光学技术

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《光学技术》 关注(): 期刊周期：双月刊; 期刊级别：北大核心; 国内统一刊号：CN11-1879/O4; 国际标准刊号：1002-1582; 主办单位：北京兵工学会北京理工大学,中国北方光电工业总公司; 主管单位：国防科学技术委员会; 查看光学技术近十年数据入口>>>; 上一本期杂志：《通信管理与技术》省级通信期刊; 下一本期杂志：《电信网技术》省级期刊

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　　期刊简介：

　　《光学技术》杂志是面向国内外的以应用科学和工程技术研究成果为主的有关光电技术方面的专业性学术刊物。主要刊登应用科学研究和工程技术研究方面的有创新性的学术论文；有创新的科研实验和有实用价值的研究报告；重要学术问题和重大科技成果的综合评述及前沿学科的发展趋势和展望；优秀学位论文中的创新部分；最新学术动态和科学研究快报。曾用刊名：光学工艺。被评为2012中国国际影响力优秀学术期刊，中文核心期刊（2004版：物理类）、中国科技核心期刊、美国《工程索引》（EI）收录期刊；该刊被以下数据库收录：CA化学文摘(美)(2009)、CBST科学技术文献速报(日)(2009)、中国科学引文数据库(CSCD—2008)。

　　栏目设置:光学仪器与光学设计、光学测量、光学材料、薄膜光学、非线性光学、激光技术与激光器、导波光学、光纤与集成光学。

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　　光学技术最新期刊目录

已知窗口形状的被动非视域成像————作者：孙佳科;王维东;

摘要：非视域成像是对视线外场景进行成像，可以分为主动非视域成像和被动非视域成像。主动非视域成像使用主动光源及探测器对非视域场景进行成像。被动非视域成像则依赖于场景发出的光或反射光，利用物体、墙角和窗口对非视域场景进行成像。现有利用窗口进行被动非视域成像的方法只针对矩形窗口，需要已知窗口形状、尺度和位置。然而现实生活中窗口形状各异，且很难得到其精确尺度和位置。为此，提出一种已知窗口形状的被动非视域成像方法...

基于全变分与深度去噪网络的压缩超快摄像重构方法————作者：龙佳乐;李英荣;丁毅;马钊;张建民;许彬;

摘要：利用压缩超快摄像技术，有希望以极高的时间分辨率揭示飞秒激光脉冲在介质中的瞬态散射过程。然而，基于两步迭代收缩/阈值算法(TwIST)的压缩超快摄像重构由于受到欠采样策略引起的超高数据压缩率影响，存在图像重构质量不高、结果不稳定等问题。为克服这些问题，本文提出了一种交替使用全变分(TV)与深度去噪网络(FastDVDNet)结合的即插即用广义交替投影框架重建算法，以改善压缩超快摄影的图像质量。实验结...

基于BRDF与NIQE的非视域目标重建————作者：王钰锋;隋国荣;

摘要：针对被动非视域目标重建工作中的光学传输模型仍未完善、重建算法的相关参数尚不明确等问题，提出了一种基于BRDF的光学传输模型以及一种基于NIQE的融合FISTA算法。基于BRDF建立被动非视域场景下的光学传输模型，对模型离散化并建立数据保真项与数据平滑项的目标函数，使用NIQE作为指标融合FISTA迭代算法求解优化问题得到最优重建结果。MNIST手写数字集的重建结果的PSNR为11.34dB,而SS...

基于ESPCN的离散余弦变换单像素成像方法————作者：潘剑;龙佳乐;张建民;黎在铭;黄昊铭;

摘要：单像素成像是一种通过少量像素测量重建图像的技术，具备高度灵活性。然而由于每个像素是间接测量的，图像重建质量可能不如传统直接成像技术。文章提出了一种将离散余弦变换(DCT)与高效亚像素卷积神经网络(ESPCN)相结合的单像素成像方法。通过DCT对少量像素测量进行频域分解，获取低分辨率的频域特征表示，保留了关键的频率信息。ESPCN通过亚像素卷积层将低频特征映射到高分辨率图像，从而实现高质量重构。仿真...

基于波前编码的共形整流罩剩余像差抑制方法研究————作者：林琳;邹博琳;张佳良;朱崇辉;于佳倩;孙朝范;

摘要：共形整流罩空气动力学性能良好，但其自身结构特性会引入随视角变化的动态像差，导致共形光学系统像质下降。针对该问题，提出了使用波前编码技术来抑制共形整流罩剩余像差的方法。利用传统的非球面固定校正器对共形整流罩的动态像差进行初步校正，然后在共形光学系统的出瞳面插入设计优良的相位掩膜板实现剩余像差的抑制。通过PSF、Strehl比以及图像仿真等验证了该方法的可行性。设计结果表明，该方法能够有效减少光学元件...

基于网格矢高的自由曲面反射镜设计方法————作者：林艺华;李刚;徐伟龙;闫栋;赵一轩;

摘要：自由曲面在紧凑型复杂光学系统中占有重要地位，自由曲面设计及自由曲面描述方法是自由曲面应用的关键。文章提出基于网格矢高的自由曲面设计方法，以光线为研究对象，将成像和非成像相结合，利用非成像理论计算自由曲面离散点坐标，将其拟合为自由曲面作为基底曲面，将离散点与基底曲面的偏差设为补偿量，然后利用成像光学理论同时优化基底和补偿量，直到满足系统设计要求。利用该方法设计了一个自由曲面反射镜光学整形系统，照度均...

应用于梯度折射率测量的长波红外干涉仪————作者：张祐诚;郑东晖;黄一飞;李晶晶;陈磊;

摘要：红外梯度折射率材料折射率大且折射率变化大，导致干涉条纹密度大且密度变化大。为了精确测量红外梯度折射率材料，研究了一种λ=10.6μm红外马赫-曾德尔干涉仪，设计了一种变焦、定焦同步成像方案，解决了材料大梯度分布情况下条纹过密导致的难以测量难题，通过测量红外梯度折射率材料的透射波前从而得到其折射率分布。利用该干涉仪测量厚度为2mm的轴向梯度折射率样品和厚度为9mm的径向梯度折射率样品，得到两样品折射...

高斯脉冲激光烧蚀钛合金热效应分析研究————作者：姜永霞;李隆;程雨露;余天锡;文君瑶;张春玲;

摘要：利用多物理场耦合分析软件对激光作用于金属材料TC4材料时的热效应进行数值模拟计算，从热传导理论出发，构建了高斯分布脉冲激光单点作用TC4材料的二维轴对称瞬态物理模型，建立了钛合金表面激光加工温度场分布理论模型。通过论述激光烧蚀金属表面主要发生的激光加工机理和物理现象，建立了激光烧蚀金属材料表面的理论模型以及求解材料温度场分布的热传导方程，并通过有限元仿真进行研究，得到了光斑半径、激光功率、激光脉宽...

钬激光结石消融效率影响因素探究————作者：陈明惠;许诗怡;谈维杰;汪宏旺;王援柱;王成;项华中;

摘要：为了提高钬激光碎石术的结石的消融质量和消融效率，减少手术时间，探究了钬激光脉冲峰值功率、光纤芯径和工作距离对于钬激光消融效率的影响。首先搭建了一个体外模型装置模拟输尿管内钬激光碎石的过程，实验使用250mg的正方体石膏模型来代替人体结石。接着确定了实验所需的参数，钬激光功率选择10W、12W、20W和24W,脉冲持续时间为200μs和800μs,光纤使用272μm以及550μm,工作距离从0mm到...

室内定位光通信平衡码编解码设计————作者：姚迪昌;栾新源;艾佳铭;

摘要：可见光通信定位技术在无线通信技术中极具发展潜力和应用前景；为了提高可见光通信(VLC)在室内定位的效率及其应用范围，研究构建了一种室内定位光通信平衡码编解码系统；系统首先基于LED灯具的特性，开发了一套光条形码编码系统，利用光信号的周期性特点进行数据传输。随后，引入了先进的YOLOv8算法对发出的循环可见光编码进行精确定位，实现对编码周期的精准捕捉。此外，系统还设计了一种包含倾斜矫正和误差修正技术...

大气湍流下激光通信的波前还原研究————作者：闫丽娟;梁冰;

摘要：大气湍流下激光通信易出现相位波动和光束漂移的现象，导致自由空间激光通信的误码率升高。针对此问题，提出一种基于深度学习的大气湍流下激光通信波前还原方法。使用卷积长短时记忆模型提取激光波前序列的时空特征，对激光波前的相位波动进行学习；对ConvLSTM模型进行改进，使其具有捕捉波前移动的能力，从而捕获大气湍流下激光束漂移的信息；结合生成对抗网络对所提神经网络进行训练，再用训练的网络对接收的光束波前进行...

基于双飞秒光学频率梳的CO₂光谱测量————作者：李刻泰;李晓峰;夏传青;武腾飞;杨永军;蔡静;

摘要：文章研究了基于近红外双光梳光谱测量技术的CO₂浓度测量方法。实验采用两台中心波长为1550nm的飞秒光学频率梳，通过同步精密锁定的双光梳光谱系统，选用1572nm波段的CO₂吸收谱线进行测量。结果显示，测量的CO₂浓度误差为4.27%,光谱分辨率达到113MHz。研究验证了双光梳系统在近红外波段CO₂测量的可行...

低渗透砂岩储层孔隙度的太赫兹成像表征————作者：苗昕扬;熊舒洁;安天天;刘学聪;赵昆;

摘要：以松辽盆地扶余油层为研究对象，结合岩石学特征，采用反射式太赫兹(THz)光谱成像技术对来自不同井位、深度的10个致密砂岩样本进行孔隙分布表征。结果表明，受孔隙非均匀分布的影响，THz反射率在样本不同位置展现出显著差异。基于BP神经网络实现了对孔隙度的精准量化，并构建了基于有效介质理论的孔隙度量化评价模型，实现对样本整体孔隙度的定量分析及孔隙分布可视化，有望为深入理解储层渗流机制及优化开采方案设计提...

基于摄影测量的机器人移动跟踪测量系统————作者：夏常青;吴龙;彭文君;陆冠含;

摘要：如何提高测量范围与多位姿测量数据融合精度是实现大构件高精度测量的关键。文章设计了一种基于摄影测量的机器人移动跟踪测量系统，实现了大范高精度多位姿测量数据融合，完成了高速列车车体的测量。具体地，针对高速列车车体尺寸达25m×4m×4m,单测量设备范围有限的问题，系统通过机器人抓取结构光设备与导轨对机器人的移动实现了系统大范围的测量。为了实现多位姿下高精度测量数据融合，系统通过多个单目相机跟踪测量相机...

离焦量误差对相位变更法波前传感精度的影响及解决方法————作者：余日辉;胡新奇;付德轩;李秉宸;

摘要：以离焦作为相位变更方式的经典相位变更法波前传感方法，要求离焦量准确已知，这一要求在很多应用中不易被满足，给实际应用带来不便。针对实际应用中可能存在的离焦量误差问题，仿真分析了离焦量误差对经典相位变更法波前传感精度的影响，以及对误差评价函数的影响，进而提出了基于误差评价函数的离焦量搜索算法，以解决离焦量不准确的问题，方便实用。论文还通过大量仿真验证和统计分析，验证并分析了该方法的可行性和性能水平

基于傅里叶红外光谱分光的椭偏薄膜测量技术————作者：吴传超;苏宏锦;张治祥;张佳莹;薛鹏;张瑞;

摘要：随着半导体集成电路、平板显示、光伏太阳能等技术的发展，在红外波段具有优良光学特性的薄膜材料被广泛应用，而薄膜厚度的高精度测量将直接对器件的加工质量产生影响。光谱椭偏技术是一种非接触式、高精度的薄膜测量技术，是其检测的最好手段。但现有光谱椭偏仪主要集中在可见-近红外波段，无法满足中红外光学薄膜的测量要求。为此，提出一种采用傅里叶光谱分光模式和多方位补偿器相结合的红外光谱椭偏薄膜测量技术。结合椭偏测量...

基于单运动组元的双视场像方远心显微镜设计————作者：杨玉霞;王艳云;

摘要：针对芯片和航空零部件等精密制造业中的高精度跨尺度检测问题，提出了一种基于单运动组元的双视场像方远心显微镜光学系统。首先，对变倍显微镜光学系统的成像原理进行了理论分析，并建立了基于单运动组元的像方远心变倍成像数学模型。然后，基于该变倍成像模型提出了一种光学系统初始结构的解算方法，并对光学系统的初始结构进行解算。最后，利用光学设计软件Zemax进行透镜替换和优化设计，得到了一个共口径双视场像方远心显微...

超低杂散光同轴四反光学系统————作者：桑海龙;郑阳;李延伟;谢新旺;谢虹波;刘华秋;

摘要：为适应卫星遥感载荷轻量化和小型化的需求，基于同轴四反光学系统初级像差理论，采用偶次非球面反射镜，设计了一种大视场、长焦距的同轴四反光学成像系统。系统视场角±2.5°,焦距550mm,总长度210mm。调制传递函数(MTF)值优于0.2@100lp/mm,±2.5°视场内最大畸变为0.7%,±1.5°视场内最大畸变为0.27%。与传统±1.5°视场同轴四反光学系统相比，主四镜共体加工简化了装配难度而...

融合LiDAR点云与单目视觉的可变高目标物高度测量————作者：邓龙宝;陈茂霖;潘建平;姬翠翠;

摘要：传统单目视觉测高方法普遍对相机架设姿态有所限制，且缺乏对于离地物体高度测量的研究。针对该问题，提出了一种创新性的高度测量方法。该法融合LiDAR点云和单目视觉技术，以几何成像学为理论依托，结合所测目标物点云数据先验知识，根据几何变换得到一种任意平面上物体高度的测量方法，且可精确监测物体随时间变化的高度。使用型号为Xiaomi 13的小米智能手机为实验设备，并对5个棱镜的高度进行了三轮的调整与测量。...

磁光晶体式光纤电流传感器的设计及微电流测量————作者：姚鹏辉;王国萍;张雷;周俊楠;贾英新;马铁军;靳晔;

摘要：为了实现微弱电流的智能化实时监测，基于法拉第效应，利用磁光晶体作为传感元件制作光纤电流传感器，具有维尔德常数大、灵敏度高、体积小、便于集成等优势。通过琼斯矩阵推导并分析了磁光晶体式光纤电流传感器的解调机理，搭建了基于磁光晶体偏振型光纤电流传感器的微弱电流测量系统；在偏振分析技术的基础上，提出双光路自平衡差分测量的方法消除两光路损耗系数的不相等，得到了实际应用中偏振型光纤电流传感器的解调表达式，使灵...

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