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蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED超快激光剥离

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发光学报 2024年第4期45卷 681-687页

作者：项文辞孙浩王思博周慧莲帅凌霄叶云霞张韵江苏大学机械工程学院光电信息科学与工程系江苏镇江212013

衬底导电性和导热性差一直是困扰生长于蓝宝石衬底上的GaN基LED的难题,利用激光剥离技术将蓝宝石衬底上的GaN基LED转移至其他衬底是解决该问题的有效方法之一。本文使用超快皮秒激光将生长于图案化蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED进行... 详细信息

衬底导电性和导热性差一直是困扰生长于蓝宝石衬底上的GaN基LED的难题,利用激光剥离技术将蓝宝石衬底上的GaN基LED转移至其他衬底是解决该问题的有效方法之一。本文使用超快皮秒激光将生长于图案化蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED进行衬底剥离,并成功转移至Si衬底,形成垂直结构的LED器件。利用SEM测试发现,当超快激光能量密度在1.3 J/cm^(2)附近可以有效分解蓝宝石和GaN交界层,且对器件产生最小负面损伤。拉曼光谱测试结果表明,剥离后的LED中GaN层的残余应力得到有效释放,从1.42 GPa降低为0.29 GPa。对制备的垂直结构LED进行I-V性能测试,5 V电压下正向电流由0.164 mA增大至0.759 mA,光致发光和电致发光性能均有增强。本文完成了蓝宝石衬底上的半极性面GaN基LED超快激光剥离的实验研究,为实现低损伤、高效率的转移技术的开发提供理论支撑,有望加速半极性面GaN基LED的发展与应用。

关键词： LED 超快激光图案化蓝宝石半极性面氮化镓

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基于卷积注意力机制的无透镜对抗编码成像

液晶与显示 2024年第9期39卷 1214-1222页

作者：王海伦王跃科江南大学光电信息科学与工程系江苏无锡214122

相较于单孔径光学无透镜成像技术,编码孔径成像(Coded Aperture Imaging,CAI)技术具有更高的光照强度和更高的分辨率,近年来引起了广泛的关注。然而,现有的CAI技术存在成像时间分辨率较低和成像性能较差的限制。深度学习技术由于其强大... 详细信息

相较于单孔径光学无透镜成像技术,编码孔径成像(Coded Aperture Imaging,CAI)技术具有更高的光照强度和更高的分辨率,近年来引起了广泛的关注。然而,现有的CAI技术存在成像时间分辨率较低和成像性能较差的限制。深度学习技术由于其强大的复杂特征建模能力,被广泛应用到各类信号处理领域中。本文提出利用深度学习技术解决上述问题,构建基于卷积注意力机制的生成对抗网络模型(Convolutional Attention Mechanism Based-Generative Adversarial Network,CAM-GAN)来适应不同的情境和任务要求,提高CAI效果与稳定性。通过引入卷积注意力机制模块使生成器选择性地聚焦于数据的特定区域,恢复原始图像的细节和结构。在此基础上,以生成对抗网络的形式进行网络的训练,生成更逼真、更高质量的图像。在公开数据集的实验结果表明,与其他方法相比,CAM-GAN在图像质量上表现出色,取得了最高的峰值信噪比值,相较于次优的UNet-GAN算法提高了约0.32,充分证明了深度学习技术在CAI领域中的应用潜力。

关键词：编码孔径成像深度学习注意力机制生成对抗网络

大视场硅基光学相控阵激光雷达芯片研究进展(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 472-482页

作者：陈敬业赵世李文磊练岱欣叶永祺时尧成浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310058

激光雷达作为一种可主动探测的遥感技术,可以高精度地获取目标的空间距离、速度等信息,实现对探测目标的四维成像,在智能驾驶、无人机测绘等新兴领域中具有广阔的应用前景。首先简要介绍激光雷达从传统机械式向全固态应用的技术发展需求... 详细信息

激光雷达作为一种可主动探测的遥感技术,可以高精度地获取目标的空间距离、速度等信息,实现对探测目标的四维成像,在智能驾驶、无人机测绘等新兴领域中具有广阔的应用前景。首先简要介绍激光雷达从传统机械式向全固态应用的技术发展需求;针对硅基光学相控阵激光雷达芯片的全固态、小型化的特征,重点阐述一维相控阵和二维相控阵的基本原理和典型的实现方法,从这两个技术方向阐述硅基光学相控阵芯片在大视场方面的最新研究现状;最后总结目前仍然面临的技术难题并对未来发展趋势进行展望。

关键词：集成光学激光雷达硅基光子光学相控阵光束偏转

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高性能薄膜铌酸锂电光调制器(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 1-21页

作者：陈耿鑫刘柳浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310058 浙江大学嘉兴研究院浙江嘉兴314000

薄膜铌酸锂凭借着集成度高、透明波段宽、物理化学性质稳定的优势在近年来受到了广泛的关注和研究。相比于传统体材料铌酸锂调制器,薄膜铌酸锂调制器具有小尺寸、宽带宽、低功耗等优势,调制性能远远优于传统体材料铌酸锂调制器,是光通... 详细信息

薄膜铌酸锂凭借着集成度高、透明波段宽、物理化学性质稳定的优势在近年来受到了广泛的关注和研究。相比于传统体材料铌酸锂调制器,薄膜铌酸锂调制器具有小尺寸、宽带宽、低功耗等优势,调制性能远远优于传统体材料铌酸锂调制器,是光通信领域中极具竞争力的光调制器件形式。薄膜铌酸锂的进一步发展将对信号处理、生物传感和量子信息等领域的广泛应用产生深刻影响。本文简要地概括了铌酸锂晶体材料的发展历史以及薄膜铌酸锂材料的制备方法,重点介绍并总结了不同结构形式、不同工艺平台以及不同工作波长的薄膜铌酸锂调制器,并对调制性能进行对比和综合评估,最后简要概括了薄膜铌酸锂调制器的相关应用。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂微纳光子学光波导电光调制器

基于分子准直效应的超快脉冲Serrodyne非线性展宽与移频

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 64-72页

作者：刘大伟杨光罗代均达娜·加山尔范广宇刘一上海理工大学大学光电信息与计算机工程学院上海200093 西湖大学光电研究院浙江杭州311421

超快光学的发展推动了光-物质相互作用研究进入了强场、高能的极端光学条件。然而,许多创新和应用需要专用的激光参数,包括波长、强度、脉冲长度、重复频率等。尤其是波长,这是一个非常重要但调控不太灵活的参数。报告了分子准直效应导... 详细信息

超快光学的发展推动了光-物质相互作用研究进入了强场、高能的极端光学条件。然而,许多创新和应用需要专用的激光参数,包括波长、强度、脉冲长度、重复频率等。尤其是波长,这是一个非常重要但调控不太灵活的参数。报告了分子准直效应导致的超快脉冲的Serrodyne非线性展宽与频率转换,实现了对光波长的精确移频。通过研究脉冲形状与瞬态频率的关系,解析了Serrodyne效应在引发非线性动力学过程中的作用机制。与克尔非线性不同,在分子准直体系下,光谱移频的大小受分子响应时间和脉宽的共同影响,为在超快光源调控中引入新的自由度提供了可能性。

关键词： Serrodyne效应自相位调制分子准直瞬态频率

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环形光源斐索干涉系统光学设计

光学学报 2024年第13期44卷 249-259页

作者：文豪东刘东沈亦兵徐兆锐彭韶婧白剑浙江大学极端光学技术与仪器全国重点实验室浙江杭州310058 浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学杭州国际科创中心浙江杭州311215

针对斐索干涉系统抑制相干噪声和提高面形误差检测能力的需求,阐述环形光源抑制相干噪声的原理,介绍干涉仪的仪器传递函数(ITF)理论与台阶板检测ITF的方法,提出了被测面口径分别为Ф100 mm、Ф810 mm的两套环形光源斐索干涉系统的方案,... 详细信息

针对斐索干涉系统抑制相干噪声和提高面形误差检测能力的需求,阐述环形光源抑制相干噪声的原理,介绍干涉仪的仪器传递函数(ITF)理论与台阶板检测ITF的方法,提出了被测面口径分别为Ф100 mm、Ф810 mm的两套环形光源斐索干涉系统的方案,使用轴锥镜产生实环形光源,并采用了Ф100 mm、Ф810 mm系统复用部分镜组的设计思路,可有效降低?810 mm系统装调的难度。搭建实验系统时发现相干噪声得到了较好的抑制,但是用台阶板测得的系统的ITF较差。实验发现部分由台阶板反射回来的光无法进入成像镜组,更换为口径更大的成像镜组后,能使更多的光通过,且此时测得的ITF有了显著提高。分析了产生这一现象的原因,并采用了可以同时优化干涉系统的干涉光路与成像光路的方案,进而设计出了具有7.2 mm^(-1)面形误差检测能力的?100 mm系统以及0.4 mm^(-1)面形误差检测能力的?810 mm系统。

关键词：光学设计环形光源仪器传递函数复用镜组干涉光路与成像光路

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高分辨血管成像与定量方法研究进展(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第2期61卷 377-394页

作者：刘翊婕王春承孟佳钱书豪周凌熙陈灵美刘智毅浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的... 详细信息

主要综述高分辨血管成像技术及其在生物医学领域中的应用,侧重评述适用于高分辨血管图像的定量表征方法。血管图像定量表征主要包括3个步骤:图像预处理、血管图像重建及定量特征获取、定量参数的统计学分析。同时,对每个步骤中所涉及的算法流程、准确性评估及后续算法的优化方向进行详尽的阐述。此外,探讨多种血管和血流参数所反映的生物学信息在临床上的参考意义,并结合具体的疾病场景,介绍多参数分析模型在区分不同疾病发展阶段方面的能力。本文的阐述不仅体现了高分辨血管成像技术及定量表征方法的潜在价值,也展示了它们在推进生物医学基础研究和临床诊断等方面的光明前景。

关键词：医学和生物成像高分辨成像血管造影层析成像图像处理定量表征参数分析

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一种光纤陀螺全温启动漂移补偿方法

光电工程 2024年第5期51卷 34-41页

作者：姚磊善周一览赵帅黄腾超车双良浙江大学光电科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学嘉兴研究院浙江嘉兴314000

本文提出了一种光纤陀螺全温启动温度漂移补偿方法。首先,采用三个惯性传感器内置的温度计信息组成的多维温度变量构建寻北仪内部的温度场,然后使用支持向量回归(SVR)来构建多维温度变量与光纤陀螺温度漂移误差的补偿模型,最后应用麻雀... 详细信息

本文提出了一种光纤陀螺全温启动温度漂移补偿方法。首先,采用三个惯性传感器内置的温度计信息组成的多维温度变量构建寻北仪内部的温度场,然后使用支持向量回归(SVR)来构建多维温度变量与光纤陀螺温度漂移误差的补偿模型,最后应用麻雀搜索算法(SSA)来调优SVR模型核参数来提高温度误差补偿模型的精度和泛化能力。寻北实验验证了所提方法的有效性:将寻北仪启动阶段的精度从0.0209°提高到0.0101°,使其启动阶段的性能与稳定阶段的性能接近,并提升了其在不同初始温度下的快速响应能力。

关键词：光纤陀螺寻北仪启动漂移支持向量机回归麻雀优化算法

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高性能薄膜铌酸锂电光调制器（特邀）

光学学报 2024年第15期 9-29页

作者：陈耿鑫刘柳浙江大学光电科学与工程学院浙江大学嘉兴研究院

薄膜铌酸锂凭借着集成度高、透明波段宽、物理化学性质稳定的优势在近年来受到了广泛的关注和研究。相比于传统体材料铌酸锂调制器，薄膜铌酸锂调制器具有小尺寸、宽带宽、低功耗等优势，调制性能远远优于传统体材料铌酸锂调制器，是光... 详细信息

薄膜铌酸锂凭借着集成度高、透明波段宽、物理化学性质稳定的优势在近年来受到了广泛的关注和研究。相比于传统体材料铌酸锂调制器，薄膜铌酸锂调制器具有小尺寸、宽带宽、低功耗等优势，调制性能远远优于传统体材料铌酸锂调制器，是光通信领域中极具竞争力的光调制器件形式。薄膜铌酸锂的进一步发展将对信号处理、生物传感和量子信息等领域的广泛应用产生深刻影响。本文简要地概括了铌酸锂晶体材料的发展历史以及薄膜铌酸锂材料的制备方法，重点介绍并总结了不同结构形式、不同工艺平台以及不同工作波长的薄膜铌酸锂调制器，并对调制性能进行对比和综合评估，最后简要概括了薄膜铌酸锂调制器的相关应用。

关键词：集成光学薄膜铌酸锂微纳光子学光波导电光调制器