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基于WDM-PON架构的5G前传网络中SRS效应的分析

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光通信技术 2025年

作者：许岩许亮李振刘鑫张文静王帅枣庄学院光电工程学院

为了满足5G前传网络的链路预算需求，通过VPI仿真软件分别测量了在C波段和O波段波长分配方案条件下，受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering， SRS）非线性损伤给基于波分复用无源光网络架构的5G前传网络带来的功率变化和灵敏度损... 详细信息

为了满足5G前传网络的链路预算需求，通过VPI仿真软件分别测量了在C波段和O波段波长分配方案条件下，受激拉曼散射（Stimulated Raman Scattering， SRS）非线性损伤给基于波分复用无源光网络架构的5G前传网络带来的功率变化和灵敏度损失。仿真结果表明，在C波段波长分配方案条件下，当5G前传上下行波长单独传输且光纤长度为20km时，SRS非线性损伤给传输信号带来1.3dB功率损耗和0.6dB灵敏度损失。然而，当5G前传上下行波长与现有标准共存时，SRS非线性损伤造成的最大功率损耗增加至10.1dB，传输信号的灵敏度损失则无法预测（无法达到误码率阈值）。在O波段波长分配方案条件下，SRS非线性损伤造成的最大功率损耗和灵敏度损失分别为1.5dB和0.5dB。

关键词： 5G前传 WDM-PON SRS非线性损伤功率变化灵敏度损失

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动量表象相对论平均场理论与奇特核研究

科学通报 2025年

作者：郭建友安徽大学物理与光电工程学院

远离稳定线的弱束缚核由于其独特性质而备受关注.这些核素的费米面紧邻连续阈,使得其中的连续谱特别是共振态成为研究的关键.统一处理束缚态、共振态和连续谱及其相互耦合对于精确描述奇特核至关重要.本文介绍了动量表象下的相对论平均... 详细信息

远离稳定线的弱束缚核由于其独特性质而备受关注.这些核素的费米面紧邻连续阈,使得其中的连续谱特别是共振态成为研究的关键.统一处理束缚态、共振态和连续谱及其相互耦合对于精确描述奇特核至关重要.本文介绍了动量表象下的相对论平均场(relativistic mean field in complex momentum representation, RMF-CMR)理论,这种理论能够统一描述束缚态、共振态和连续谱. RMF-CMR计算能够消除传统RMF计算中对盒子尺寸的依赖性,特别适用于描述具有复杂物质密度分布的奇特核.在25O的研究中, RMF-CMR方法计算出的中子密度分布与盒子大小无关,展现其在描述奇特核方面的优势.在120Sn的研究中同时获得了窄共振态和宽共振态,显示了RMF-CMR计算在确定共振态方面的优越性. RMF-CMR还成功处理了库仑长程势问题,在78Ni的单质子能谱计算中获得了s波共振,展示了其在探索质子共振态方面的能力. RMF-CMR能够获取动量空间中局域化的共振态波函数,清晰展示赝自旋双重态波函数的对称性.在对丰中子核如124Zr的研究中, RMF-CMR支持124Zr是一个中子晕核的观点.总之,RMF-CMR方法在揭示原子核的奇特性质方面展现出独特的优势和应用前景,不仅很好地描述了实验上已发现的中子、质子晕奇特核,还在中等质量区域预言了可能存在的奇特核,为实验物理学界探索奇特核提供了重要的理论参考.

关键词：相对论平均场理论动量表象奇特核中子和质子晕

宽波段大视场宽温度范围双层衍射元件优化方法

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光学学报 2025年

作者：刘子龙胡源长春理工大学光电工程学院

工作波长、环境温度和入射角度的变化均会对衍射光学元件的衍射效率产生显著影响，从而影响成像质量。为此，本文提出了数学模型来分析上述参数变化对双层衍射元件衍射效率的影响，并提出了相应的优化设计方法。随后以中波红外波段的双... 详细信息

工作波长、环境温度和入射角度的变化均会对衍射光学元件的衍射效率产生显著影响，从而影响成像质量。为此，本文提出了数学模型来分析上述参数变化对双层衍射元件衍射效率的影响，并提出了相应的优化设计方法。随后以中波红外波段的双层衍射元件为例进行分析，通过优化设计波长对，实现了宽波段大视场下具有宽温度范围高衍射效率的双层衍射元件。最后，基于优化完成的双层衍射元件设计了中波红外折衍混合系统。结果表明，与双层衍射元件传统设计方法相比，本文提出的方法更合理，所设计的双层衍射元件性能更为优越。

关键词：衍射效率折衍混合系统斜入射宽温度范围

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采用小波变换的空间外差干涉图误差分析方法

光谱学与光谱分析 2025年第1期45卷 8-14页

作者：王方原李晓静叶松李树王新强桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

空间外差光谱技术(SHS)是一种应用于微弱物质探测、行星勘探以及大气遥感等领域的超光谱分析技术。受实验环境复杂及被测目标信号微弱等因素的影响,空间外差光谱仪的测量结果易出现干涉条纹倾斜、干涉图有斑点噪声等情况,从而最终影响... 详细信息

空间外差光谱技术(SHS)是一种应用于微弱物质探测、行星勘探以及大气遥感等领域的超光谱分析技术。受实验环境复杂及被测目标信号微弱等因素的影响,空间外差光谱仪的测量结果易出现干涉条纹倾斜、干涉图有斑点噪声等情况,从而最终影响测量光谱的精度。为了尝试解决这些问题,提出了基于小波变换的干涉图误差分析方法,对干涉图的斑点噪声水平和条纹倾斜误差进行有效的评价,从而为后续误差校正提供理论基础。首先对无误差的钾灯仿真干涉图加入不同标准差的高斯噪声,利用小波分解提取复小波系数,采用三种噪声估计法对干涉图数据进行计算,结果表明空域相关小波变换法噪声估计结果与真实值偏差最小,而Donoho估计法在修正截距后与真实值具有更好的吻合度。随后采用Db2小波对噪声水平不同的仿真钾灯干涉图进行一层小波分解并提取水平、对角及垂直三个方向的细节系数,采用Donoho估计法对干涉图进行二维噪声分析,有效表征了三幅干涉图各方向上的噪声水平特征。最后对仿真连续光干涉图进行小波分解并提取系数分析,研究了干涉条纹倾斜角度与小波分解系数的关系。研究结果表明,三个方向的小波细节系数估值变化分别在分解到不同层数时具有相似的变化规律:小波细节系数估值与条纹倾斜方向和小波细节系数的所属方向的夹角成反比,条纹倾斜方向与该小波细节系数的方向夹角越小,估值越大,反之则越小,且水平方向分解到第一层、对角方向分解到第二层、垂直方向分解到第三层符合变化规律。该研究是利用小波分解进行空间外差光谱误差分析的有益尝试,也为后续干涉图条纹倾斜误差的校正提供了一种新途径。

关键词：空间外差光谱技术噪声标准差估计干涉图小波变换

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斜入射高衍射效率双层衍射光学元件优化方法

电光与控制 2025年第1期32卷 80-85页

作者：刘子龙付跃刚胡源周新雨关禹聪长春理工大学光电工程学院长春130000

针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度... 详细信息

针对双层衍射光学元件传统优化方法斜入射时衍射效率偏低的问题,基于双层衍射光学元件衍射效率与入射角度及波长的理论关系模型,提出了角度优化设计方法。通过分析设计过程中不同入射角和微结构高度对衍射效率的影响,优化选取微结构高度,显著提高了大视场下的衍射效率。为了验证上述理论,采用长短波衍射效率相等法、带宽积分平均衍射效率最大法以及提出的角度优化设计方法,分别对可见光波段和红外波段的双层衍射光学元件进行设计。结果表明,角度优化设计方法能够有效提高双层衍射光学元件的角度带宽积分平均衍射效率,进而提高光学系统的成像质量。最后,基于角度优化设计方法设计了长焦折衍混合系统,实现了高衍射效率下的高像质折衍混合系统。

关键词：双层衍射光学元件衍射效率入射角度折衍混合光学系统

30CrMnSiA激光熔覆异种粉末熔覆层的组织和性能分析

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热加工工艺 2025年

作者：查也涵陈小辉唐喆李涛李佳国营芜湖机械厂

在激光熔覆过程中，填充金属粉末的选用根据材料强度主要有低强匹配、等强匹配、高强匹配3种。30CrMnSiA钢是一种中碳低合金高强钢，激光熔覆修复过程中极易出现裂纹。为了明确30CrMnSiA产品粉末选用，研究采用基材为30CrMnSiA、激光熔... 详细信息

在激光熔覆过程中，填充金属粉末的选用根据材料强度主要有低强匹配、等强匹配、高强匹配3种。30CrMnSiA钢是一种中碳低合金高强钢，激光熔覆修复过程中极易出现裂纹。为了明确30CrMnSiA产品粉末选用，研究采用基材为30CrMnSiA、激光熔覆粉末分别为高温合金粉末GH4169、结构钢粉末30CrMnSiA、超高强钢粉末30CrMnSiNi2A、奥氏体不锈钢粉末1Cr18Ni9Ti得到的熔覆层的组织与性能。结果表明：激光熔覆过程中的氧化程度由大到小排序为1Cr18Ni9Ti>30CrMnSiNi2A>GH4169>30CrMnSiA。靠近熔覆层的热影响区硬度值较高，而靠近基材的热影响区硬度值较低。激光熔覆各区域平均硬度值为30CrMnSiNi2A熔覆层>30CrMnSiA熔覆层>GH4169熔覆层>1Cr18Ni9Ti熔覆层>30CrMnSiA退火态基材。

关键词： 30CrMnSiA 激光熔覆异质粉末显微组织显微硬度

单光机双焦面高像质AR-HUD光学系统自动化设计

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光学学报 2025年

作者：郭相辛牟达刘镐林刘丁萌张腾飞余杰长春理工大学光电工程学院长春理工大学光电测控技术研究所

由于常规汽车增强现实平视显示器(AR-HUD)存在单图像层单焦面显示，特殊面型优化设计困难，宽画幅下清晰度较低等问题，为此我们提出一种基于单像源双焦面双自由曲面AR-HUD成像系统设计方法，适配任意类型给定风挡。首先通过马吕斯定律... 详细信息

由于常规汽车增强现实平视显示器(AR-HUD)存在单图像层单焦面显示，特殊面型优化设计困难，宽画幅下清晰度较低等问题，为此我们提出一种基于单像源双焦面双自由曲面AR-HUD成像系统设计方法，适配任意类型给定风挡。首先通过马吕斯定律与折射定律求解点云包络信息，视场扩展求解满足相邻域连续条件后，数据拟合以光滑拼接多项式(SSP)进行表征构建初始架构，最后利用光程反馈迭代法对边缘视场进一步优化，确定最佳拟合系数。仿真结果表示在单光机投影下满足近场基础信息和远场宽画幅交互信息的同时显示，算法迭代优化效率高，并通过SSP表征曲面与传统XYP曲面对比表明系统波前误差和边缘视场MTF、网格畸变都得到明显改善。进一步证明了所提出的设计框架的可行性和优越性。

关键词：光学设计抬头显示器光学自由曲面优化方法双焦面

用于低轨卫星组网的全向域激光通信光学天线设计及等效验证

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光学学报 2025年

作者：李泽翔安岩胡立超王晓华李欣航宋延嵩董科研长春理工大学光电工程学院长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心

激光通信凭借高速率和大容量，成为未来卫星星座组网的关键技术。然而，现有通信终端的有限视场（FOV）制约了星间组网的实施。为解决这一问题，本文提出一种宽视场激光通信光学系统，由于星间组网使用的通信光波长不同，采用两反射镜... 详细信息

激光通信凭借高速率和大容量，成为未来卫星星座组网的关键技术。然而，现有通信终端的有限视场（FOV）制约了星间组网的实施。为解决这一问题，本文提出一种宽视场激光通信光学系统，由于星间组网使用的通信光波长不同，采用两反射镜代替传统块状透镜，以消除色差影响。基于矢量反射定律，通过逐点构建自由曲面散点图并拟合其轮廓，获得光学头部单元的初始结构，并将其优化后与后续系统拼接。与传统非球面反射镜相比，使用自由曲面反射镜在畸变控制、调制传递函数（MTF）等方面表现优越且束散角降低约60%。室内实验表明，系统视场可达±30°至±70°，且在该视场范围内，束散角满足1200km范围内的激光通信需求，该研究为卫星通信组网提供了重要理论支持。

关键词：激光通信全向通信宽视场逐点构建自由曲面

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双光路斜投影车载平视显示系统设计

光学学报 2025年

作者：成姗姗陈智利陈晓伟王波黄庭康西安工业大学光电工程学院惠州市华阳多媒体电子有限公司

基于目前增强现实车载平视显示系统（Augmented Reality Head-up Display,AR-HUD）多采用正投影方式在实时导航信息呈现上存在增强现实显示效果不足，可能导致驾驶者频繁识别实时路况信息而产生视觉疲劳的问题。本文提出了一种双光路斜... 详细信息

基于目前增强现实车载平视显示系统（Augmented Reality Head-up Display,AR-HUD）多采用正投影方式在实时导航信息呈现上存在增强现实显示效果不足，可能导致驾驶者频繁识别实时路况信息而产生视觉疲劳的问题。本文提出了一种双光路斜投影车载平视显示系统，该系统在单个像源（Picture Generation Unit,PGU）上设置两个分开的区域，并通过楔镜将其中一个区域中继到新的较近的位置以实现远近双光路显示，近光路采用正投影方式实现行车基础信息显示，远光路采用斜投影方式实现导航信息与地面的贴地融合显示。最终得到一个视场角分别为10°×1°, 10°×2°，对应虚像距离为5 m、6.5 m-8.5 m的AR-HUD，全视场范围内系统点列斑均位于艾里斑内，网格畸变小于5%,MTF值在7 lp/mm处大于0.5。在低成本、节省空间的前提下为驾驶者呈现出更多有效信息并在实时导航信息呈现上显现出优良的显示效果。

关键词：光学设计增强现实车载平视显示系统双光路正投影斜投影