋; 20-28

　　3 太赫兹聚合物波导研究进展刘婧;沈京玲;张存林; 29-35

　　4 可见光通信应用前景与发展挑战宋小庆;赵梓旭;陈克伟;廖自力; 36-44

　　5 欧洲HiPER项目激光驱动器概念设计研究现状肖凯博;袁晓东;蒋新颖;严雄伟;王振国;李明中;郑建刚;郑万国; 45-52

　　6 CT造影冠状动脉狭窄检测与量化的相关研究陈相廷;张帆;张一凡;孔珊; 53-60

　　7 旋转相位屏模拟大气湍流时空特性的测量谭涛;罗奇;谭毅;刘超;李新阳; 61-68

　　8 无波前探测自适应光学对光通信性能影响分析牛超君;于诗杰;韩香娥; 69-74

　　9 大气通信中部分相干径向偏振光束的束宽展宽和角扩展研究陈顺意;丁攀峰;蒲继雄; 75-81

　　10 随机相位屏法数值模拟太赫兹波在湍流大气中的传输李婉;曾曙光;刘雁; 82-87

　　11 分数阶拉盖尔高斯光束轨道角动量的实验研究柯熙政;李亚星; 88-94

　　12 大气湍流对空间相干光通信的影响研究孔英秀;柯熙政;杨媛; 95-101

　　13 基于光纤迈克耳孙干涉仪调解技术的光纤光栅电流传感技术研究樊彦恩;武帅;贺胜男;李丹丹;王凯;陈信伟; 102-107

　　14 空间分集技术在航空激光通信中的应用研究赵静;赵尚弘;李勇军;赵卫虎;刘韵;李轩; 108-113

　　15 改进环光纤结构中轨道角动量模式特性分析黄桂勇;周守利;覃亚丽;薛林林;鄢曼; 114-117

　　16 红外成像光谱在泄漏气体处置中的应用研究朱亮;邹兵;高少华;丁德武; 118-123

　　17 槽式抛物面聚光器能流密度分布的理论研究马保宏;葛素红;李守义; 124-129

　　18 基于单片数字微镜器件的三维彩色全息投影技术季冬;宋佳文;周皓;顾济华; 130-136

　　19 利用空间光调制器实现螺旋光束轨道角动量的精确测量(英文) 王铮;辛璟焘;邬志强; 137-143

　　电子科技论文范文：基于正交频分复用的线性最小均方误差信道估计改进算法

　　摘要：传统的线性最小均方误差(LMMSE)信道估计要求已知信道的统计特性，而实际应用中无线信道的统计特性往往是不可知的。针对无线信道的不确定性，根据时域信道上能量分布的稀疏性特点，在最小二乘(LS)算法的基础上提出了一种改进的LMMSE信道估计算法。该算法从当前信道置信度较高的频率响应出发，把相邻子载波信道估计误差的比值作为信道响应的加权系数，然后通过加权平均的方法计算出多径信道下的信道响应。该算法避免了繁琐的矩阵求逆与分解运算，能够有效降低算法复杂度。实验结果表明，所提算法总体性能优于LS算法及经过奇异值分解的线性最小均方误差(SVDLMMSE)估计算法，且其误码率接近于传统的LMMSE算法。

　　关键词：正交频分复用,信道估计,无线信道,均方误差,误码率

　　0引言

　　正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing， OFDM)是现代通信系统多载波调制中的一项关键技术。该技术的核心思想是将传输信道分解成若干个正交子信道，使高速传输数据流转换成并行的低速子数据流，经逆傅里叶变换后分别在每个子信道上进行传输。在多径条件下使用OFDM技术可以增加系统的鲁棒性，使其能够较好地对抗无线信道的频率选择性衰落和窄带干扰，并有效提升系统的频带利用率。为保证信号传输的可靠性，OFDM系统对子载波间的正交性要求非常严格，而信道估计则是其中的一项关键技术。通过跟踪接收端信道频率响应的变化，该技术可以对接收到的信号进行恢复和校正，以减小信道多径衰落对系统的影响，因而其精确程度将直接影响OFDM系统的总体性能[1]。

　　激光与光电子学进展最新期刊目录

基于箱线图光子去噪模型的浅海无原位遥感水深反演方法————作者：赵向涛;亓超;朱建华;车俊宇;田震;朱志军;

摘要：针对光学遥感影像与星载激光雷达联合浅海测深中噪声干扰大、水深反演精度不足的问题，本文提出了一种基于箱线图光子去噪模型的浅海无原位遥感水深反演方法。该方法通过高斯拟合分离海面和海底点，并对地形起伏区海底点云进行分段水平旋转，计算旋转后海底点的箱线图上下四分位数作为阈值，对ICESat-2(Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2)激光点云数据中的噪声进行去...

基于偏振差分自混合干涉的磁场测量方法研究————作者：黄宇轩;王良杰;牛贵锋;孙玉豹;魏来;刘心男;孙文强;赵岩;

摘要：本文提出了一种偏振差分自混合干涉技术结合法拉第效应的直流磁场测量系统。该系统利用铽镓石榴石（TGG）晶体在磁场作用下发生的法拉第旋转，并通过偏振片来调制自混合干涉系统回馈光的强度，得到不同磁场强度下不同幅值的干涉条纹，进而通过干涉条纹的变化对磁场强度进行传感。本文通过理论分析得到功率峰峰值变化与磁场大小的关系并验证了该方法的可行性。实验结果表明，该系统在0～105mT测量范围的相对误差在±1.45...

面向实时应用的高精度激光测距方法————作者：司龙三;赵毅强;王宁;李尧;

摘要：为了解决实时应用场景下激光测距系统的高精度测距问题，本文提出了一种高精度激光测距方法，并对其进行了硬件优化实现。该方法首先对回波信号数据进行特征预处理，继而完成波形重构与参数解算，最终实现行走误差的精确校正。针对硬件优化实现，通过高斯函数模型的数学重构降低计算复杂度，实现了算法在FPGA平台的实时应用。基于ADC-TDC混合架构测距系统进行测试验证，单次测距的算法时间花销优于4.026μs，保证了...

窄线宽内腔半导体激光器研究进展————作者：袁庆贺;朱盈盈;江向军;黄婷;刘素平;马骁宇;

摘要：随着半导体激光器芯片制备工艺的不断进步，作为精密光学系统核心光源的窄线宽内腔半导体激光器得到了前所未有的快速发展，其应用已经扩展到相干光通信、冷原子物理、光学精密测量以及全固态激光雷达等领域。本文详细介绍了当前国内外窄线宽内腔半导体激光技术和发展现状，并分析讨论了各种窄线宽内腔半导体激光器的设计思路、关键技术以及光学特性，最后对窄线宽内腔半导体激光器的未来发展趋势进行展望，以期为国内外科研工作者提...

基于动态视觉传感器的多阈值动态调节研究————作者：刘俊澳;徐江涛;石晓佩;

摘要：为了在动态视觉传感器中实现丰富图像细节和低后端读出数据量的综合调节，本文提出了一种多阈值动态调节（Multi-Threshold Dynamic Adjustment,MTDA）方法。采用多阈值动态调节电路测量每行像素相邻两次访问读出电路的时间间隔，基于该间隔进行多阈值调节。通过搭建行为级模型，在MTDA和传统的全阵列统一阈值（高阈值和低阈值）三种检测方法下，分别进行连续100次等时间间隔的光强探...

用于表征少周期脉冲的全反射式光学快门————作者：邱文栋;张璇;侯霞;

摘要：少周期近红外超短激光器因其具有宽同相频谱和高峰值功率的特性，是高效频率转换、高相干性超连续产生和驱动高次谐波的关键驱动源。少周期脉冲的宽光谱及色散高敏感性对时域表征技术提出挑战。为实现少周期脉冲时域波形特征的高精度测量，本研究对传统光学频率分辨快门（Frequency-Resolved Optical Gating,FROG）技术进行了系统性优化：在硬件架构方面，采用全反射式光学架构设计，有效抑制...

基于高效通道Transformer结构的双能计算机断层扫描物质分解网络————作者：李琪玮;史再峰;孔凡宁;胡润蕾;郝宇东;

摘要：针对能谱计算机断层扫描（Computed Tomography, CT）常规物质分解方法中存在的噪声放大和分解精度低等问题，本文基于跨通道特征交互学习，提出了把通道Transformer结构和高效通道注意力机制相结合的U形双能CT物质分解网络，称为ECTransNet。该网络使用通道交叉融合Transformer模块捕获长距离依赖关系，提取多尺度图像特征；设计高效通道交叉注意力模块提取不同能量通道...

基于高光谱成像与集成模型的水稻种子活力量化检测————作者：闫临宇;曹佳雯;杨玉青;刘泳均;邹禹;程从新;廖娟;

摘要：为实现水稻种子活力水平的无损量化检测，本文提出了一种基于高光谱成像与集成模型的水稻种子活力无损检测方法。采用人工加速老化法构建6个种子活力梯度的样本，通过高光谱成像系统获取样本的高光谱图像，图像采集完毕后，进行稻种萌发试验，分别在第7天和第14天统计发芽率；对图中每粒种子的感兴趣区域提取光谱数据，利用多项式卷积平滑(SG)、多元散射校正(MSC)和标准正态变量转换(SNV)对光谱数据进行预处理，并...

图像特征驱动的太赫兹单像素成像测量矩阵排序优化方法————作者：杨富;邓琥;郭进;尚丽平;刘泉澄;

摘要：太赫兹单像素成像通过结构化测量矩阵对图像进行压缩采样，并将其转换为强度信号，因此测量矩阵的设计对成像效率与图像重建质量具有关键作用。本文提出一种图像多特征协同驱动的哈达玛矩阵排序优化方法，结合图像信息引入动态归一化均方误差指标，通过局部对比度量化纹理细节敏感度，梯度幅值表征边缘信息强度，全局亮度偏离度反映能量分布特性，建立测量矩阵与图像特征的关联度模型，并据此对矩阵进行优化排序。实验结果表明：优化...

动态图交叉自注意力引导的级联多模态遥感图像分类————作者：耿志慧;王江涛;王锐;

摘要：目前高光谱图像（Hyperspectral Image,HSI)与激光雷达(Light Detection and Ranging,LiDAR)等多模态遥感数据结合光谱、空间和高程信息进行多模态联合分类成为热点。但仍然面临特征冗余、跨模态信息交互不足及长距离依赖建模困难等挑战。为此，本文提出一种动态图交叉自注意力引导的级联增强分类网络。该网络通过多尺度特征提取模块增强空间-光谱和空间-高程信息的联...

基于不同屏蔽气氛下激光抛光65Mn钢自由表面演变的数值分析————作者：戴伟;王思进;方楚桥;邱博辉;王鑫;吴晓;

摘要：数值模拟是揭示激光抛光复杂物理机制的重要工具。然而，目前研究主要局限于氩气环境，尚未形成多气氛条件下的系统性数值分析。鉴于此，本文构建了融合流体力学与热质传递的二维轴对称瞬态数值模型，综合考虑毛细管效应、热毛细对流及化学反应等多物理场耦合作用，对水、氩气、空气和氧气四种屏蔽气氛下的65Mn钢激光抛光过程进行对比研究。通过分析不同屏蔽气氛对温度场分布、熔池动态行为及自由表面形貌演化的影响规律，发现优...

基于相机非线性特性的无序色散微型光谱仪光谱复原方法————作者：夏玮;杨涛;

摘要：本文提出了一种新的无序色散微型光谱仪复原方法，通过融合相机光电传感器的非线性物理特性与算法优化，显著提升光谱重建精度。具体地，探测器（即相机的CMOS传感器）的非线性响应特性通过相机响应函数（Camera Response Function, CRF）建模，涵盖光电转换的非线性（辐射量-像素值映射关系）和光谱灵敏度（波长依赖性）。传统的无序色散微型光谱仪复原方法未能充分考虑这些因素，导致在实际应用...

纵横比分布特征对矿物气溶胶平均光学特性的影响————作者：雷妍;于记华;王明军;刘朝阳;

摘要：纵横比(Aspect Ratios, AR)是描述椭球粒子形态和非球度的重要物理量，其会直接影响激光的传输和散射特性。为探讨纵横比分布特征与矿物气溶胶光学特性之间的关系，结合最新开发的椭球坐标系下基于分离变量法求解的Lorenz-Mie代码，本文数值分析了可见光与近红外波段范围内纵横比分布特征对矿物气溶胶平均消光系数、单次散射反照率、不对称因子、散射相矩阵、后向散射系数、激光雷达比等光学特性的影响...

局部-全局特征融合的点云分类和分割方法————作者：黄琼丹;韩洁婧;王佳鹏;康仕林;刘露露;

摘要：点云因其丰富的细节和直观的三维表示能力，在工业检测等领域得到了广泛应用。然而，目前深度学习方法在处理点云数据时存在特征挖掘与融合不充分的问题，抑制了点云分类和分割的精度。针对这些问题，本文提出了一种局部-全局特征融合的点云分类与分割网络架构LGNet。该网络采用局部-全局动态图特征更新机制，以获取更有利于点云分类和分割的深层特征。在局部特征提取阶段，结合图卷积神经网络和局部注意力机制提取双分支局部...

基于深度学习的稀疏扫描双域图像重建————作者：李征恒;倪辰荫;张春敏;

摘要：在微焦点锥束CT成像中，通常需要较多的扫描角度来获取足够的数据。如果减少扫描角度，可能会导致重建图像中出现伪影。为了解决因稀疏扫描导致的条状伪影及图像模糊问题，利用深度学习的方式填补因稀疏扫描导致的信息缺失。采用全扫描重建图像与稀疏扫描重建图像构建配对数据集，提出一种结合小波变换的去噪扩散概率模型和生成对抗网络（GAN）的双域CT稀疏角重建模型——基于小波的扩散细化生成（WDRG）模型，该模型将C...

PAMNS-Net:基于原型学习和自适应多分支融合的细胞核分割网络————作者：杨仕伟;南新元;蔡鑫;李强;

摘要：针对现有细胞核分割研究中上下文信息联系匮乏、高级和低级特征图之间语义差距明显，以及细胞核丰富的类内特征考虑不足等问题，提出了一种基于TransUNet改进的细胞核分割网络PAMNS-Net(prototype learning and adaptive multi-branch fusion nuclei segmentation network)：在跳跃连接处添加高效多尺度注意力（efficie...

三轴光纤陀螺用毫米级氧化硅光波导芯片————作者：张学琛;郭文涛;谭满清;

摘要：针对惯性导航系统对三轴光纤陀螺小型化和低成本的迫切需求，以及当前三轴一体方案存在的问题，本文提出了一种创新的阵列式布局方案。基于此方案，设计了一种毫米级集成光波导芯片。该芯片采用掺锗氧化硅材料，集成锥形耦合器与Y波导交叉结构，能够实现与光源阵列、探测器阵列及光纤阵列的阵列式对准耦合，显著简化了耦合对准工艺。通过运用光束传播法（BPM）对芯片的参数进行仿真计算，确定芯片尺寸为4.08 mm×2.8 ...

反向创建具有规定特性的混合光球和光针阵列————作者：李琦;杨艳芳;何英;王昆峰;韩阿强;

摘要：本文提出一种基于天线模型反向创建具有规定特性的任意空间定向的光球阵列、光针阵列以及二者融合的混合焦场阵列，并且可按需指定阵列的特殊几何模型。该方法基于天线辐射理论与时间反转技术，在由两个高数值孔径物镜组成的4Pi聚焦系统的共焦区域，有序排布由虚拟均匀线源天线（ULSA）和偶极子天线（DA）构成的混合天线阵列，通过在物镜瞳孔面精确获取所需入射场，再利用4Pi聚焦系统实现紧聚焦，最终获得预设的聚焦阵列...

基于频谱动态聚合去噪的毫米波图像目标检测方法————作者：杨梦豪;蒋徳琦;王佳欣;叶学义;

摘要：针对毫米波图像中噪声干扰严重、前背景对比度低的问题，提出基于频谱动态聚合去噪的检测方法。以YOLOXs作为基础架构，引入去噪模块形成跨阶段频谱动态去噪（Cross-Stage Partial Frequency-Domain Noise Suppression Module, CSP-FDN）模块，增强模型的抗噪声干扰能力；并补充矩形自注意力增强的SPPF＿RCM模块，增强前景物体特征信息；再以集...

基于空谱约束的弹性非负矩阵分解的高光谱解混————作者：胡益豪;杨隆珊;

摘要：高光谱图像中普遍存在的噪声严重影响解混精度，为抑制噪声的影响，本文提出一种结合空谱约束的弹性非负矩阵分解（ENMF-S-TV）高光谱图像解混方法。该方法首先利用一种新的损失函数，即弹性损失函数，利用L₂范数和L_2,1范数来探索高光谱图像的表示结构和噪声稀疏结构。其次，为利用高光谱图像的空谱信息，引入L_1/2正则化和总变差模型来提高丰...

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