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基于红外光照明的数字全息粒子场成像(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 329-335页

作者：苏萍周柏臻郝治涛马建设任振波清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055 西北工业大学物理科学与技术学院陕西西安710072 西北工业大学深圳研究院广东深圳518063

在数字全息粒子场成像中,粒子衍射的孔径角很小,重构时具有很长的焦深,造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长,相当于增大粒子孔径角,因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场,在不提升算法和系统复杂度... 详细信息

在数字全息粒子场成像中,粒子衍射的孔径角很小,重构时具有很长的焦深,造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长,相当于增大粒子孔径角,因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场,在不提升算法和系统复杂度的前提下提升数字全息粒子场重构的轴向定位精度。从理论上分析数字全息粒子场重构中焦深与轴向定位精度的关系,并分别仿真分析绿光、红光及红外光照明时的粒子场全息重构,分别开展了基于这3种光源的聚苯乙烯微球粒子场全息成像实验。仿真和实验结果研究表明,相比红光,红外光源使焦深减小了约19%,而相比绿光,焦深减小了约39%。增加波长可以减弱离焦像的层间干扰,从而提高了轴向定位精度。

关键词：数字全息粒子场红外光轴向定位精度

High-resolution portable lens-free on-chip microscopy with RGB LED via pinhole array

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Chinese Optics Letters 2024年第2期22卷 96-100页

作者：王钦骅马建设曹良才苏萍 Tsinghua Shenzhen International Graduate School Tsinghua UniversityShenzhen 518055China Department of Precision Instrument Tsinghua UniversityBeijing 100084China

Lens-free on-chip microscopy with RGB LEDs(LFOCM-RGB)provides a portable,cost-effective,and high-throughput imaging tool for resource-limited ***,the weak coherence of LEDs limits the high-resolution imaging,and the luminous surfaces of the LED chips on the RGB LED do not overlap,making the coherence-enhanced executions tend to undermine the portable and cost-effective ***,we propose a specially designed pinhole array to enhance coherence in a portable and cost-effective *** modulates the three-color beams from the RGB LED separately so that the three-color beams effectively overlap on the sample plane while reducing the effective light-emitting area for better spatial *** separate modulation of the spatial coherence allows the temporal coherence to be modulated separately by single spectral filters rather than by expensive triple spectral *** on the pinhole array,the LFOCM-RGB simply and effectively realizes the high-resolution imaging in a portable and cost-effective implementation,offering much flexibility for various applications in resource-limited environments.

关键词： lens-free on-chip microscopy LED phase retrieval pinhole array

依托影视案例为载体的《医学实验机能学》课程思政教学设计——以“急性肺水肿模型的制备”为例

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职业教育（汉斯） 2024年第3期13卷 586-591页

作者：袁琳波徐奕玎严辰杰彭翔马建设范小芳龚永生李森温州医科大学基础医学院浙江温州温州医科大学第二临床学院浙江温州

医学生是未来的医务工作者,除了掌握过硬的医学专业知识和专业技能外,还需具备良好的科学素养、品格意志和职业精神。这一目标的实现需要教师在医学专业的课程思政教学设计上,通过对医学生进行有效“情感教育”即对医学生的情感需求保... 详细信息

医学生是未来的医务工作者,除了掌握过硬的医学专业知识和专业技能外,还需具备良好的科学素养、品格意志和职业精神。这一目标的实现需要教师在医学专业的课程思政教学设计上,通过对医学生进行有效“情感教育”即对医学生的情感需求保持重视,并对其情感活动、心理活动保持关注,为医学生提供正确的价值观引导。影视剧具有生动、直观、感染力强的特点,其中不少涉医片段与临床专业知识能够紧密结合,恰当的选取其中片段作为“情感教育”的载体,寓教于“思”,寓教于“乐”,能够起到较好的教学实践效果。在医学实验机能学“实验性肺水肿模型制备”的教学中,本文以爱国主义电影《攀登者》作为“情感教育”载体,构建一种与课程思政教学设计模式,在潜移默化中引导和培育学生的社会主义核心价值观,为培养新时代的临床医学人才的后备力量添砖加瓦。

关键词：课程思政情感教育《医学实验机能学》影视案例教学设计

基于红外光照明的数字全息粒子场成像（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第2期 349-355页

作者：苏萍周柏臻郝治涛马建设任振波清华大学深圳国际研究生院西北工业大学物理科学与技术学院西北工业大学深圳研究院

在数字全息粒子场成像中，粒子衍射的孔径角很小，重构时具有很长的焦深，造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长，相当于增大粒子孔径角，因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场，在不提升算法和系统... 详细信息

在数字全息粒子场成像中，粒子衍射的孔径角很小，重构时具有很长的焦深，造成轴向定位精度远低于横向定位精度。增大照明波长，相当于增大粒子孔径角，因此可得到更高的轴向定位精度。采用红外相干光源照明粒子场，在不提升算法和系统复杂度的前提下提升数字全息粒子场重构的轴向定位精度。从理论上分析数字全息粒子场重构中焦深与轴向定位精度的关系，并分别仿真分析绿光、红光及红外光照明时的粒子场全息重构，分别开展了基于这3种光源的聚苯乙烯微球粒子场全息成像实验。仿真和实验结果研究表明，相比红光，红外光源使焦深减小了约19%，而相比绿光，焦深减小了约39%。增加波长可以减弱离焦像的层间干扰，从而提高了轴向定位精度。

关键词：数字全息粒子场红外光轴向定位精度

可调红蓝光子比例的LED植物光源配光设计方法

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农业工程学报 2014年第1期30卷 154-159页

作者：刘彤刘雯马建设清华大学深圳研究生院深圳市LED重点实验室深圳518055

为了动态控制用于植物生长的人工光源，该文提出一种以光子数作为评价标准，使红蓝光比例连续可调的LED植物生长光源的配光方法。综合考虑红、蓝2种波段光源及其他光谱的作用，该文采用白光LED与红光LED 组合配比，以正向电流下 LED 的... 详细信息

为了动态控制用于植物生长的人工光源，该文提出一种以光子数作为评价标准，使红蓝光比例连续可调的LED植物生长光源的配光方法。综合考虑红、蓝2种波段光源及其他光谱的作用，该文采用白光LED与红光LED 组合配比，以正向电流下 LED 的光谱密度数据作为计算基础，提出配光设计算法，实现红蓝成分有效光子数维持一定的要求下，红光与蓝光光子数比在指定区间（4：1～9：1之间）连续可调，从而满足植物不同生长状态对光质成分的需要。

关键词：发光二极管光合作用光子流量辐射能量法红蓝比植物生长

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偏振式微型三维投影系统串扰测量及分析

光电子．激光 2012年第10期23卷 1940-1944页

作者：马建设李艳苏萍毛乐山清华大学深圳研究生院广东深圳518055 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

针对偏振式微型三维(3D)投影系统,研究了其主要性能参数———串扰对立体再现质量的影响。搭建了串扰测量平台,分别对偏振式立体投影仪、金属屏幕以及偏振眼镜3部分带来的串扰进行了测量及分析,得出3部分的串扰大小依次递减。分析结果表... 详细信息

针对偏振式微型三维(3D)投影系统,研究了其主要性能参数———串扰对立体再现质量的影响。搭建了串扰测量平台,分别对偏振式立体投影仪、金属屏幕以及偏振眼镜3部分带来的串扰进行了测量及分析,得出3部分的串扰大小依次递减。分析结果表明,偏振式立体投影仪在减小串扰方面有待进一步提高,并印证了在立体显示中金属屏幕性能对系统再现质量起着决定性作用。本文为偏振式微型3D投影系统再现质量好坏的评价提供了性能参数及量化指标,也为偏振式立体投影仪性能参数研究及测量提供了方法。

关键词：串扰立体投影仪金属屏幕偏振眼镜

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基于增强型PWM算法的DLP投影技术研究

半导体光电 2013年第2期34卷 304-306,341页

作者：马建设胡耀清华大学深圳研究生院广东深圳518055 清华大学精密仪器与机械学系北京100084

介绍了传统脉宽调制(PWM)灰度算法以及其存在的缺陷,提出了一种增强型的PWM灰度算法,基于人眼的视觉特性将时间子场重新分布。搭建了基于FPGA的数字光处理(DLP)投影显示系统,给出了系统的框图和工作原理。并使用该系统验证了算法的可行... 详细信息

介绍了传统脉宽调制(PWM)灰度算法以及其存在的缺陷,提出了一种增强型的PWM灰度算法,基于人眼的视觉特性将时间子场重新分布。搭建了基于FPGA的数字光处理(DLP)投影显示系统,给出了系统的框图和工作原理。并使用该系统验证了算法的可行性。该投影系统植入增强型PWM算法后数字微镜器件(DMD)微镜开关频率明显提高,相比于传统算法图像显示效果明显提高,人眼的闪烁感明显降低,动态图像的稳定性大幅度提高。

关键词：灰度算法脉宽调制 FPGA 数字光处理显示

用于HD-DVD的PRML检测系统的设计与实现

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物理学报 2008年第2期57卷 867-872页

作者：袁海波徐端颐马建设清华大学精密仪器与机械学系光盘国家工程研究中心北京100084

对用于高密度DVD(HD-DVD)光盘存储系统的部分响应最大似然(PRML)检测器的设计和实现进行了详细研究.通过比较光盘信道的线性模型与记忆长度为4—7的部分响应(PR)多项式的幅频特性,从提高PR均衡器和维特比检测器性能的角度,对目标PR的记... 详细信息

对用于高密度DVD(HD-DVD)光盘存储系统的部分响应最大似然(PRML)检测器的设计和实现进行了详细研究.通过比较光盘信道的线性模型与记忆长度为4—7的部分响应(PR)多项式的幅频特性,从提高PR均衡器和维特比检测器性能的角度,对目标PR的记忆长度及系数的选择进行了详细分析.仿真计算的信噪比-误码率曲线说明,当目标PR的记忆长度为7且与光盘信道模型的幅频特性接近时,PRML检测器的性能最优.还详细描述了PRML系统中维特比检测器的硬件结构,分析证明当目标PR的记忆长度增加时,维特比检测器的逻辑单元规模也会增加,但运算速度并不受影响.经实验验证,目标PR的记忆长度为7个的PRML系统比现有PRML系统的检测性能更好且处理速度也完全满足HD-DVD光盘存储系统的要求.

关键词：高密度DVD 码间干扰部分响应最大似然检测维特比检测器

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