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基于悬浮式双芯多孔光纤的太赫兹偏振分离器

物理学报 2014年第11期63卷 165-171页

作者：李珊珊常胜江张昊白晋军刘伟伟南开大学现代光学研究所天津300071 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

提出了一种基于悬浮式双芯多孔光纤的低损耗、宽带太赫兹偏振分离器.通过纤芯的多孔结构实现器件的低损耗特性,利用两个纤芯微结构的正交关系实现宽带的单偏振模式匹配.结构参数设计采用折射率反转匹配耦合法;数值计算采用全矢量有限元... 详细信息

提出了一种基于悬浮式双芯多孔光纤的低损耗、宽带太赫兹偏振分离器.通过纤芯的多孔结构实现器件的低损耗特性,利用两个纤芯微结构的正交关系实现宽带的单偏振模式匹配.结构参数设计采用折射率反转匹配耦合法;数值计算采用全矢量有限元法;光纤基底材料选择太赫兹波段低损耗环烯烃共聚物COC.首先对单芯高双折射悬浮式多孔光纤的色散、模式双折射、基模在空气中的能量分数、以及损耗等特性进行了分析,在此基础上,对悬浮式双芯多孔光纤偏振分离器的特性进行了详细研究.发现该偏振分离器的工作带宽超过1.5 THz(0.8 THz到2.3 THz).其偏振分离长度和吸收损耗随频率的增大而增大,在1 THz,分离长度仅为0.66 cm;x,y两偏振的消光比分别为-14.64 dB和-14.84 dB,两偏振模式的实际吸收损耗均小于0.12 dB.相对于其他双芯光纤偏振分离器设计,该结构具有宽带、低损耗、设计简单、拉制容易、以及抗环境干扰等优点.

关键词：偏振分离多孔光纤太赫兹悬浮结构

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神经网络的自适应删剪学习算法及其应用

物理学报 2001年第4期50卷 674-681页

作者：陈戍常胜江袁景和张延炘 K.W.Wong 南开大学现代光学研究所教育部光学信息技术科学开放实验室天津300071 香港城市大学电子工程系

在局域卡尔曼滤波算法的基础上 ,提出了一种自适应删剪学习算法 ,这一算法的核心是用网络训练结束后得到的局域的误差协方差矩阵测量权重的重要性 ,通过删除不重要的权重 ,得到一个紧凑的网络结构 .

关键词：神经网络广义卡尔曼滤波删剪权重协方差矩阵广义异或逻辑函数手写体数字识别

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基于多孔硅反射谱的农药浓度测量研究

光学技术 2011年第3期37卷 332-335页

作者：王忠东常胜江王志彬东北石油大学黑龙江大庆163318 南开大学现代光学研究所天津300071 燕山大学电气工程学院河北秦皇岛066004

根据多孔硅内浸入液体后其有效折射率发生变化,使其光致发光反射谱峰位发生变化的特性,提出了一种利用多孔硅Bragg反射镜的反射谱来测量克百威溶液浓度的新方法。阐述了多孔硅Bragg反射镜测量农药浓度的原理,利用脉冲腐蚀法制备了多孔硅... 详细信息

根据多孔硅内浸入液体后其有效折射率发生变化,使其光致发光反射谱峰位发生变化的特性,提出了一种利用多孔硅Bragg反射镜的反射谱来测量克百威溶液浓度的新方法。阐述了多孔硅Bragg反射镜测量农药浓度的原理,利用脉冲腐蚀法制备了多孔硅Bragg反射镜,对多孔硅反射镜和它在不同浓度的克百威溶液中进行了实验,获取了它们的反射光谱,制作了克百威浓度与反射谱峰位变化的关系曲线。实验表明：多孔硅反射镜在不同浓度的克百威溶液下,反射谱峰位将发生红移变化;当克百威浓度在0~0.1mg/L时,峰位红移量与克百威浓度成线性关系。也表明利用多孔硅反射谱对相关农药进行定量分析是可行的。

关键词：反射光谱多孔硅Bragg反射镜农药检测浓度测量

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一种成倒像投影关系的非相干光相关器

激光与光电子学进展 2008年第12期45卷 30-36页

作者：陈戍常胜江张延炘上海工程技术大学基础学院上海201620 南开大学现代光学研究所天津300071

提出了一种新型成倒像投影关系的非相干光相关器,这种相关器具有便于校准输出平面位置的优点。使用傅里叶光学理论对这种相关器相关输出图样进行了仿真实验。结果表明,这种相关器和其他非相干光相关器的相关输出质量相同。对于相关峰展... 详细信息

提出了一种新型成倒像投影关系的非相干光相关器,这种相关器具有便于校准输出平面位置的优点。使用傅里叶光学理论对这种相关器相关输出图样进行了仿真实验。结果表明,这种相关器和其他非相干光相关器的相关输出质量相同。对于相关峰展宽的仿真分析表明,虽然这种相关器具有低通特性,它的适用范围仍然比较广泛。

关键词：信息光学非相干光相关器仿真展宽

基于主成分分析的复杂光谱定量分析方法的研究

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光学学报 2009年第5期29卷 1285-1291页

作者：陈扬张太宁郭澎王湘晖王倩常胜江南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071 天津市医药科学研究所天津300020

针对超短脉冲激光与气体相互作用产生的非线性荧光光谱的特点,提出了光谱分析的预处理、特征提取以及定量分析的有效方法。采用小波算法对光谱数据进行压缩和降噪处理,使光谱数据山3979点压缩降噪至664点。对处理后的光谱特征峰团的强... 详细信息

针对超短脉冲激光与气体相互作用产生的非线性荧光光谱的特点,提出了光谱分析的预处理、特征提取以及定量分析的有效方法。采用小波算法对光谱数据进行压缩和降噪处理,使光谱数据山3979点压缩降噪至664点。对处理后的光谱特征峰团的强度进行主成分分析,结果表明2个主成分即可包含98%的光谱信息。采用第一主成分对不同浓度下的谱线强度进行拟合与误差计算,有效地提取了与气体浓度有关的特征参量,实现了气体的定量分析。同已有的定量分析方法相比,定量分析的精度有较大提高,特别在所关心的低浓度情况下,定量分析的精度改善更为明显。3种气体的拟合与计算显示同以往方法相比误差由0.2694降为0.02。

关键词：光谱学定量分析主成分分析非线性荧光光谱

基于最佳小波变换和神经网络的气体非线性荧光光谱的识别

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光电子．激光 2005年第6期16卷 718-721页

作者：韩应哲张延炘常胜江申金媛南开大学现代光学研究所光电信息技术科学教育部重点实验室天津300071 郑州大学信息工程学院河南省激光与光电信息技术重点实验室河南郑州450052

将小波变换和神经网络相结合用于非线性荧光光谱的识别,针对非线性荧光光谱的特点,提出了选择最佳小波函数和分解层数的方法,处理后的光谱在保留光谱特征的基础上,大大压缩了数据维数;采用概率神经网络(PNN),对3种污染气体的非线性荧光... 详细信息

将小波变换和神经网络相结合用于非线性荧光光谱的识别,针对非线性荧光光谱的特点,提出了选择最佳小波函数和分解层数的方法,处理后的光谱在保留光谱特征的基础上,大大压缩了数据维数;采用概率神经网络(PNN),对3种污染气体的非线性荧光光谱进行识别,获得了满意的实验结果。由于神经网络的输入是小波压缩后的数据,不仅提取了原始数据中的特征,而且数据的维数也下降7倍多,大大提高了气体识别的速度。

关键词：非线性荧光光谱小波变换最佳概率神经网络小波函数光谱特征污染气体小波压缩原始数据气体识别和分解维数

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隔行分层填充的太赫兹超高双折射多孔光纤

物理学报 2015年第15期64卷 124-132页

作者：李珊珊张昊白晋军刘伟伟常胜江南开大学信息化建设与管理办公室天津300071 南开大学现代光学研究所天津300071 天津工业大学电子与信息工程学院天津300387

本文提出了一种对普通三角晶格多孔光纤隔行分层填充匹配材料,实现超高模式双折射的方法.首先,采用全矢量有限元法对多孔度为43.08%的三角晶格多孔光纤的传输特性进行了详细研究.随后,为增强结构非对称性对纤芯空气孔隔行填充折射率为1.... 详细信息

本文提出了一种对普通三角晶格多孔光纤隔行分层填充匹配材料,实现超高模式双折射的方法.首先,采用全矢量有限元法对多孔度为43.08%的三角晶格多孔光纤的传输特性进行了详细研究.随后,为增强结构非对称性对纤芯空气孔隔行填充折射率为1.4的液体,发现光纤的模式双折射显著提高,在峰值处(1.1 THz)由填充前的1.05×10-3增大到1.36×10-2;x,y两偏振模式基模的吸收损耗系数分别由0.16 d B/cm增大到0.25 d B/cm和0.28 d B/cm;光纤的工作带宽由1.1 THz增大到1.9 THz.研究发现通过增大填充材料的折射率能够显著提高光纤的模式双折射;当n=2,f=2.2 THz时,光纤能够达到8.03×10-2的超高模式双折射.进一步,采用隔行分层填充的方式,在不同层填充不同折射率的液体,实现折射率的梯度分布,从而增强光纤对导模的限制能力.结果显示,采用该填充方法,光纤的模式双折射在工作频段内没有峰值,呈现单调递增的趋势.当f=2.2 THz时,模式双折射达到7.19×10-2.该设计不仅实现了超高的模式双折射,同时还具备可调谐的特性,对实际应用具有重要意义.

关键词：高双折射多孔光纤填充隔行分层

光注入导致CO_2激光器混沌运转及其奇怪吸引子的实验观测

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量子电子学 1993年第4期10卷 297-302页

作者：常胜江傅汝廉巴恩旭南开大学现代光学研究所天津300071

本文首次在实验上对单纵模、多横模连续CO_2激光器由注入信号所引起的非稳性进行了研究。观察到了系统输出的频率漂移和混沌运转等现象,利用微分重建相空间图方法观察到了在光注入的条件下混沌态所对应的奇怪吸引子,并对由注入光引起的... 详细信息

本文首次在实验上对单纵模、多横模连续CO_2激光器由注入信号所引起的非稳性进行了研究。观察到了系统输出的频率漂移和混沌运转等现象,利用微分重建相空间图方法观察到了在光注入的条件下混沌态所对应的奇怪吸引子,并对由注入光引起的非稳性的物理机制进行了讨论。

关键词：光注入吸引子 CO2激光器混沌运转

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一种基于肤色和几何特征的人面部识别方法

光电子．激光 2002年第4期13卷 394-397页

作者：袁景和常胜江王勇张延炘南开大学现代光学研究所

面部识别的前提条件是场景中人脸的正确定位与分割。因此 ,本文提出了一种基于肤色及面部几何特征的人脸分割方法。首先利用图像的时间差分方法确定场景中有没有运动物体 ,然后利用 BP神经网络对肤色进行识别 ,比用 HIS或 L HC颜色空间... 详细信息

面部识别的前提条件是场景中人脸的正确定位与分割。因此 ,本文提出了一种基于肤色及面部几何特征的人脸分割方法。首先利用图像的时间差分方法确定场景中有没有运动物体 ,然后利用 BP神经网络对肤色进行识别 ,比用 HIS或 L HC颜色空间中的色调识别肤色的方法具有更强的环境适应能力 ,最后利用扫描投影算法及面部固有的几何特征定位分割细节特征。

关键词：肤色几何特征人面部识别图像识别