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相关噪声下基于深度学习的LDPC码码率半盲识别算法

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系统工程与电子技术 2024年

作者：袁磊杨艳娟郭毅戴鹏兰州大学信息科学与工程学院中国科学院西安光学精密机械研究所

为了正确识别相关噪声下采用低密度奇偶校验码和高阶调制的无线通信系统中信道编码参数，在已知候选码率集合和相应的校验矩阵假定下，提出了两种新颖的基于深度学习的码率半盲识别算法。提出的神经网络由降噪子网络和码率识别子网络构... 详细信息

为了正确识别相关噪声下采用低密度奇偶校验码和高阶调制的无线通信系统中信道编码参数，在已知候选码率集合和相应的校验矩阵假定下，提出了两种新颖的基于深度学习的码率半盲识别算法。提出的神经网络由降噪子网络和码率识别子网络构成。降噪子网络设计了实数降噪子网络和复数降噪子网络。相比于实数降噪子网络，复数降噪子网络以高复杂度为代价获得了更好的处理复信号能力。进一步，为了降低复数降噪子网络的复杂度，提出了一种新颖的基于网络剪枝技术的网络压缩算法。仿真结果显示，通过使用联合优化降噪损失函数和码率识别损失函数的多任务学习策略，一方面，在相关噪声下提出的神经网络比传统算法有更好的识别性能，另一方面，利用网络压缩算法将基于复数降子噪网络的识别算法复杂度降低到与基于实数降噪子网络的识别算法复杂度相近时，其性能仍优于基于实数降噪子网络的识别算法。

关键词：相关噪声信道编码盲识别低密度奇偶校验码深度学习复数网络

基于计算全息图的大口径长焦距离轴抛物面反射镜测量

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中国激光 2024年第11期51卷 526-536页

作者：胡晨魏朝阳万嵩林江国昌顾昊金邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光材料重点实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049

随着激光脉冲宽度极限的不断突破以及峰值功率的不断提高,脉宽压缩光栅的尺寸需要进一步增大。但反射式曝光系统所需大口径长焦距离轴镜的高精度加工检测成为制约大口径光栅制作的难题。采用计算全息补偿检测不需要复杂的设计和装调,但... 详细信息

随着激光脉冲宽度极限的不断突破以及峰值功率的不断提高,脉宽压缩光栅的尺寸需要进一步增大。但反射式曝光系统所需大口径长焦距离轴镜的高精度加工检测成为制约大口径光栅制作的难题。采用计算全息补偿检测不需要复杂的设计和装调,但同样会引入非回转对称和复杂的二维投影畸变。传统的畸变校正方法由于精度受限或计算复杂不利于工程应用。提出基于数值计算的畸变校正方法,该方法具有简单通用易于编程的优点。利用800 mm口径折反镜在直径为18 m光学平台上搭建了面形检测光路,通过系统误差标定去除以及畸变校正的方法实现了高精度面形测量,经磁流变迭代加工后,面形精度RMS可收敛至0.013λ(λ=632.8 nm),这为后续大口径反射式曝光系统的建立奠定了基础。

关键词：离轴抛物面镜计算全息图误差标定投影畸变校正

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上海超强超短激光实验装置研制进展

中国激光 2024年第11期51卷 22-39页

作者：彭宇杰许毅於亮红陆效明王乘李朝阳甘泽彪吴分翔王新亮李妍妍刘彦祺印定军陈慧娜梁晓燕屈炜冷雨欣李儒新徐至展中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室上海201800

超强超短激光的出现与迅猛发展,为人类提供了前所未有的极端物理条件与全新实验手段,使得人类对客观世界规律的认识更加深入和系统化,显著推动基础与前沿交叉学科和战略高技术领域的创新发展。超强超短激光大科学装置对于促进人类对客... 详细信息

超强超短激光的出现与迅猛发展,为人类提供了前所未有的极端物理条件与全新实验手段,使得人类对客观世界规律的认识更加深入和系统化,显著推动基础与前沿交叉学科和战略高技术领域的创新发展。超强超短激光大科学装置对于促进人类对客观世界规律的认识以及推动前沿科学研究领域的发展具有举足轻重的作用。结合国内外超强超短激光的发展现状,介绍上海超强超短激光实验装置的研制进展,进一步展望未来的研究发展方向。

关键词：超强超短激光钛宝石啁啾脉冲放大光学参量啁啾脉冲放大脉冲压缩

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星载准绝对式光电编码器抗污方法研究

北京航空航天大学学报 2024年

作者：韩庆阳沈宏海马天翔梁超王志冲中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

为了提高星载准绝对式光电编码器的抗油污能力，使油污的影响不至于是灾难性的，提出多参考点绝对角位移识别和多读数头数据融合算法。首先，介绍星载准绝对式光电编码器的组成和处理电路设计；其次，提出多参考点绝对角位移的识别算法... 详细信息

为了提高星载准绝对式光电编码器的抗油污能力，使油污的影响不至于是灾难性的，提出多参考点绝对角位移识别和多读数头数据融合算法。首先，介绍星载准绝对式光电编码器的组成和处理电路设计；其次，提出多参考点绝对角位移的识别算法，防止因油污造成的绝对角位移误识别，并采用多读数头数据融合的方法，判断并消除错误的读数头测量数据；最后，通过角位移曲线和角速度曲线对比实验，验证本方法的有效性，并使用自准直平行光管和23面体检测精度。实验结果表明：本方法能够有效的解决圆光栅被污染带引起的角位移错误问题，确保角位移正确可靠。经检验误差最大值为4.6"，最小为-0.6"，峰峰值为5.2"，均方差为4.3"。满足星载准绝对式光电编码器抗污能力和精度要求，并已成功在工程中应用，效果良好。所提出的方法对提高星载准绝对式光电编码器抗油污能力，有实用价值。

关键词：星载准绝对式光电编码器抗污能力多参考点多读书头

高精度线扫式光谱共焦位移传感器光学系统设计

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光谱学与光谱分析 2024年第10期44卷 2900-2908页

作者：杨伟光张周锋齐美捷闫佳悦程默涵中国科学院光谱成像技术实验室中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院大学北京100049

光谱共焦位移传感器是一种新型几何量精密测量传感器,具有高精度,高效以及非接触的技术优势,目前被广泛应用于微观或宏观几何量的精密测量。传统的几何量测量传感器采用接触式机械探针,对物体表面造成损伤,难以满足现代化制造业无损测... 详细信息

光谱共焦位移传感器是一种新型几何量精密测量传感器,具有高精度,高效以及非接触的技术优势,目前被广泛应用于微观或宏观几何量的精密测量。传统的几何量测量传感器采用接触式机械探针,对物体表面造成损伤,难以满足现代化制造业无损测量的需求。不同于传统的光学系统需要校正轴向色差,光谱共焦位移传感器利用轴向色差建立位移和波长之间的关系。然而目前针对光谱共焦位移传感技术的研究大多集中于点扫式,仅能获取单个点位的几何量信息,在实际应用中需要较大区域的精密测量,故而效率受到极大的限制,并且对后端数据处理要求较高,数据重构较为繁琐。针对该技术弊端,设计出一种线扫式光谱共焦位移传感器系统,达到了亚微米的分辨率。对线扫式光谱共焦位移传感器进行原理分析,开展了大量程色散物镜、高光谱分辨率成像光谱仪的详细设计。通过对色散物镜和成像光谱仪光路结构的优化及像差的平衡,使得全系统各视场RMS半径小于5.5μm,得到了很好的成像质量。结果表明,全系统在扫描线长10 mm,轴向量程范围3 mm,分辨率达到0.8μm。该研究在高效、高精度几何量精密测量领域具有广阔的应用前景。

关键词：精密测量光谱共焦色散物镜

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超低损耗硫系光纤制备与中红外激光传输性能

光学学报 2024年第7期44卷 116-124页

作者：许彦涛郭海涛肖旭升李曼闫萌萌中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室陕西西安710119 电磁空间安全全国重点实验室天津300308

硫系玻璃作为一种优秀的红外材料,具有透过范围广、物化性能稳定、易于成纤等特点,是制备红外传能光纤的理想材料之一。从硫系玻璃吸收损耗抑制和散射损耗抑制两方面入手,采用气(氯气)/气(玻璃蒸汽)、固(铝)/液(玻璃熔液)化学反应除杂... 详细信息

硫系玻璃作为一种优秀的红外材料,具有透过范围广、物化性能稳定、易于成纤等特点,是制备红外传能光纤的理想材料之一。从硫系玻璃吸收损耗抑制和散射损耗抑制两方面入手,采用气(氯气)/气(玻璃蒸汽)、固(铝)/液(玻璃熔液)化学反应除杂方式降低光纤吸收损耗,建立了三维激光显微成像系统,检测玻璃及光纤内部的微米和亚微米量级的缺陷,优化制备工艺降低光纤散射损耗,制备出损耗为0.087 dB/m(@4.778μm)的硫系玻璃光纤。分别利用光纤激光器(波长为2.0μm)和双波长输出的光学参量振荡器(OPO)激光器(波长为3.8μm和4.7μm)进行激光传能实验,在单模光纤和多模光纤中分别实现了6.10 W(@2.0μm)和6.12 W(@3.8μm和4.7μm)激光传输。

关键词：材料红外光纤硫系玻璃超低损耗激光传输激光损伤

适配平流层飞艇的中波红外载荷对隐身飞机探测能力分析

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空天技术 2024年

作者：田浩蔡盛王潇逸中国科学院长春光学精密机械与物理研究所

以高度20 km的平流层飞艇作为临近空间观测平台，综合已有文献情报，预估与平台适配的红外探测器性能参数。在此基础上，以F-35隐身飞机作为典型探测目标，通过计算在巡航状态下飞机蒙皮和发动机尾焰的红外辐射强度分布特性，并结合大... 详细信息

以高度20 km的平流层飞艇作为临近空间观测平台，综合已有文献情报，预估与平台适配的红外探测器性能参数。在此基础上，以F-35隐身飞机作为典型探测目标，通过计算在巡航状态下飞机蒙皮和发动机尾焰的红外辐射强度分布特性，并结合大气窗口数据，确定最佳探测谱段为2.8～4.3 μm。利用探测器模型分析不同探测距离和角度下平流层飞艇对隐身飞机的红外探测能力。结果表明，在近似水平观测模式下，方位角对飞艇探测性能的影响最大。当飞艇红外探测器的极限信噪比取4时，在方位角0°～90°时，极限探测距离为100～350 km；在方位角90°～180°时，极限探测距离为400～1800km。最后利用搭建的红外仿真成像平台，验证了上述结论。

关键词：平流层飞艇临近空间隐身飞机红外探测

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基于光束扫描的光场匀化技术

光学学报 2024年第16期44卷 20-29页

作者：张海冬赵成强张益彬曹红超晋云霞刘世杰邵建达上海大学微电子学院上海200444 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800

提出一种新型的光束扫描匀光方法。扫描干涉光刻后基板处的整体光场强度可以实现均匀分布,进而光栅基板处的曝光剂量就可以实现宏观上的均匀分布。对扫描匀光方法的扫描参数进行数值分析,并开展相关实验。扫描匀光的实验结果表明,当步... 详细信息

提出一种新型的光束扫描匀光方法。扫描干涉光刻后基板处的整体光场强度可以实现均匀分布,进而光栅基板处的曝光剂量就可以实现宏观上的均匀分布。对扫描匀光方法的扫描参数进行数值分析,并开展相关实验。扫描匀光的实验结果表明,当步进距离与光斑半径之比小于等于1.2时,经过光束扫描叠加后,基板处的光场均匀性优于99.00%,相较传统高斯截光的方式,均匀性至少提高5%;引入参考光进行条纹漂移锁定控制后,在?200 mm的扫描过程中,光束的相位变化小于±0.015个干涉条纹周期,实现了光束扫描过程中条纹“静止”在基板位置处的效果。

关键词：光栅全息光栅曝光系统光束扫描光场均匀性条纹漂移锁定

二维正交光栅结构的掠入射小角X射线散射测量

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光学学报 2024年第11期44卷 324-331页

作者：方彤王成龙喻虹中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 国科大杭州高等研究院浙江杭州310024 张江实验室上海201210

掠入射小角X射线散射(GISAXS)可进行光栅纳米结构的高分辨无损测量,有望应对半导体在未来节点的测量挑战。然而,传统的GISAXS方法主要用于线光栅的测量,对于二维正交光栅的测量缺乏较好的方案。本文提出了一种测量二维正交光栅结构关键... 详细信息

掠入射小角X射线散射(GISAXS)可进行光栅纳米结构的高分辨无损测量,有望应对半导体在未来节点的测量挑战。然而,传统的GISAXS方法主要用于线光栅的测量,对于二维正交光栅的测量缺乏较好的方案。本文提出了一种测量二维正交光栅结构关键尺寸的方法。建立了在任意入射角和旋转角下定位二维正交光栅布拉格峰的理论模型,基于此模型可以从GISAXS散射信号中提取样品倒易空间信息,从而实现三维结构重建。仿真结果表明,该方法可准确测量二维正交光栅纳米结构的立体轮廓,并显著减小所需的旋转扫描角度范围。这将为GISAXS在半导体测量中的应用奠定基础。

关键词： X射线光学 X射线散射周期性纳米结构关键尺寸