购物车(0)光学学报杂志是由中国科学技术协会主管，中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所主办的一本北大期刊。
光学学报杂志创刊于1981，发行周期为半月刊，杂志类别为科学类。
杂志介绍
光学学报杂志是由中国科学技术协会主管，中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所主办的一本北大期刊。
光学学报杂志创刊于1981，发行周期为半月刊，杂志类别为科学类。
主管单位：中国科学技术协会
主办单位：中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所
国际刊号：0253-2239
国内刊号：31-1252/O4
发行周期：半月刊
全年订价：￥3820.00
关键词: 大气光学 非局地热力平衡状态 前向参考辐射模型 高层大气 红外临边辐射
采用大气逐线辐射传递计算模型——前向参考辐射模型（RFM）,计算了高层大气在局地热力平衡状态（LTE）与非局地热力平衡状态（non-LTE）条件下主要大气分子红外光谱带的临边辐射。以定义的相对偏差为指标,分析了白天与夜间情况下non-LTE大气对红外临边辐射的影响,确定了LTE条件的大气高度适用范围,并对白天与夜间的临边辐射进行比较。分析结果...
关键词: 大气光学 多普勒激光雷达 四边缘技术 双频率
对基于法布里-珀罗（F-P）标准具四边缘技术的双频率多普勒测风激光雷达进行研究。简要分析了F-P标准具四边缘双频率风速测量原理。详细介绍了基于F-P标准具四边缘双频率多普勒激光雷达系统结构。对发射激光双频率间隔、入射光束发散角、标准具有效口径和标准具干涉平板反射率等参数进行了详细的优化设计。根据选取的系统参数,对多普勒激光雷达...
关键词: 大气光学 大气传播 大气湍流
基于快速傅里叶变换（FFT）的湍流相位屏模拟方法存在低空间频率及高空间频率湍流分量采样不足的问题。提出了一种相位屏高频误差补偿方法。在这种补偿方法中,通过数值积分计算出未采样部分高频功率谱对应的二维相位自相关矩阵,然后该自相关矩阵经过FFT得到各功率谱采样点需补偿的功率谱值。仿真结果表明,该方法可以很好地补偿高频误差,模拟的相...
关键词: 光通信 星地激光通信 微波空间光传输 信噪比 误码率 链路分析
根据星地大容量通信发展需求,研究了基于微波空间光传输技术的星地激光通信链路。在建立星地微波光传输链路模型的基础上,分析了链路光功率衰减、输出微波信号、噪声功率以及在大气湍流信道下系统的误码率。仿真分析了调制器直流偏置电压大小对链路输出信噪比和误码率的影响,结果表明,相对于通常的正交偏置工作点,通过优化控制直流偏置点的位置,...
关键词: 探测器 热释电传感器 动态 探测角 粒子群 跟踪
热释电传感器用于红外目标跟踪,可以通过光学调制探测到运动目标的相对方向,而不能确定其准确距离,对此提出一种群智能搜索的动态热释电跟踪方法。传感器在摆动状态下感知红外目标,发现目标时,记录其探测角,通过分析探测角序列与运动目标轨迹离散点在极坐标系下的关系,将目标轨迹的确定转化为极径序列的确定,然后建立关于极径序列的多维粒子群空...
关键词: 成像系统 辐射测量 漂移 环境温度 杂散辐射 积分时间
采用红外成像系统进行目标辐射特性测量时,环境温度变化引起的输出灰度漂移是一项重要的误差来源。通过研究环境温度对制冷型红外成像系统输出灰度的影响机理,提出了一种直接根据环境温度对输出灰度漂移进行补偿的方法。分析了红外成像系统灰度漂移来源,推导了漂移量与环境温度的函数关系,建立了理论模型,并在此基础上提出一种简便的漂移修正方...
关键词: 探测器 天文导航 船用星敏感器 探测灵敏度 计算模型 影响因素
星敏感器作为一种被广泛应用于各种载体上的高精度自主导航定位设备,探测灵敏度影响着其工作效率及测量精度。与航天器载体上的星敏感器不同,船用星敏感器工作在海平面环境下,其探测灵敏度不仅由镜头及成像传感器的各项参数决定,还要受到夜空背景以及大气透射等外部因素的影响。为了给船用星敏感器的研制与应用提供理论依据,通过对星光传播、传...
关键词: 光纤光学 掺钕磷酸盐玻璃 d形双包层光纤 光纤激光 堆叠法
采用堆叠法制作了纤芯直径为20μm的Nd3＋离子掺杂磷酸盐玻璃D形双包层光纤,采用793nm半导体激光作为抽运源,测定并分析其光纤激光性能和斜率效率,光纤的最大输出功率为2.52W,斜率效率为41.5%。采用同样的办法进一步制作了六角形、偏心形和圆形内包层结构的光纤,对比研究了内包层结构对光纤输出性能的影响。结果显示相比于其他内包层结构的光纤,D...
关键词: 光纤光学 光纤陀螺 偏振误差 相干矩阵 耦合次波 双光程
光路系统的偏振误差极大地制约着双光程光纤陀螺精度的提高。为了提高新型双光程光纤陀螺的精度,利用相干矩阵和琼斯矩阵对光路中光学器件和熔接点的光学参数进行描述,通过分析顺时针光波与逆时针光波中耦合次波列与主波列间的相干叠加机理,建立了相应的偏振误差模型。利用Matlab以接近于工程实际的参数设置,对光路系统中熔接点、各光学器件缺陷...
关键词: 光通信 单模光纤耦合 模式耦合 耦合效率 离焦
环境的温度是影响运行于轨道中的光学天线系统性能的主要因素。当温度变化时,透镜和反射镜的曲率和镜组间隔会产生相应的变化,从而导致空间光-单模光纤耦合效率的下降。假设温度只改变天线系统焦距,而不改变光束成像质量,针对反射式光学天线,建立了温度影响空间光-单模光纤耦合效率的理论模型,并对其进行了理论仿真和实验研究。结果表明：实验和...
关键词: 几何光学 发光二极管 透镜 配光 多向准直
提出发光二极管（LED）多向准直透镜的设计方法,利用多个自由曲面的全反射实现多向准直。基于LED的朗伯型配光展开研究,采用光学透镜配光,运用Matlab软件进行数值计算,得到自由曲面上的多个点坐标值,结合3D软件及TracePro设计出多向准直透镜。所得多向准直光束在同一个平面,该平面与LED发光面平行,各准直光束发散角均仅约3°。
关键词: 图像处理 双向二维主元分析 彩色图像融合 色彩畸变 红外图像
针对彩色图像融合时空间变换产生的色彩畸变以及红绿蓝（RGB）色彩空间各通道间的强相关性,同时考虑到基于主元分析（PCA）的图像融合算法存在图像结构利用率低、光谱信息损失多的缺点,提出了一种基于改进双向二维主元分析[（2D）2PCA]的图像融合框架。针对RGB色彩图像的结构特点,以待融合图像行、列方向的RGB分量作为基元进行二维主元分析（2DP...
关键词: 图像处理 图像融合 灰度共生矩阵 非下采样contourlet变换 局部方向信息熵
针对目前合成孔径雷达（SAR）与可见光图像融合结果目标信息缺失、对比度不高的缺点,提出了一种基于纹理分割和top-hat变换的图像增强融合算法。将SAR图像灰度共生矩阵的熵纹理特征图进行阈值分割,提取SAR图像的感兴趣区域（ROI）;并对SAR和可见光图像进行非下采样Contourlet变换（NSCT）分解,低频系数采用基于区域的融合规则,在感兴趣区域内选...
关键词: 成像系统 高光谱成像 可见近红外 面阵电荷耦合器件 信噪比 像元尺寸
在可见近红外（VNIR）波段,信噪比及焦面稳定性是高光谱成像系统的重要性能指标,其中电荷耦合器件（CCD）探测器的合理选型是提高高光谱系统的信噪比及焦面稳定性的重要环节。提出了一种基于CCD像元规模、帧频和像元尺寸三个参数的快速选取符合要求CCD的方法,根据VNIR波段信噪比公式,建立了信噪比与焦深两个模型,根据工程应用系统分析,阐述了选...
关键词: 图像处理 退化模型 逼近算子 动态噪声 全变差模型
空域重叠的模糊和噪声引起图像退化,修复通常比较复杂。为简化图像修复,提高修复质量,提出利用二阶逼近算子将传统图像修复中既含噪声又含模糊的双退化模型转化为只含＂动态噪声＂的单退化模型。在传统全变差模型的基础上,提出了一种利用低维差分投影的思想,建立元素可分离的全变差模型,利用一阶梯度下降算法解决＂动态噪声＂问题。仿真结果表明...
关键词: 傅里叶光学 相干衍射成像 相位恢复 成像系统
在对拓展重叠关联迭代引擎算法（ePIE）成像的轴向距离偏差问题进行详细分析的基础上指出,轴向距离偏差对再现图像所造成的影响在本质上和横向扫描步长误差所造成的影响完全一样;用含有位置搜索的ePIE算法进行图像重建时,轴向距离偏差所造成的影响理论上可以自动得以更正。
关键词: 自适应光学 微血管成像 杂散光 偏振光
利用液晶空间光调制器和夏克-哈特曼探测器为核心器件搭建了一套液晶自适应光学（AO）视网膜成像系统。通过计算哈特曼光斑图和视网膜图像的调制传递函数（MTF）定量分析了眼内杂散光对视网膜成像质量的影响,结果表明哈特曼光斑图的MTF优于视网膜图像的MTF,说明眼内杂散光降低了视网膜的成像质量。根据眼内散射光偏振状态改变的特点,系统采用偏...
关键词: 成像系统 压缩感知 空间相位调制 信噪比 空间分辨能力
随着对成像分辨率的要求日益提高,成像所需采集的数据量不断增大,亟需发展一种具有更高图像信息获取效率的压缩成像方式。压缩感知信息理论的兴起使压缩成像研究得到了快速的发展。提出了一种基于空间随机相位调制的单次曝光压缩感知成像方案,通过压缩成像实验验证了该成像方案在原理上的可行性。理论分析并实验验证了系统的空间分辨能力、信噪...
关键词: 图像处理 景深模拟 相控高斯核 热扩散方程 多聚焦图像
针对普通相机无法拍摄出符合视觉美感的背景虚化图像的问题,提出了一种基于相控高斯核的多聚焦图像景深模拟算法。对多聚焦图像进行热扩散方程的数学建模,提出自适应的初始化图像深度值来优化求解偏微分方程,通过正则化得到修正后的图像深度信息,分离出前景和背景;并提出一种基于相控高斯核的景深模拟算法来模拟大光圈相机得到的背景虚化效果。...
关键词: 遥感 统计光学 激光测距 雪崩触发概率 信噪比模型 系统抖动
建立了伪随机码测距的系统测距模型,从光子统计理论出发提出一种新的系统输出信噪比模型。蒙特卡罗算法模拟不同系统死时间下,系统输出信噪比和伪随机码码型的关系。理论模型与蒙特卡罗仿真基本吻合,结果表明信噪比随着伪随机码1的比例增大先增大再减小,选择最佳的发送码型可以获得最佳信噪比。根据新的模型,系统死时间的降低可提高信噪比,光子...
关键词: 测量 大气光学 满月偏振模式 成像式全天空测试 散射光
研究晴朗天气条件下满月天空偏振模式,分析并探索太阳光和月光天空偏振特性的分布规律。对夜间光源进行分析,以Rayleigh散射理论为基础对满月天空偏振模式进行了仿真。利用成像式全天空偏振光测试系统对太阳光、暮光和满月月光的天空偏振模式进行了测试,通过偏振模式中的特殊点——中性点和子午线方向进行对比分析。结果表明：晴朗天气下满月偏...
关键词: 测量 大口径反射镜 面形测量 角差法 相对测量 面形误差
针对已有的角差法面形检测原理验证装置,分析采用相对测角法测量反射镜表面采样点的斜率并重构面形的测量方式中测角误差的传递方式。通过Matlab软件建立该传递方式的分析模型,并分析测角稳定性误差对面形测量的影响。实验证明该仿真分析的结果可靠有效。
关键词: 激光光学 激光光束特征值 相位恢复 激光传输
采用扩展的Nijboer-Zernike（NZ）方法的逆运算,由焦平面区域的两幅强度图像,获得激光光束出瞳面的振幅信息和相位信息,进而给出激光光束质量因子M2、束宽、束散角、瑞利长度。构建了满足精度要求的实验系统,对一个He-Ne激光器在两天内进行两次测试。将得到的波前相位与相位差异法得到的波前相位进行比较,证明激光波前相位测试结果合理;将得到的...
关键词: 激光器 光纤激光器 气体分子激光器 光子晶体光纤
报道了半导体抽运的单程中红外光纤气体激光器。用一个被调制放大的可调谐1.5μm半导体激光器抽运一段长为2.3m、充低压乙炔气体的低损耗负曲率空心光子晶体光纤（HC-PCF）,实现了单程有效的中红外（3.1-3.2μm）激光输出,气压为200Pa时光-光转换效率大于14.5%,100Pa时激光阈值小于100nJ。为实现高效紧凑的大功率中红外光纤激光器提供了一条可能的...
关键词: 激光器 端面抽运 掺镨氟化钇锂晶体 偏振 橙光 多波长激射
使用蓝光激光二极管抽运掺镨氟化钇锂（Pr：YLF）块状晶体,获得最大输出功率为166.6mW的σ偏振607.4nm连续橙光输出。通过在谐振腔中插入厚度为0.1mm的玻璃薄片,并适当调节角度,获得了π偏振604.6nm连续橙光输出,最大功率为60.6mW,斜效率达到13.6%。通过进一步调节玻璃薄片的插入角度,进而获得了607、604、640nm的多波长同时激射。
关键词: 机器视觉 摄像机标定 非量测方法 畸变校正 共线向量
针对传统摄像机标定算法中摄像机内外参数与镜头畸变之间存在耦合,提出了一种将镜头畸变从摄像机参数中分离出来单独求解的算法。算法基于＂三维空间中的直线经过遵循透视模型的相机投影,在相机平面上仍是直线＂这一基本属性。对于无畸变图像,直线上任意两特征点构成的共线向量外积应为零向量。利用非线性优化方法求解畸变参数,讨论了畸变中心与...
关键词: 机器视觉 消失点 城市道路 平行线 单幅图像
从单幅图像中识别道路消失点,是无人驾驶、智能导航等领域的关键技术之一。针对城市典型道路和街道图像,提出了一种新的基于垂线包络和平行线对的城市道路图像消失点检测算法。提取单幅图像中的所有平行线对,利用图像中存在的竖直线,提出了竖直区域的包络线估计方法,并实现了对道路区域的分割,有效提取了道路区域内的平行线对。使用方向分组策略...
关键词: 机器视觉 双目视觉 位姿测量 直线特征 四元素
针对直线特征,提出了基于两条垂直直线特征双目视觉位姿测量解析算法。该算法根据直线特征和其在摄像机图像上投影直线共面性质建立模型,利用单位四元素法简化了投影模型变量,进而在仅知被测物体上两条直线相互垂直的信息,利用两条垂线投影在两个摄像机图像上四条直线图像,求解出被测物体的位姿参数。同时分析了退化情况下位姿求解方法,即当直线...
关键词: 测量 立体视觉 摄像机标定 自动化 棋盘格 标记点
摄像机的快速高精度标定一直是视觉测量中亟需解决的主要问题,目前针对不同的摄像机成像模型有多种标定方法。提出了一种基于圆形标记点以及极径、极角的棋盘格角点排序算法,实现了单目和多目摄像机的高精度全自动标定。通过实验验证了该算法对于不同位姿标定图像的有效性和稳健性,实验结果表明改进后的标定方法既保证了摄像机的标定精度,又提高...
关键词: 机器视觉 光平面标定 双重虚拟圆 交比不变 棋盘角点
提出了一种基于双重虚拟圆来标定光平面的新方法。该方法利用棋盘的角点在图像坐标系下构建双重虚拟圆,虚拟圆与激光光条直线建立了相对的位置关系,根据交比不变原理计算出光条上的特征点在摄像机坐标系下的坐标。在摄像机视场范围内多次变换棋盘位置,构造出的虚拟圆也相应变换,由此计算得到更多的特征点,利用最小二乘法拟合光平面方程。实验表...
关键词: 机器视觉 行为识别 轮廓特征 随机森林 袋外误差
基于视频信息的人体行为识别得到了越来越多的关注。针对人体行为的局部表达,提出了一种新的局部轮廓特征来描述人体的外观姿势,可以同时利用水平和竖直方向上的轮廓变化信息。该特征能有效区分不同动作,与轮廓起始点无关,具有平移、尺度和旋转不变性。针对该特征,提出了一种基于随机森林的两阶段分类方法,使用随机森林分类器对行为视频的局部轮...
关键词: 非线性光学 玻璃 sb量子点 三阶非线性 钠硼硅
采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯、硼酸、金属钠为前驱体合成了含Sb量子点的钠硼硅玻璃。紫外-可见（UV-vis）吸收光谱分析表明量子点玻璃的表面等离子体共振吸收峰在566nm附近;利用飞秒激光钛宝石Z-扫描（Z-scan）技术在800nm波长处对玻璃样品的非线性光学性质进行研究,得到了该玻璃的非线性折射率γ,非线性吸收系数β和三阶非线性极化率χ（3）分别...
关键词: 材料 光学气敏材料 金红石 nh3 密度泛函理论
研究光学气敏材料吸附气体后的光学气敏特性是气敏传感研究的热点问题。研究了金红石相TiO2（110）面吸附NH3的微观机制和光学气敏特性。结果表明,NH3分子容易被含氧空位缺陷的金红石相TiO2（110）面所吸附,且提高表面氧空位的比例,有利于NH3稳定吸附。表面吸附NH3分子以负电荷中心向下为主,当氧空位比例为33%时,吸附能为1.7313eV。表面吸附NH3...
关键词: 光学设计 共形光学 热辐射 光学头罩 红外噪声 曲面拟合
飞行器在大气层中超音速飞行时,被气动加热的光学整流罩产生强的红外辐射,降低了红外目标的跟踪识别能力。分析了共形光学系统整流罩热噪声的产生机理,利用红外黑体,对320K-460K的整流罩热噪声进行了测试。利用二元非线性回归分析法确定了二次曲面作为噪声修正模型,其曲面拟合的决定系数均值达到0.8683。在整流罩温度从460K下降至320K的过程中,...
关键词: 光学设计 红外双波段 双层谐衍射 宽波段 高衍射效率
采用双层Kinoform型衍射光学元件,设计了一种能够同时在红外中波（MWIR）3-5μm和长波（LWIR）8-14μm波段内工作的双波段光学系统。系统仅使用两种材料（ZnS和ZnSe）和四片透镜,实现了焦距100mm、F数1.2的长焦距、大相对孔径光学系统设计。通过数值仿真运算,合理地选择双层衍射光学元件的两种基底材料及设计波长,衍射光学元件的带宽积分衍射效率...
关键词: 激光光学 激光发射窗口 热固耦合 zernike多项式 面型拟合 大口径 拼接窗口
针对宽波段高能激光发射窗口口径大,单片ZnSe镜片无法满足使用要求等情况,提出了一种发射窗口的拼接方案。依据设备实际受力情况,对窗口的强度进行分析和计算,使窗口的设计更加合理可行。通过分析设备的工作环境确定窗口边界条件,并进一步利用有限元软件详细分析了激光发射窗口在力-热耦合作用下的镜面变形,用Zernike多项式对窗口内外表面的变形...
关键词: 光学设计 光刻 分辨率增强 光源掩模优化 光源优化 二次规划 全局最优解
提出一种基于二次规划的光刻机光源优化方法。采用空间像与目标像的图形误差为目标函数,根据空间像强度与不同位置的点光源之间的线性关系,将光源优化转换成二次规划问题。将掩模图形区域分成限制区域和比较区域,对限制区域应用约束条件,对比较区域采用目标函数优化。采用一维孤立空图形和二维接触孔阵列图形对该方法进行验证,分析光刻胶阈值和...
关键词: 光学器件 二维磁性光子晶体 环行器 铁氧体 插入损耗 隔离度
提出一种新的二维磁性光子晶体缺陷结构,并采用该结构使用5个铁氧体柱实现了四端口十字型铁氧体柱环行器。在得到的正方晶格二维光子晶体点缺陷微腔谐振频率与文献中相应的数值结果一致的基础上,采用平面波展开法和有限元方法计算环行器的外部特性。数值结果表明：在中心频率处,环行器隔离度最高达23.49dB,插入损耗最低为0.0281dB;当偏离中心频...
关键词: 光学器件 白光有机电致发光二极管 叠层结构 色温
提出了一种利用Ag/Al电极作为叠层结构的连接层,有效调控白色有机电致发光器件（WOLEDs）的发射光谱和提高器件的发光效率的新方法。当连接层厚度从9nm降到5nm,白光区域内的色坐标从（0.27,0.29）变化到（0.38,0.31）。此外,通过调控任意色度的互补色（蓝黄）WOLEDs,成功地制备了色温从8009K到4539K的可以独立寻址的器件。最后,论文讨论了基于独...
关键词: 光电子学 量子点半导体光放大器 速率方程 频率响应 高通滤波
量子点半导体光放大器（QDSOA）具有更小的载流子恢复时间和更高的放大带宽,是光信息处理的理想器件。利用QDSOA三能级电子跃迁速率方程和光场传输方程,建立了有源区分段模型,对饱和QDSOA的频率响应特性进行研究,得到输入光功率、注入电流、有源区长度、最大模式增益和载流子跃迁时间等参数与3dB截止频率和抑制比之间的关系。结果表明,饱和QDSOA...
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