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基于双频泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔的光频率梳设计

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物理学报 2024年第3期73卷 116-125页

作者：高荣杨亚楠湛晨翌张宗祯邓宜王子潇梁坤冯素春北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044

提出一种利用锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案.对绝缘体上碳化硅微环谐振腔光波导进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计.利用Lugiato-Lefever方程对锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振... 详细信息

提出一种利用锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔产生光频率梳的方案.对绝缘体上碳化硅微环谐振腔光波导进行色散调控,实现1550 nm波段平坦正常色散优化设计.利用Lugiato-Lefever方程对锁相双频激光泵浦正常色散碳化硅微环谐振腔的光频率梳产生进行仿真,研究了泵浦失谐量改变时光频率梳产生的时域和频域演化过程.同时探究了泵浦功率、微腔波导损耗、微腔色散、双频激光功率占比、双频激光频率间隔等各项参数对光频率梳产生的影响,仿真产生的光频率梳带宽可覆盖1500—1600 nm.仿真结果有助于推动基于正常色散碳化硅微环谐振腔的1550 nm波段高重复频率宽带光频率梳的研究和应用.

关键词：非线性光学光频率梳正常色散微腔

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基于非本征光纤光栅法布里-珀罗滤波器与光电振荡器的高灵敏磁场传感

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光学学报 2024年第13期44卷 63-69页

作者：刘仟高浦峰蔡诗怡尹彬武蓓蕾朱明健陈德胜王目光北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100 北京理工大学信息与电子学院北京100081

提出并实现一种基于非本征光纤布拉格光栅法布里-珀罗(EFBG-FP)滤波器与光电振荡器(OEO)相结合的高灵敏磁场传感系统。EFBG-FP滤波器由两个端面研磨良好并插入陶瓷插芯进行轴向对准的光纤布拉格光栅(FBG)构成,然后将其与具有凹槽结构的... 详细信息

提出并实现一种基于非本征光纤布拉格光栅法布里-珀罗(EFBG-FP)滤波器与光电振荡器(OEO)相结合的高灵敏磁场传感系统。EFBG-FP滤波器由两个端面研磨良好并插入陶瓷插芯进行轴向对准的光纤布拉格光栅(FBG)构成,然后将其与具有凹槽结构的磁致伸缩合金(MA)结合形成磁场传感单元。该EFBG-FP滤波器具有窄带滤波特性,将其放置在OEO环腔中,OEO振荡频率将由光源载频和EFBG-FP滤波器陷波中心频率的差值决定。当外界磁场变化时,EFBG-FP滤波器空气腔的长度会随MA长度的变化而变化,进而使EFBG-FP滤波器陷波波长发生漂移,最终引起OEO振荡频率发生改变。因此,可以通过监测振荡频率的变化实现对外界磁场的测量。实验结果表明,在20.2~21.8 mT磁场范围内,该系统磁场灵敏度为4.258 GHz/mT。所提出的传感系统具有高灵敏度、高分辨率、低成本和易于制作等优点,在医疗检测、地球物理、资源勘探和航空航天等领域中具有潜在的应用价值。

关键词：光纤光学光纤传感器微波光子学光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔光电振荡器磁场测量

基于深度学习的光场图像重建与增强综述(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第16期61卷 204-222页

作者：肖泽宇熊志伟王立志黄华中国科学技术大学信息科学技术学院脑启发智能感知与认知教育部重点实验室安徽合肥230027 北京理工大学计算机学院北京100081 北京师范大学人工智能学院北京100875

光场能够完整捕捉三维空间中的光线信息,记录光线在不同位置和方向上的强度,这一特性使其能够精准地感知复杂动态环境,在生命科学、工业检测和虚拟现实等领域中有巨大的研究价值和应用潜力。在光场的拍摄、处理和传输过程中,由于设备限... 详细信息

光场能够完整捕捉三维空间中的光线信息,记录光线在不同位置和方向上的强度,这一特性使其能够精准地感知复杂动态环境,在生命科学、工业检测和虚拟现实等领域中有巨大的研究价值和应用潜力。在光场的拍摄、处理和传输过程中,由于设备限制和外部影响因素如物体运动、噪声、低光照和恶劣天气,光场图像往往存在失真和降质,严重影响图像质量并限制其后续应用。为此,研究人员针对光场图像的不同降质提出各种重建与增强算法。传统的光场图像重建与增强算法依赖于人工设计的先验知识,且算法设计复杂、效率低、泛化性差。随着深度学习的发展,光场图像重建与增强算法取得突破性进展,其性能和效率得到显著提高。介绍该领域相关的研究背景和光场表示,并针对不同的光场降质,概述和讨论其中的典型算法,内容涵盖空间与视角维度超分辨率重建、去噪、去模糊、去遮挡、去雨雾雪、去反射、低光增强等。此外,还概述光场图像重建与增强算法未来的挑战和发展前景。

关键词：光场光场图像重建光场图像增强深度学习

光束轨道角动量模态人工智能感知方法研究进展（特邀）

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光学学报 2024年第14期 32-45页

作者：周诗韵王亦舒杨觐瑜高春清付时尧北京理工大学光电学院信息光子技术工业和信息化部重点实验室光电成像技术与系统教育部重点实验室

涡旋光束携带的轨道角动量（OAM）作为一种全新的光场调控自由度在超大容量光通信、旋转体探测、高分辨率成像、光信息存储、量子技术等前沿领域展现出巨大的应用潜力。在上述应用中，实现快速、高精度的OAM模态感知十分重要。随着人工... 详细信息

涡旋光束携带的轨道角动量（OAM）作为一种全新的光场调控自由度在超大容量光通信、旋转体探测、高分辨率成像、光信息存储、量子技术等前沿领域展现出巨大的应用潜力。在上述应用中，实现快速、高精度的OAM模态感知十分重要。随着人工智能（AI）在各领域的快速发展，将AI技术作为光束OAM模态感知的新型解决方案引起了国内外学者的广泛关注。本文从AI的应用模型角度出发，对近年来基于AI技术的光束OAM模态感知方法进行了系统性综述，主要包括机器学习、深度学习及混合学习模型下的OAM模式分布探测和多模混合光束谱测量，同时讨论了扰动下基于AI的OAM模态感知方法研究进展。

关键词：轨道角动量人工智能模式识别谱测量

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基于深度学习的代码生成方法研究进展

软件学报 2024年第2期35卷 604-628页

作者：杨泽洲陈思榕高翠芸李振昊李戈吕荣聪哈尔滨工业大学(深圳)计算机科学与技术学院广东深圳518055 华为技术有限公司广东深圳518129 北京大学信息科学技术学院北京100871 香港中文大学计算机与工程系中国香港99907

关注根据自然语言描述生成相关代码片段的代码生成(code generation)任务.在软件开发过程中,开发人员常常会面临两种情形.一种是通用功能的实现,需要开发人员编写大量重复且技术含量较低的代码;另一种是依赖于特定任务要求,需要开发人... 详细信息

关注根据自然语言描述生成相关代码片段的代码生成(code generation)任务.在软件开发过程中,开发人员常常会面临两种情形.一种是通用功能的实现,需要开发人员编写大量重复且技术含量较低的代码;另一种是依赖于特定任务要求,需要开发人员查询文档或使用其他工具才能完成的代码编写工作.代码生成作为最直接辅助开发人员完成编码的工作受到学术界和工业界的广泛关注.让机器理解用户需求,自行完成程序编写也一直是软件工程领域重点关注的问题之一.近年来,随着深度学习在软件工程领域任务中的不断发展,尤其是预训练模型的引入使得代码生成任务取得了十分优异的性能.系统梳理当前基于深度学习的代码生成相关工作,并将目前基于深度学习的代码生成方法分为3类:基于代码特征的方法、结合检索的方法以及结合后处理的方法.第1类是指使用深度学习算法利用代码特征进行代码生成的方法,第2类和第3类方法依托于第1类方法进行改进.依次对每一类方法的已有研究成果进行系统的梳理、分析与总结.除此之外,汇总并分析已有的代码生成工作中常用的语料库与评估方法,以便于后续研究进行实验设计.最后,对代码生成方法研究进展进行总结,并针对未来值得关注的研究方向进行展望.

关键词：代码生成深度学习代码检索后处理机器翻译

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注意力引导的标志检测与识别

软件学报 2024年第11期 5116-5132页

作者：张冬明靳国庆鲁鼎煜张菁张勇东传播内容认知全国重点实验室(人民网股份有限公司) 北京工业大学信息学部中国科学技术大学信息科学技术学院

自然场景中的实体标志,如商标、交通标志等,易受拍摄角度、所依附物体形变、尺度变化等影响,导致检测精度降低.为此,提出一种注意力引导的标志检测与识别网络(attention guided logo detection and recognition network, AGLDN),联合优... 详细信息

自然场景中的实体标志,如商标、交通标志等,易受拍摄角度、所依附物体形变、尺度变化等影响,导致检测精度降低.为此,提出一种注意力引导的标志检测与识别网络(attention guided logo detection and recognition network, AGLDN),联合优化模型对多尺度变化和复杂形变的鲁棒性.首先通过标志模板图像搜集及掩码生成、标志背景图像选取和标志图像生成创建标志合成数据集;然后基于RetinaNet和FPN提取多尺度特征并形成高级语义特征映射;最后利用注意力机制引导网络关注标志区域,克服目标变形对特征鲁棒性的影响,实现标志检测与识别.实验结果表明,所提方法可以有效降低尺度变化、非刚性形变的影响,提高标志检测准确率.

关键词：标志检测和识别数据合成多尺度特征融合注意力引导

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光束轨道角动量模态人工智能感知方法研究进展

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光学学报 2024年

作者：周诗韵王亦舒杨觐瑜高春清付时尧北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室信息光子技术工业和信息化部重点实验室

涡旋光束携带的轨道角动量作为一种全新的光场调控自由度在超大容量光通信、旋转探测、高分辨率成像、光信息存储、量子技术等前沿领域展现了巨大的应用潜力。在上述应用中，实现快速、高精度的轨道角动量模态感知十分重要。随着人工智... 详细信息

涡旋光束携带的轨道角动量作为一种全新的光场调控自由度在超大容量光通信、旋转探测、高分辨率成像、光信息存储、量子技术等前沿领域展现了巨大的应用潜力。在上述应用中，实现快速、高精度的轨道角动量模态感知十分重要。随着人工智能在各领域的快速发展，将人工智能技术作为光束轨道角动量模态感知的新型解决方案引起了国内外学者的广泛关注。本文从人工智能的应用模型角度出发，对近年来基于人工智能技术的光束轨道角动量模态感知方法进行了系统性综述，主要包括机器学习、深度学习及混合学习模型下的轨道角动量模式分布探测和多模混合光束谱测量，同时讨论了扰动下的人工智能轨道角动量模态感知方法研究进展。

关键词：轨道角动量人工智能模式识别谱测量

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公钥加密综述

密码学报（中英文） 2024年第1期11卷 191-226页

作者：陈宇易红旭王煜宇山东大学网络空间安全学院青岛266237 密码科学技术全国重点实验室北京100878 山东大学密码技术与信息安全教育部重点实验室青岛266237 电子科技大学成都611731

上世纪中叶起,信息化技术的飞速发展引发了人类社会组织形态的根本性变革,从集中式迁移为分布式,“海内存知己,天涯若比邻”从诗歌意象走进现实世界.面向分布式环境下的隐私保护需求,1976年Diffie和Hellman开创了现代密码学的新方向---... 详细信息

上世纪中叶起,信息化技术的飞速发展引发了人类社会组织形态的根本性变革,从集中式迁移为分布式,“海内存知己,天涯若比邻”从诗歌意象走进现实世界.面向分布式环境下的隐私保护需求,1976年Diffie和Hellman开创了现代密码学的新方向---公钥密码学.半个多世纪以来,公钥密码学一直处于最活跃的前沿,引领驱动了密码学的研究进展,极大丰富了密码学的学科内涵.公钥加密作为公钥密码学最重要的组成部分,在理论方面孕育了可证明安全方法、将各类数学困难问题纳入工具库、启发了一系列密码原语和重要概念,已有多项突破性成果获得Turing奖和Gödel奖;在应用方面则是各类网络通信安全协议的核心组件,在公开信道上实现保密通信.当前,公钥加密仍处于快速发展阶段,在安全性方面,各类超越传统语义安全的高级安全属性研究已经日趋成熟,基于复杂性弱假设的细粒度模型下的安全研究正在兴起;在功能性方面,函数加密的研究方兴未艾,全同态加密的研究如火如荼.本综述按照安全性增强和功能性扩展这两条并行的线索对公钥加密的发展历程和前沿进展做系统性的梳理,旨在引领读者快速登高俯瞰,将重要的概念、主要的结果和关键的技术尽收眼底,在领略公钥加密沿途美景之余,远眺待探索的广袤深邃领域.

关键词：公钥加密属性加密函数加密选择密文安全消息依赖密钥安全紧归约

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扑翼机器人机载视觉避障系统设计

Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2024年第1期41卷 97-106页

作者：付强张祚卿刘胜南吴晓阳贺威北京科技大学智能科学与技术学院北京100083 北京科技大学人工智能研究院北京100083 北京科技大学智能仿生无人系统教育部重点实验室北京100083

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实... 详细信息

扑翼机器人是一种高仿生度的飞行器,它可以执行军事侦察和民用监测任务。在执行这些任务时,避障是一种确保扑翼机器人安全的必要功能。本文设计了一种基于单目视觉的扑翼机器人自主避障系统,其中所有图像的处理计算均使用机载处理器实现。在这个系统中,机载处理器的质量被减至48 g,以便于扑翼机器人可以携带它稳定飞行。该系统的工作流程可以分为以下几步:首先,图像采集模块获取周围环境的视频图像;然后,机载处理器通过处理扑翼机器人第一视角的光流信息来计算方向舵角度和转弯方向;最后,飞控板接收计算结果并控制扑翼机器人避开障碍物。地面站对扑翼机器人飞行过程进行实时监测,实验结果验证了本文所设计的避障系统的有效性。

关键词：扑翼机器人视觉避障机载处理器光流