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用于简单透镜成像系统的深度迭代滤波网络

激光与光电子学进展 2024年第10期61卷 342-350页

作者：黄毅熊涛武汉光电国家研究中心华中光电技术研究所湖北武汉430223

提出一种基于迭代自适应滤波原理的端到端深度神经网络。该网络旨在解决由简单透镜的光学结构引起的显著图像边缘模糊问题。利用具有大视场的单个胶合透镜,提出一种像素级去模糊滤波器,该滤波器可有效地适应模糊的空间变化,从而恢复输... 详细信息

提出一种基于迭代自适应滤波原理的端到端深度神经网络。该网络旨在解决由简单透镜的光学结构引起的显著图像边缘模糊问题。利用具有大视场的单个胶合透镜,提出一种像素级去模糊滤波器,该滤波器可有效地适应模糊的空间变化,从而恢复输入图像的模糊特征。通过模拟和在原型摄像机系统上进行的实验验证了所提方法的有效性。

关键词：计算成像技术图像退化模型图像重建大视场深度学习

GaSb衬底厚度对超晶格电学特性影响的研究

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红外与激光工程 2024年第10期 237-244页

作者：金姝沛胡雨农周朋刘铭华北光电技术研究所

非故意掺杂的GaSb存在施主缺陷，呈现p型导电，导电性较好。对于分子束外延制备的Sb基超晶格材料，通常用GaSb做衬底，而GaSb衬底厚度远大于超晶格材料厚度，因此对锑基二类超晶格材料进行霍尔测试时GaSb衬底厚度对超晶格电学性能容易... 详细信息

非故意掺杂的GaSb存在施主缺陷，呈现p型导电，导电性较好。对于分子束外延制备的Sb基超晶格材料，通常用GaSb做衬底，而GaSb衬底厚度远大于超晶格材料厚度，因此对锑基二类超晶格材料进行霍尔测试时GaSb衬底厚度对超晶格电学性能容易产生较大影响。而在红外探测器制备过程中，为了增加材料对红外辐射的吸收，通常在器件制备完成后对衬底进行减薄，通过背入射的方式对红外辐射进行探测，因此探究GaSb厚度对超晶格电学特性的影响能够为超晶格材料的结构设计提供理论依据。讨论了n型超晶格薄膜及p型超晶格薄膜的电学特性受GaSb衬底厚度的影响。使用由分子束外延技术在弱n型GaSb衬底上生长GaSb缓冲层后，分别生长Si掺杂的n型InAs/GaSbⅡ类超晶格及Be掺杂的p型InAs/GaSbⅡ类超晶格，衬底进行不同厚度的减薄，并进行霍尔测试。结果表明：在77 K温度下的霍尔测试中，虽然缓冲层减弱了衬底对超晶格薄膜的影响，但不能完全消除衬底对超晶格薄膜电学特性的影响。n型超晶格及p型超晶格的电学特性仍随衬底厚度变化产生：衬底厚度的减薄导致表面复合效应增加、杂质浓度重分布，因此超晶格材料载流子浓度的减小，载流子迁移率在相同的温度下受杂质散射影响较大，载流子浓度的减小降低了电子散射的可能性，因此迁移率随衬底厚度减薄而增加。n型超晶格载流子浓度及迁移率的变化均在同一量级，与缓冲层极性相反的薄膜材料减薄前的电学特性可以为减薄后的电学特性进行标定。p型超晶格载流子浓度变化相对较大，与缓冲层材料极性相同的材料在需要考虑载流子浓度时，材料生长过程中需要进行高浓度掺杂保证减薄后薄膜材料的载流子浓度，迁移率变化几乎可视为不变。该研究对标定不同类型掺杂浓度的超晶格材料可提供一定的参考意义。

关键词： GaSb衬底 Ⅱ类超晶格超晶格载流子浓度霍尔测试

碲锌镉晶体生长温度梯度与界面形状稳定性关系的研究

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人工晶体学报 2024年第4期53卷 641-648页

作者：曹聪刘江高范叶霞李振兴周振奇马启司牛佳佳华北光电技术研究所北京100015

碲锌镉晶体被广泛用作红外探测器碲镉汞薄膜的外延衬底和制造室温核辐射探测器。在晶体生长过程中,界面形状与热量传输状态密切相关。本文结合数值模拟技术控制碲锌镉晶体生长过程中温度场分布,设计了垂直布里奇曼法和垂直温度梯度凝固... 详细信息

碲锌镉晶体被广泛用作红外探测器碲镉汞薄膜的外延衬底和制造室温核辐射探测器。在晶体生长过程中,界面形状与热量传输状态密切相关。本文结合数值模拟技术控制碲锌镉晶体生长过程中温度场分布,设计了垂直布里奇曼法和垂直温度梯度凝固法微凸固液界面的晶体生长程序,并根据实际晶体生长实验,分析了晶体生长方法差异与碲锌镉晶体单晶率之间的关系。通过光致发光谱进行成分测试获得了碲锌镉晶体等径段纵截面中Zn值分布谱图,以研究固液界面温度场分布与晶体Zn值宏观偏析之间的关系。结果表明,在晶体生长过程中固液界面两侧温场梯度分布对界面的形状选择和稳定性有重要影响,更大的固相侧温度梯度有助于实现稳定的凸界面晶体生长,从而提高晶体成晶率。

关键词：碲锌镉晶体数值模拟晶体生长界面形状界面稳定性宏观偏析

星载InSAR基线构型测量误差模型与灵敏度分析

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光学精密工程 2024年第1期32卷 33-42页

作者：鲍捷刘兴潭陈建武李林赵春晖北京控制工程研究所空间光电测量与感知实验室北京100190

为避免双天线InSAR系统基线测量动态监测过程中引入误差,影响基线测量精度,对基线长度与角度测量过程中的可能误差进行定性与定量分析。采用坐标变换法建立系统误差数学模型,明确测量系统的误差来源。提出误差灵敏度概念,对误差项进行... 详细信息

为避免双天线InSAR系统基线测量动态监测过程中引入误差,影响基线测量精度,对基线长度与角度测量过程中的可能误差进行定性与定量分析。采用坐标变换法建立系统误差数学模型,明确测量系统的误差来源。提出误差灵敏度概念,对误差项进行定量计算,并对每一自由度的误差源进行灵敏度分析,进一步形成综合误差定量合成结果。根据误差灵敏度系数给出一组精度反演误差分配案例。最后,依据蒙特卡洛法在MATLAB平台闭环验证精度量化分配方法的可行性与稳定性。仿真分析结果表明,激光视觉三轴位置的测量精度要求为300μm(3σ),三轴角度的测量精度要求为50″(3σ),即可满足基线长度精度1 mm(1.6σ),基线角度精度2″(1.6σ)。通过本方法可由测量环境条件输入直接获得基线测量的精度,根据灵敏度系数对误差分配进行反演可以得到系统最优布局,其结果可为测量系统的方案设计与精度分解提供有效指导。

关键词：干涉合成孔径雷达基线测量误差模型灵敏度分析

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基于多特征的红外双波段目标检测融合算法

红外技术 2024年第10期46卷 1201-1208页

作者：乔志平黄静颖王礼贺华北光电技术研究所北京100015

红外目标检测在军事领域和民用领域发挥着重要的作用,得到了广泛的研究,但对于利用双波段图像对目标进行检测的研究较少。为了充分发挥双波段图像在目标检测性能上的优势,对红外双波段图像的检测结果进行深入分析,提出了一种基于多特征... 详细信息

红外目标检测在军事领域和民用领域发挥着重要的作用,得到了广泛的研究,但对于利用双波段图像对目标进行检测的研究较少。为了充分发挥双波段图像在目标检测性能上的优势,对红外双波段图像的检测结果进行深入分析,提出了一种基于多特征的红外双波段目标检测融合算法。本文提出的融合算法,利用基于深度学习的多特征融合网络对双波段图像的检测结果进行处理,充分挖掘目标的特征信息,自适应地选择单波段的检测结果作为输出,得到最终的决策级融合检测结果。实验结果表明:与使用单波段图像进行目标检测相比,本文提出的基于多特征的红外双波段融合算法,可以有效利用不同波段的信息,提高检测性能,充分发挥红外目标探测设备的优势。

关键词：目标检测双波段决策级融合卷积神经网络

透射式GaAs光电阴极性能提高以及结构优化

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物理学报 2024年第3期73卷 266-272页

作者：吕行富容国常本康郭欣王芝南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 昆明物理研究所昆明650221 西安应用光学研究所西安710065

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论... 详细信息

为了提高透射式GaAs光电阴极性能,将国内与美国ITT公司的透射式GaAs光电阴极量子效率曲线进行对比,可知我国透射式光电阴极积分灵敏度已经达到2130μA/lm,美国ITT达到了2330μA/lm.利用修正后的量子效率、光学性能以及积分灵敏度的理论模型,分别对两者进行光学结构拟合.结果表明,国内光电阴极在窗口层和发射层的厚度、电子扩散长度以及后界面复合速率等方面均与ITT有一定差距.为了缩短两者的差距,优化阴极结构参数,具体研究了电子扩散长度和发射层厚度对量子效率的影响,结果表明如果均匀掺杂透射式GaAs光电阴极发射层厚度为1.3μm、电子扩散长度为7μm,则积分灵敏度可以达到2800μA/lm以上.

关键词： Ga As光电阴极透射式结构优化光学性能光电发射性能

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铯原子D线饱和吸收谱稳频半导体激光器

激光技术 2024年

作者：叶瀚礼高俊王新龙池皓陈炯崔索超耿安兵华中光电技术研究所

半导体激光器在自由运转过程中容易受到温度、振动等外界因素的影响，输出激光的频率稳定性难以满足量子精密测量、高精度光谱、激光通信等领域提出的技术要求。为了获得频率稳定的输出激光，设计了一种稳频半导体激光器。基于133Cs原... 详细信息

半导体激光器在自由运转过程中容易受到温度、振动等外界因素的影响，输出激光的频率稳定性难以满足量子精密测量、高精度光谱、激光通信等领域提出的技术要求。为了获得频率稳定的输出激光，设计了一种稳频半导体激光器。基于133Cs原子D2线的超精细能级结构特性和饱和吸收原理，将|62S1/2，F=4>→|62P3/2，F′=5>饱和吸收峰对应的原子跃迁频率作为参考标准，采用反馈控制的方法实现了输出激光频率闭环锁定。结果表明，闭环锁定下秒级频率稳定度达3.88×10-12，积分时间16 s时频率稳定度最低达1.70×10-12，12 h拍频信号波动小于140 kHz，线宽为438.41 kHz@10 μs，12 h功率稳定性为6.11×10-4，整机体积为9×103cm3；饱和吸收光谱和反馈控制的共同作用可以大幅度减小半导体激光器自由运转时的频率波动。该激光器频率稳定度等部分关键指标达到较高水平，且已实现小型化，并长期稳定运行，能够满足量子测量等应用领域对频率锁定激光光源的技术要求。

关键词：激光器半导体激光器饱和吸收频率稳定

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基于F-P腔的PDH稳频技术研究

激光技术 2024年

作者：王新龙高俊叶瀚礼王晨晟华中光电技术研究所

稳频激光在原子操控、激光通信、激光雷达、精密光谱等领域有着广阔的应用前景。为了满足稳频激光的应用需求，且使输出频率可调谐，采用对激光光源电流直接调制的PDH稳频技术，设计了一种基于法布里-珀罗（F-P）腔的可调谐稳频激光。... 详细信息

稳频激光在原子操控、激光通信、激光雷达、精密光谱等领域有着广阔的应用前景。为了满足稳频激光的应用需求，且使输出频率可调谐，采用对激光光源电流直接调制的PDH稳频技术，设计了一种基于法布里-珀罗（F-P）腔的可调谐稳频激光。结果表明，通过双激光拍频测试得频率稳定度为5.3×10-12@1 s，相比自由运转时提升3个数量级；稳频激光线宽为381.68 kHz@10μs，12 h功率稳定度为1.7×10-3；通过控制F-P腔腔长可实现稳频激光输出频率大于1.2 GHz的连续调谐，调谐系数约为401.7 kHz/mV。该稳频激光能满足相关应用需求，且其连续调谐特性可有效弥补原子参比池作为参考源频率相对单一的局限。

关键词：激光器 F-P腔 Pound-Drever-Hall技术频率锁定连续调谐

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典型光电系统的数字孪生技术

激光与红外 2024年第6期54卷 958-963页

作者：张熙宁温庆荣贾文溥张乾坤崔升阳李红华北光电技术研究所

数字孪生技术将多学科多物理场的系统通过多维异构时序数据进行统一设计和管理，可构建高保真度的数字化镜像模型。本文基于此项技术，对典型光电系统的数字化模型提出了构建的思路和方法；同时结合场景要素本征物理特性分析，描述了高... 详细信息

数字孪生技术将多学科多物理场的系统通过多维异构时序数据进行统一设计和管理，可构建高保真度的数字化镜像模型。本文基于此项技术，对典型光电系统的数字化模型提出了构建的思路和方法；同时结合场景要素本征物理特性分析，描述了高真实感红外场景数字孪生仿真的关键技术。数字模型和场景仿真的有机结合能够准确地实现光电系统的实时交互和迭代运行及优化，高效高质量地缩短产品的研制周期。

关键词：数字孪生镜像模型光电系统场景仿真