基于条纹管的压缩超快成像系统理论模拟 被引量：2

1

作者 刘俊凯 邓萱 +6 位作者 杨恺知 罗秋燕 牛丽红 张敬金 刘进元 蔡厚智 向利娟 《应用光学》 CAS 北大核心 2024年第2期385-390,共6页

对基于压缩感知和条纹相机的压缩超快成像系统进行模拟仿真,原始三维图像I(x-y-t)经数字微镜设备(digital micromirror devices,DMD)进行编码调制,然后传输至狭缝全开条纹变像管,经偏转电场作用后,多幅不同时间图像将叠加,并在CCD上输... 对基于压缩感知和条纹相机的压缩超快成像系统进行模拟仿真,原始三维图像I(x-y-t)经数字微镜设备(digital micromirror devices,DMD)进行编码调制,然后传输至狭缝全开条纹变像管,经偏转电场作用后,多幅不同时间图像将叠加,并在CCD上输出最后积分图像。采用总变分还原算法将CCD积分图像重构出多幅原始图像I(x-y-t)。对压缩超快成像系统的图像采集过程及还原算法进行了模拟仿真,获得了激光在空气介质中传输过程的8幅动态二维图像,每幅图像的曝光时间为12.5 ps,重构信号与原始信号的相似度为92%。 展开更多

关键词 超快诊断 条纹相机 压缩感知 时间分辨率

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拉直的单个DNA分子的全内反射荧光实时成像研究 被引量：2

2

作者 林丹樱 刘晓晨 +1 位作者 王鹏飞 马万云 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1266-1270,共5页

全内反射荧光(TIRF)成像技术利用穿透深度仅200nm左右的隐失波来激发诱导荧光,探测灵敏度和图像信噪比大大提高,成为单分子研究的有力工具。分子梳技术利用DNA末端与固体表面的结合力和周围流体流动产生的侧向力将DNA分子拉伸并平铺在... 全内反射荧光(TIRF)成像技术利用穿透深度仅200nm左右的隐失波来激发诱导荧光,探测灵敏度和图像信噪比大大提高,成为单分子研究的有力工具。分子梳技术利用DNA末端与固体表面的结合力和周围流体流动产生的侧向力将DNA分子拉伸并平铺在表面上。结合这两种技术,对分子梳拉直的单个DNA分子进行了清晰的实时荧光成像,发现TIRF成像条件下DNA分子与荧光探针YOYO-1组成的复合体可自然避免发生光敏断裂现象;实时监测了单个DNA-YOYO-1复合体的光漂白过程,通过对激发光照射时间与探测器曝光时间进行同步控制,可大幅降低光漂白程度,为拉直的单个DNA分子的长时间实时观察和成像研究优化了实验条件,为实时、可视化地研究其与蛋白质相互作用的动力学过程奠定了基础。 展开更多

关键词 全内反射荧光(TIRF) 实时 单分子 DNA 分子梳

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磁聚焦变像管像转角的数值计算与实验研究 被引量：1

3

作者 陈家堉 龙井华 +3 位作者 蔡厚智 廖昱博 郭泉良 刘进元 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期278-283,共6页

建立短磁聚焦变像管测试系统,利用Lorentz 3D-EM软件模拟电子运动成像并计算像转角.在不同阴极电压条件下,采用数值模拟研究变像管像转角的变化规律.结果表明,当成像倍率为1∶1、阴极电压为-3 k V时,模拟像转角为77.09°.实验测量... 建立短磁聚焦变像管测试系统,利用Lorentz 3D-EM软件模拟电子运动成像并计算像转角.在不同阴极电压条件下,采用数值模拟研究变像管像转角的变化规律.结果表明,当成像倍率为1∶1、阴极电压为-3 k V时,模拟像转角为77.09°.实验测量的像转角是71.0°,且随阴极电压绝对值的下降而减小.根据模拟与实验的像转角的差值,估算出实验中采用的短磁聚焦透镜漏磁电流安匝数为45.0 A·个. 展开更多

关键词 核仪器仪表 分幅变像管 像转角 漏磁 洛伦兹软件 空间分辨率

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光纤气泡微腔传感技术 被引量：2

4

作者 刘申 廖常锐 王义平 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期104-147,共44页

基于光纤气泡微腔的干涉仪在光纤传感领域中已经获得广泛关注.结合最新研究进展,给出了一种电弧放电法制备光纤气泡微腔的新技术,该技术仅利用商用光纤熔接机且无需辅助设备.系统研究了基于光纤气泡微腔的法布里-珀罗干涉仪的工作原理... 基于光纤气泡微腔的干涉仪在光纤传感领域中已经获得广泛关注.结合最新研究进展,给出了一种电弧放电法制备光纤气泡微腔的新技术,该技术仅利用商用光纤熔接机且无需辅助设备.系统研究了基于光纤气泡微腔的法布里-珀罗干涉仪的工作原理、制备方法及传感应用,实现了基于矩形气泡微腔的光学回音壁模式谐振器,进一步完成了腔模式的应变调谐. 展开更多

关键词 光纤传感 气泡微腔 法布里-珀罗干涉仪 回音壁谐振器 气压传感 应变传感

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Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤2.86μm激光性能研究(特邀) 被引量：3

5

作者 张集权 刘墨 +3 位作者 许念念 贾世杰 王顺宾 王鹏飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期182-187,共6页

文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该... 文中使用熔融淬火法制备了氟化铝基、氟化铟基和氟化锆基玻璃样品,通过浸水实验研究了其抗潮解稳定性,结果表明氟化铝基玻璃具有更好的抗潮解性能。因此制备了不同浓度的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃样品,测试了其透过光谱,表明该玻璃具有高的透过率和宽的透过窗口。在1150 nm拉曼激光的激发下,获得了样品的发射光谱,并对其发光机理进行了分析。利用吸注法制备了2 Ho^(3+)/0.2 Pr^(3+)掺杂的氟化铝基玻璃预制棒,使用棒管法拉制了氟化铝基玻璃光纤。使用回切法测得光纤在793 nm处的损耗为1.8 dB/m。在1150 nm激光泵浦下,利用8.6 cm长的Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺氟化铝基玻璃光纤作为增益介质,获得了功率为207 mW的2.865μm激光输出,斜率效率为11.4%。上述研究结果表明,氟化铝基玻璃光纤是一种稳定的中红外激光增益材料。 展开更多

关键词 氟化铝基玻璃光纤 Ho^(3+)/Pr^(3+)共掺 中红外激光 2.9μm激光

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浸入式光栅谱线特性（英文）

6

作者 唐茜 郭立新 赵葆常 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期569-574,共6页

浸入式光栅常应用于光学材料折射率较高的红外谱段.其特殊的工作模式会产生一系列普通反射式光栅不需面临的问题,而它们对于浸入式光栅的应用却十分重要.论文推导了普通光栅长波端与短波端谱线长度的关系.针对折射率与波长相关的特点,... 浸入式光栅常应用于光学材料折射率较高的红外谱段.其特殊的工作模式会产生一系列普通反射式光栅不需面临的问题,而它们对于浸入式光栅的应用却十分重要.论文推导了普通光栅长波端与短波端谱线长度的关系.针对折射率与波长相关的特点,以短波红外(1.5~2.5μm)为例,分析其谱线位置分布及光谱分辨率变化特性.结果表明,浸入式光栅谱线分布相较于普通光栅有明显差异,"梯形"谱线会发生倾斜.在折射率变化较大的短波红外谱段,"梯形"谱线倾斜程度较明显.在以长波(2.5μm)配准Littrow条件时,谱线向短波端倾斜,以短波(1.5μm)配准时向长波端倾斜,且Littrow波长均漂离中心波长.由于折射率在热红外谱段变化较小,"梯形"谱线倾斜较小,更接近普通光栅情况.浸入式光栅的光谱分辨率随折射率变化而改变,同级中,波长增大分辨率增大;各级间,级数减小分辨率减小.同时,由于高级次(短波)分辨率大于低级次(长波),因此各级谱线长度之比不再满足普通光栅中的比例关系. 展开更多

关键词 光栅 浸入式 折射率 谱线漂移

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时分复制脉冲放大技术在超快光纤激光器中的应用研究进展 被引量：2

7

作者 王郁飞 李雷 赵鹭明 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期69-78,共10页

随着高功率超快光纤激光器的迅速发展,时分复制脉冲放大技术近年来获得了广泛的关注。时分复制脉冲放大技术可以通过双折射晶体组或自由空间时延来实现。将时分复制脉冲技放大技术与啁啾脉冲放大、空间分束和光子晶体光纤放大等技术相结... 随着高功率超快光纤激光器的迅速发展,时分复制脉冲放大技术近年来获得了广泛的关注。时分复制脉冲放大技术可以通过双折射晶体组或自由空间时延来实现。将时分复制脉冲技放大技术与啁啾脉冲放大、空间分束和光子晶体光纤放大等技术相结合,运用于相干光束合成和非线性压缩,可以提升超快光纤激光器的脉冲能量和峰值功率。文中对时分复制脉冲放大技术在超快光纤激光器中的最新研究进展进行了详细综述,重点分析了时分复制脉冲放大技术在相干光束合成应用中的不同系统结构,并对时分复制脉冲放大技术的优化和发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 时分复制脉冲放大 相干光束合成 非线性效应

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应用于ICF的大动态软X射线扫描相机

8

作者 宗方轲 顾礼 +3 位作者 张敬金 雷保国 郭宝平 杨勤劳 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期494-499,共6页

软X射线扫描相机是激光聚变研究中不可替代的重要诊断工具.为满足中国激光聚变研究装置的应用需求,本研究研制一台应用于惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的软X射线扫描相机.相机具备模块化结构,便于安装、拆卸、更换和维... 软X射线扫描相机是激光聚变研究中不可替代的重要诊断工具.为满足中国激光聚变研究装置的应用需求,本研究研制一台应用于惯性约束聚变(inertial confinement fusion,ICF)的软X射线扫描相机.相机具备模块化结构,便于安装、拆卸、更换和维修.通过以太网连接内嵌PC104可以实现远程控制功能,相机具备自主监测运行状态、主动报警及自我保护功能.通过电磁屏蔽等技术措施提升了相机抗强电磁辐射的能力.引入外部时标光作为时间基准,相机具备扫速校准功能.测试结果表明,该相机时间分辨率达5 ps,空间分辨率大于20 lp/mm,动态范围达2 237∶1,性能优良,满足现阶段激光聚变研究的应用需求. 展开更多

关键词 电子物理学 电子光学器件 条纹相机 超快光学 变像管 激光聚变 惯性约束聚变

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电极电压对条纹相机成像性能的影响

9

作者 宗方轲 张敬金 +3 位作者 雷保国 顾礼 郭宝平 杨勤劳 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期29-34,共6页

新装配的条纹相机在设计电压下往往不能实现最佳成像,如何实现多个电极电压的协调配合是快速实现条纹相机最优成像的关键.通过理论分析并利用数值模拟方法对条纹相机成像性能与电极电压的关系进行深入研究.研究发现,电极电压的分配对于... 新装配的条纹相机在设计电压下往往不能实现最佳成像,如何实现多个电极电压的协调配合是快速实现条纹相机最优成像的关键.通过理论分析并利用数值模拟方法对条纹相机成像性能与电极电压的关系进行深入研究.研究发现,电极电压的分配对于变像管条纹相机成像性能至关重要,第1阳极对像面位置影响较小,第1聚焦极和第2聚焦极对像面影响显著,且第1聚焦极和第2聚焦极电压的调节对像面位置的影响方向相反.搭建实验平台对条纹相机进行测试,结果与理论分析一致.通过聚焦电极电压和阳极电压的联动调节能实现条纹相机像面位置的调节和分辨性能的优化,这对快速实现条纹相机最佳性能的优化具有重要应用价值. 展开更多

关键词 电子物理学 电子光学器件 条纹相机 超快光学 变像管 激光

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基于混合微腔的高效率太赫兹波产生

10

作者 刘强 王琼 欧阳征标 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期140-146,共7页

提出并研究基于回音壁共振模和表面等离子激元共振模的混合微腔太赫兹产生系统,运用有限元方法模拟实现了室温下11. 7 THz的太赫兹波产生,所获得的太赫兹波模体积小,超过衍射极限,亚波长局域使得Purcell因子达到7. 2×10~3(砷化镓... 提出并研究基于回音壁共振模和表面等离子激元共振模的混合微腔太赫兹产生系统,运用有限元方法模拟实现了室温下11. 7 THz的太赫兹波产生,所获得的太赫兹波模体积小,超过衍射极限,亚波长局域使得Purcell因子达到7. 2×10~3(砷化镓中太赫兹波长的负三次方).研究表明,该结构的太赫兹波转化效率可达到量子极限(～5. 5%),太赫兹波的最高输出功率可达166. 3 m W.该系统可在室温下工作,转化效率接近量子极限,太赫兹输出功率较高,且易于光学集成. 展开更多

关键词 非线性光学 光学差频 回音壁模 表面等离激元 亚波长局域 太赫兹波产生

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相变异质结(PCH)存储材料相变行为的原位观测 被引量：2

11

作者 董自麒 丁科元 +3 位作者 王旭 饶峰 田鹤 张泽 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-6,共6页

相变存储器(PCM)具有速度快、寿命长等一系列优点。传统的相变存储器在相变过程中会产生蘑菇状的相变层,导致沿电流方向的元素迁移,使器件在多次循环之后失效。相变异质结(phase-change heterostructure,PCH)存储材料通过在相变材料Sb2T... 相变存储器(PCM)具有速度快、寿命长等一系列优点。传统的相变存储器在相变过程中会产生蘑菇状的相变层,导致沿电流方向的元素迁移,使器件在多次循环之后失效。相变异质结(phase-change heterostructure,PCH)存储材料通过在相变材料Sb2Te3(ST)中嵌入约束层TiTe2(TT),能够有效降低其在相变过程中元素迁移和结构变异的可能性,使性能获得巨大提升。为了从微观结构上深层次地解释这一原因,本文采用原位透射电镜技术,综合利用多种表征手段,通过施加电脉冲的方法,实现了相变层由晶态到非晶态的纳秒级快速转变。约束层在整个过程中结构保持不变,具有良好的稳定性,从而能够将相变层限制在纳米尺度区域,阻止元素的扩散和迁移,保持整个结构的稳定。该结果为材料的进一步优化设计提供了支持,同时为相变存储材料的研究提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 原位透射电子显微镜 相变异质结存储材料 电脉冲

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一种多波束可旋转的金属波导太赫兹阵列天线 被引量：1

12

作者 蒋钊 黄峻堃 +3 位作者 张敏 苏红 李玲 梁华伟 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期63-69,共7页

随着移动通信的高速发展和通讯环境的日益复杂,多波束天线在多目标雷达、卫星通信以及多点无线通信等领域有着广泛的应用需求。轨道角动量是电磁波的基本属性之一,它具有螺旋形波前,可独立于振幅、相位、偏振等基本属性,能为电磁波提供... 随着移动通信的高速发展和通讯环境的日益复杂,多波束天线在多目标雷达、卫星通信以及多点无线通信等领域有着广泛的应用需求。轨道角动量是电磁波的基本属性之一,它具有螺旋形波前,可独立于振幅、相位、偏振等基本属性,能为电磁波提供新的复用维度。基于亚波长金属波导阵列对电磁波优异的调控能力,我们设计了一种多波束可旋转的太赫兹(THz)阵列天线,通过调控入射波两正交偏振分量的相位分布,可将其分别转化成强度分布一致、阶数相反的涡旋波束。通过改变两分量的相位差,可实现45°偏振方向上波束的干涉图样发生旋转。此外,该阵列天线还展现出了高增益(31 dBi)和宽带宽(61 GHz)的特性。该工作可为基于多波束阵列天线的方位角测量提供新的思路,对丰富THz频段的阵列天线设计具有重要意义。 展开更多

关键词 太赫兹波 涡旋波束 多波束天线 方位角测量

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基于MMSE的超宽带脉冲压缩雷达优化 被引量：1

13

作者 傅正 闫东 +3 位作者 赵岩 王慧慧 张明江 张朝霞 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2014年第4期522-525,共4页

针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过... 针对脉冲压缩技术本身存在的距离旁瓣现象会使雷达探测到的邻近的弱目标信号被强目标信号的距离旁瓣所掩盖的问题。对超宽带脉冲压缩雷达信号进行优化处理,采用最小均方误差算法(MMSE)优化超宽带脉冲压缩雷达,通过计算机仿真表明,经过优化后的超宽带脉冲压缩雷达距离旁瓣得到明显抑制,同时在分辨力不受影响的情况下,更容易识别目标。 展开更多

关键词 超宽带雷达 脉冲压缩 最小均方误差

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无增益微通道板时空特性的模拟研究 被引量：1

14

作者 张珂 蔡厚智 刘进元 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期500-504,共5页

为提高分幅相机的时间分辨率,采用无增益微通道板(microchannel plate,MCP)代替有增益MCP研制分幅相机.利用Monte Carlo方法对无增益MCP的时间分辨特性、渡越时间弥散及空间分辨特性进行了理论研究.结果表明,无增益MCP的时间分辨率随着... 为提高分幅相机的时间分辨率,采用无增益微通道板(microchannel plate,MCP)代替有增益MCP研制分幅相机.利用Monte Carlo方法对无增益MCP的时间分辨特性、渡越时间弥散及空间分辨特性进行了理论研究.结果表明,无增益MCP的时间分辨率随着选通脉冲宽度的减小而提高,无增益MCP中电子的渡越时间弥散小于有增益MCP的渡越时间弥散.无增益MCP变像管的空间分辨率优于有增益MCP变像管的空间分辨率.因而,无增益MCP可以减小电子的渡越时间弥散,获得更好的时间分辨率. 展开更多

关键词 X射线光学 分幅相机 无增益微通道板 时间分辨率 渡越时间弥散 惯性约束聚变

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