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激光与光电子学进展最新文献

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基于超像素分割与卷积神经网络的高光谱图像分类 基于超像素分割与卷积神经网络的高光谱图像分类
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222551
陈如俊 Chen Rujun, 普运伟 Pu Yunwei, 吴锋振 Wu Fengzhen, 刘昱岑 Liu Yuceng, 李奇 Li Qi
针对卷积神经网络（CNN）在分类高光谱图像时空-谱特征利用率不足和分类效率低的问题，提出基于超像素分割与CNN的高光谱图像分类方法。首先利用主成分分析（PCA）提取图像的前12个成分后对前3个主成分进行滤波，对滤波后的3个波段进行超像素分割；然后将样本点映射到超像素内，使其以超像素而不是像素为基本的分类单元；最后利用CNN进行图像分割。在两个公共的数据集WHU-Hi-Longkou和WHU-Hi-HongHu上进行实验，实验结果表明，相比仅利用光谱信息的方法，融合空-谱特征信息的方法的精度得到提升，在两个数据集上的分类精度分别达99.45%和97.60%。
针对卷积神经网络（CNN）在分类高光谱图像时空-谱特征利用率不足和分类效率低的问题，提出基于超像素分割与CNN的高光谱图像分类方法。首先利用主成分分析（PCA）提取图像的前12个成分后对前3个主成分进行滤波，对滤波后的3个波段进行超像素分割；然后将样本点映射到超像素内，使其以超像素而不是像素为基本的分类单元；最后利用CNN进行图像分割。在两个公共的数据集WHU-Hi-Longkou和WHU-Hi-HongHu上进行实验，实验结果表明，相比仅利用光谱信息的方法，融合空-谱特征信息的方法的精度得到提升，在两个数据集上的分类精度分别达99.45%和97.60%。
{"title":"基于超像素分割与卷积神经网络的高光谱图像分类","authors":"陈如俊 Chen Rujun, 普运伟 Pu Yunwei, 吴锋振 Wu Fengzhen, 刘昱岑 Liu Yuceng, 李奇 Li Qi","doi":"10.3788/lop222551","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222551","url":null,"abstract":"针对卷积神经网络（CNN）在分类高光谱图像时空-谱特征利用率不足和分类效率低的问题，提出基于超像素分割与CNN的高光谱图像分类方法。首先利用主成分分析（PCA）提取图像的前12个成分后对前3个主成分进行滤波，对滤波后的3个波段进行超像素分割；然后将样本点映射到超像素内，使其以超像素而不是像素为基本的分类单元；最后利用CNN进行图像分割。在两个公共的数据集WHU-Hi-Longkou和WHU-Hi-HongHu上进行实验，实验结果表明，相比仅利用光谱信息的方法，融合空-谱特征信息的方法的精度得到提升，在两个数据集上的分类精度分别达99.45%和97.60%。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"143 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135106153","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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半导体基全光太赫兹空间调制器研究进展 半导体基全光太赫兹空间调制器研究进展
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop231428
何雨莲 He Yulian, 文岐业 Wen Qiye
太赫兹（THz）技术在下一代移动通信技术、雷达成像技术、物质波谱识别、大气遥感和射电天文学等领域有着广泛的应用前景，其中，能够主动调控太赫兹波幅度、相位和频率等特性的调控器件已成为影响太赫兹技术实际应用的关键器件之一。空间光太赫兹调制器（STM）作为一种典型的空间型波前调控器件，在波束偏转、波束扫描、特殊波束赋形，甚至相控阵技术等方面有着重要的应用。总结、分析和归纳了近年来电控STM和光控STM的主要研究进展，重点介绍了实现技术更简单、工艺成本更低的半导体基全光STM。详细总结了这种全光STM的调制机制和计算模型，系统总结了基于全光STM实现的太赫兹功能器件以及在太赫兹成像技术中的最新研究进展，讨论了全光STM存在的局限，并针对改善调制效率、降低器件插入损耗、提高激光利用率等方面提出多种新型器件结构。最后，对全光STM未来的发展趋势进行了展望。
太赫兹（THz）技术在下一代移动通信技术、雷达成像技术、物质波谱识别、大气遥感和射电天文学等领域有着广泛的应用前景，其中，能够主动调控太赫兹波幅度、相位和频率等特性的调控器件已成为影响太赫兹技术实际应用的关键器件之一。空间光太赫兹调制器（STM）作为一种典型的空间型波前调控器件，在波束偏转、波束扫描、特殊波束赋形，甚至相控阵技术等方面有着重要的应用。总结、分析和归纳了近年来电控STM和光控STM的主要研究进展，重点介绍了实现技术更简单、工艺成本更低的半导体基全光STM。详细总结了这种全光STM的调制机制和计算模型，系统总结了基于全光STM实现的太赫兹功能器件以及在太赫兹成像技术中的最新研究进展，讨论了全光STM存在的局限，并针对改善调制效率、降低器件插入损耗、提高激光利用率等方面提出多种新型器件结构。最后，对全光STM未来的发展趋势进行了展望。
{"title":"半导体基全光太赫兹空间调制器研究进展","authors":"何雨莲 He Yulian, 文岐业 Wen Qiye","doi":"10.3788/lop231428","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop231428","url":null,"abstract":"太赫兹（THz）技术在下一代移动通信技术、雷达成像技术、物质波谱识别、大气遥感和射电天文学等领域有着广泛的应用前景，其中，能够主动调控太赫兹波幅度、相位和频率等特性的调控器件已成为影响太赫兹技术实际应用的关键器件之一。空间光太赫兹调制器（STM）作为一种典型的空间型波前调控器件，在波束偏转、波束扫描、特殊波束赋形，甚至相控阵技术等方面有着重要的应用。总结、分析和归纳了近年来电控STM和光控STM的主要研究进展，重点介绍了实现技术更简单、工艺成本更低的半导体基全光STM。详细总结了这种全光STM的调制机制和计算模型，系统总结了基于全光STM实现的太赫兹功能器件以及在太赫兹成像技术中的最新研究进展，讨论了全光STM存在的局限，并针对改善调制效率、降低器件插入损耗、提高激光利用率等方面提出多种新型器件结构。最后，对全光STM未来的发展趋势进行了展望。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"57 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135106155","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于改进U-Net的遥感图像道路提取 基于改进U-Net的遥感图像道路提取
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222634
何哲 He Zhe, 陶于祥 Tao Yuxiang, 罗小波 Luo Xiaobo, 徐浩 Xu Hao
从遥感图像中提取的道路信息在城市规划、交通管理等领域具有极其巨大的价值，但由于背景复杂、障碍物遮挡以及大量类似的非道路区域的干扰，目前从遥感图像中提取高质量道路信息仍受到限制。为此，提出一种基于混合尺度注意力U-Net的遥感图像道路提取方法HSA-UNet。首先，在编码网络使用由残差结构和注意力特征融合机制构成的注意力残差学习单元，提高对全局特征和局部特征的提取能力；其次，由于道路具有跨度大、狭窄且连续分布等特点，在桥接网络加入注意力增强的空洞空间金字塔池化模块来增强不同尺度道路特征提取能力。在Massachusetts道路数据集上进行的实验结果表明，在F1、交并比等评价指标上，HSA-UNet明显优于D-LinkNet、DeepLabV3+等语义分割网络。
从遥感图像中提取的道路信息在城市规划、交通管理等领域具有极其巨大的价值，但由于背景复杂、障碍物遮挡以及大量类似的非道路区域的干扰，目前从遥感图像中提取高质量道路信息仍受到限制。为此，提出一种基于混合尺度注意力U-Net的遥感图像道路提取方法HSA-UNet。首先，在编码网络使用由残差结构和注意力特征融合机制构成的注意力残差学习单元，提高对全局特征和局部特征的提取能力；其次，由于道路具有跨度大、狭窄且连续分布等特点，在桥接网络加入注意力增强的空洞空间金字塔池化模块来增强不同尺度道路特征提取能力。在Massachusetts道路数据集上进行的实验结果表明，在F1、交并比等评价指标上，HSA-UNet明显优于D-LinkNet、DeepLabV3+等语义分割网络。
{"title":"基于改进U-Net的遥感图像道路提取","authors":"何哲 He Zhe, 陶于祥 Tao Yuxiang, 罗小波 Luo Xiaobo, 徐浩 Xu Hao","doi":"10.3788/lop222634","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222634","url":null,"abstract":"从遥感图像中提取的道路信息在城市规划、交通管理等领域具有极其巨大的价值，但由于背景复杂、障碍物遮挡以及大量类似的非道路区域的干扰，目前从遥感图像中提取高质量道路信息仍受到限制。为此，提出一种基于混合尺度注意力U-Net的遥感图像道路提取方法HSA-UNet。首先，在编码网络使用由残差结构和注意力特征融合机制构成的注意力残差学习单元，提高对全局特征和局部特征的提取能力；其次，由于道路具有跨度大、狭窄且连续分布等特点，在桥接网络加入注意力增强的空洞空间金字塔池化模块来增强不同尺度道路特征提取能力。在Massachusetts道路数据集上进行的实验结果表明，在F1、交并比等评价指标上，HSA-UNet明显优于D-LinkNet、DeepLabV3+等语义分割网络。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"26 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135152246","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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单细胞拉曼光谱仪杂散光抑制研究 单细胞拉曼光谱仪杂散光抑制研究
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop221607
吕鑫 Xin Lü, 朱明尧 Zhu Mingyao, 潘科宇 Pan Keyu, 迟明波 Chi Mingbo, 吴一辉 Wu Yihui
自发拉曼光谱检测具有宽光谱高分辨但信号较弱的特点，因此杂散光的影响不可忽视。针对自行设计的单细胞拉曼光谱仪光栅转动下系统杂散光产生的机理进行了研究，给出了杂散光抑制方法，特别是多重结构下消除杂散光光学陷阱的设计方法，通过TracePro软件仿真验证了其杂散光抑制的有效性，分析结果显示，杂散光抑制后不同波长处杂散辐射比降低了12%~47%，细胞拉曼光谱仪整体杂散光水平低于10-6，经杂散光抑制后的光谱仪更加有利于微弱光信号的探测。
自发拉曼光谱检测具有宽光谱高分辨但信号较弱的特点，因此杂散光的影响不可忽视。针对自行设计的单细胞拉曼光谱仪光栅转动下系统杂散光产生的机理进行了研究，给出了杂散光抑制方法，特别是多重结构下消除杂散光光学陷阱的设计方法，通过TracePro软件仿真验证了其杂散光抑制的有效性，分析结果显示，杂散光抑制后不同波长处杂散辐射比降低了12%~47%，细胞拉曼光谱仪整体杂散光水平低于10-6，经杂散光抑制后的光谱仪更加有利于微弱光信号的探测。
{"title":"单细胞拉曼光谱仪杂散光抑制研究","authors":"吕鑫 Xin Lü, 朱明尧 Zhu Mingyao, 潘科宇 Pan Keyu, 迟明波 Chi Mingbo, 吴一辉 Wu Yihui","doi":"10.3788/lop221607","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221607","url":null,"abstract":"自发拉曼光谱检测具有宽光谱高分辨但信号较弱的特点，因此杂散光的影响不可忽视。针对自行设计的单细胞拉曼光谱仪光栅转动下系统杂散光产生的机理进行了研究，给出了杂散光抑制方法，特别是多重结构下消除杂散光光学陷阱的设计方法，通过TracePro软件仿真验证了其杂散光抑制的有效性，分析结果显示，杂散光抑制后不同波长处杂散辐射比降低了12%~47%，细胞拉曼光谱仪整体杂散光水平低于10-6，经杂散光抑制后的光谱仪更加有利于微弱光信号的探测。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"8 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135659378","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于线特征匹配的模拟预拼装方法的改进 基于线特征匹配的模拟预拼装方法的改进
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop221478
朱明芳 Zhu Mingfang, 杨光 Yang Guang
基于线特征匹配的模拟预拼装是一种桥梁钢结构构件预拼装方法，采用连接处线特征匹配进行拼接，重叠度不高且未考虑线形精度。为此，提出了一种设计数据辅助的改进方法，其先利用缩小包围盒法与切片法分别提取构件的连接处线特征与线形特征，同时结合设计数据恢复得到的线形特征，按照对应关系融合为目标特征与源特征；再基于点特征直方图和迭代最近点法分别完成粗匹配和精配准；最后利用配准结果完成构件拼接。基于仿真数据，对比角点匹配、线特征匹配、设计数据辅助等3种方法的精度，实验结果表明：设计数据辅助法能有效提高线形精度。分别使用线特征匹配法与设计数据辅助法检测上海市南横引河桥钢结构构件的加工质量，检测结果表明：所提方法具有实用性且能有效提高线形精度。
基于线特征匹配的模拟预拼装是一种桥梁钢结构构件预拼装方法，采用连接处线特征匹配进行拼接，重叠度不高且未考虑线形精度。为此，提出了一种设计数据辅助的改进方法，其先利用缩小包围盒法与切片法分别提取构件的连接处线特征与线形特征，同时结合设计数据恢复得到的线形特征，按照对应关系融合为目标特征与源特征；再基于点特征直方图和迭代最近点法分别完成粗匹配和精配准；最后利用配准结果完成构件拼接。基于仿真数据，对比角点匹配、线特征匹配、设计数据辅助等3种方法的精度，实验结果表明：设计数据辅助法能有效提高线形精度。分别使用线特征匹配法与设计数据辅助法检测上海市南横引河桥钢结构构件的加工质量，检测结果表明：所提方法具有实用性且能有效提高线形精度。
{"title":"基于线特征匹配的模拟预拼装方法的改进","authors":"朱明芳 Zhu Mingfang, 杨光 Yang Guang","doi":"10.3788/lop221478","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop221478","url":null,"abstract":"基于线特征匹配的模拟预拼装是一种桥梁钢结构构件预拼装方法，采用连接处线特征匹配进行拼接，重叠度不高且未考虑线形精度。为此，提出了一种设计数据辅助的改进方法，其先利用缩小包围盒法与切片法分别提取构件的连接处线特征与线形特征，同时结合设计数据恢复得到的线形特征，按照对应关系融合为目标特征与源特征；再基于点特征直方图和迭代最近点法分别完成粗匹配和精配准；最后利用配准结果完成构件拼接。基于仿真数据，对比角点匹配、线特征匹配、设计数据辅助等3种方法的精度，实验结果表明：设计数据辅助法能有效提高线形精度。分别使用线特征匹配法与设计数据辅助法检测上海市南横引河桥钢结构构件的加工质量，检测结果表明：所提方法具有实用性且能有效提高线形精度。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"143 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135659413","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于图像融合的优化重构计算鬼成像 基于图像融合的优化重构计算鬼成像
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222740
邓超 Deng Chao, 高超 Gao Chao, 王晓茜 Wang Xiaoqian, 姚治海 Yao Zhihai
针对计算鬼成像采样过程中由于外界影响而出现的物体信息缺失问题，将小波分析应用于计算鬼成像系统中，同时在此系统中引入图像融合方法，构建一种基于图像融合的计算鬼成像系统，对此问题进行了仿真模拟与实验研究。并对结果进行了分析，结果显示此系统可以有效恢复待测物体信息、提高成像质量，相较于传统的计算鬼成像系统更加适用于实际应用环境。
针对计算鬼成像采样过程中由于外界影响而出现的物体信息缺失问题，将小波分析应用于计算鬼成像系统中，同时在此系统中引入图像融合方法，构建一种基于图像融合的计算鬼成像系统，对此问题进行了仿真模拟与实验研究。并对结果进行了分析，结果显示此系统可以有效恢复待测物体信息、提高成像质量，相较于传统的计算鬼成像系统更加适用于实际应用环境。
{"title":"基于图像融合的优化重构计算鬼成像","authors":"邓超 Deng Chao, 高超 Gao Chao, 王晓茜 Wang Xiaoqian, 姚治海 Yao Zhihai","doi":"10.3788/lop222740","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222740","url":null,"abstract":"针对计算鬼成像采样过程中由于外界影响而出现的物体信息缺失问题，将小波分析应用于计算鬼成像系统中，同时在此系统中引入图像融合方法，构建一种基于图像融合的计算鬼成像系统，对此问题进行了仿真模拟与实验研究。并对结果进行了分析，结果显示此系统可以有效恢复待测物体信息、提高成像质量，相较于传统的计算鬼成像系统更加适用于实际应用环境。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"12 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135662127","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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基于反向传播神经网络盲均衡算法的水下涡旋光复用系统性能研究 基于反向传播神经网络盲均衡算法的水下涡旋光复用系统性能研究
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222356
王明军 Wang Mingjun, 屠思凯 Tu Sikai
在水下信道中使用涡旋光复用通信技术可以有效提高通信系统的信道容量，然而海洋湍流会引起涡旋光束的模态间串扰，造成通信系统的性能下降。为了缓解模态串扰问题，本文引入基于反向传播（BP）神经网络的盲均衡算法，采取4路涡旋光进行复用传输，使用随机相位屏法模拟海洋湍流，仿真分析了系统在加入BP盲均衡算法后，改变海洋湍流强度、传输距离以及涡旋光复用模式等因素下，系统误码率的改善情况。仿真结果表明，利用BP神经网络的盲均衡算法能够有效降低海洋湍流对系统误码率的影响，且在复用模式间隔选为2时，系统性能改善明显。
在水下信道中使用涡旋光复用通信技术可以有效提高通信系统的信道容量，然而海洋湍流会引起涡旋光束的模态间串扰，造成通信系统的性能下降。为了缓解模态串扰问题，本文引入基于反向传播（BP）神经网络的盲均衡算法，采取4路涡旋光进行复用传输，使用随机相位屏法模拟海洋湍流，仿真分析了系统在加入BP盲均衡算法后，改变海洋湍流强度、传输距离以及涡旋光复用模式等因素下，系统误码率的改善情况。仿真结果表明，利用BP神经网络的盲均衡算法能够有效降低海洋湍流对系统误码率的影响，且在复用模式间隔选为2时，系统性能改善明显。
{"title":"基于反向传播神经网络盲均衡算法的水下涡旋光复用系统性能研究","authors":"王明军 Wang Mingjun, 屠思凯 Tu Sikai","doi":"10.3788/lop222356","DOIUrl":"https://doi.org/10.3788/lop222356","url":null,"abstract":"在水下信道中使用涡旋光复用通信技术可以有效提高通信系统的信道容量，然而海洋湍流会引起涡旋光束的模态间串扰，造成通信系统的性能下降。为了缓解模态串扰问题，本文引入基于反向传播（BP）神经网络的盲均衡算法，采取4路涡旋光进行复用传输，使用随机相位屏法模拟海洋湍流，仿真分析了系统在加入BP盲均衡算法后，改变海洋湍流强度、传输距离以及涡旋光复用模式等因素下，系统误码率的改善情况。仿真结果表明，利用BP神经网络的盲均衡算法能够有效降低海洋湍流对系统误码率的影响，且在复用模式间隔选为2时，系统性能改善明显。","PeriodicalId":51502,"journal":{"name":"激光与光电子学进展","volume":"27 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135784415","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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结合特征聚类和深度残差收缩网络的壁画风格迁移 结合特征聚类和深度残差收缩网络的壁画风格迁移
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222583
吴萌 Wu Meng, 高怡宁 Gao Yining, 王佳 Wang Jia
古代壁画为存世孤本且艺术风格独特。然而，由于可参考数据稀少，缺失信息重建的效果不佳。如何产生足够可参考样本是提升壁画修复效果的关键节点。为了解决此问题，提出一种改进的风格迁移模型来生成高质量的壁画图像，达到扩充数据的目的。首先，在输入图像的低维空间进行聚类以保持图像的结构完整性。其次，引入基于注意机制和软阈值函数的残差收缩模块去除图像中冗余信息，有效保留纹理细节信息。最后，将内容聚类集合与匹配到的风格聚类集合进行实时的特征转换，得到任意风格的迁移图像。实验结果表明，与其他常见的风格迁移方法相比，所提方法能够生成自然清晰的壁画图像，并且在客观指标峰值信噪比和结构相似度上均取得较好的结果。此外，在基于生成对抗网络的壁画数字生成实验中，验证了所提方法较传统增广方法的有效性。
古代壁画为存世孤本且艺术风格独特。然而，由于可参考数据稀少，缺失信息重建的效果不佳。如何产生足够可参考样本是提升壁画修复效果的关键节点。为了解决此问题，提出一种改进的风格迁移模型来生成高质量的壁画图像，达到扩充数据的目的。首先，在输入图像的低维空间进行聚类以保持图像的结构完整性。其次，引入基于注意机制和软阈值函数的残差收缩模块去除图像中冗余信息，有效保留纹理细节信息。最后，将内容聚类集合与匹配到的风格聚类集合进行实时的特征转换，得到任意风格的迁移图像。实验结果表明，与其他常见的风格迁移方法相比，所提方法能够生成自然清晰的壁画图像，并且在客观指标峰值信噪比和结构相似度上均取得较好的结果。此外，在基于生成对抗网络的壁画数字生成实验中，验证了所提方法较传统增广方法的有效性。
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基于激光吸收光谱技术的圆形燃烧场流场速度二维重建 基于激光吸收光谱技术的圆形燃烧场流场速度二维重建
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222452
于佳琪 Yu Jiaqi, 李宁 Li Ning, 黄孝龙 Huang Xiaolong, 康杨 Kang Yang, 李灿 Li Can, 范旭东 Fan Xudong, 翁春生 Weng Chunsheng
针对圆形截面非均匀流场的速度分布测量问题，提出了基于激光吸收光谱技术的圆形燃烧场流场速度二维重建方法。建立了激光光谱吸收率与流场速度分布的物理模型，重建了光谱吸收系数分布并对流场速度分布进行了数值模拟。结果表明，对于圆形区域速度分布重建，在信噪比为15 dB的重建验证中平均相对误差稳定在3.73%，在信噪比大于35 dB时，重建结果的平均相对误差稳定在1.50%以下，且对于不同的输入模型下（双峰、环形）的速度分布重建该方法重建结果稳定，本文使用的重建方法能够较准确地反映流场速度的分布情况，可实现对极坐标下圆形区域及环形区域速度分布的重建。研究结果可为激光吸收光谱技术在发动机流场气体诊断中的应用提供技术支撑。
针对圆形截面非均匀流场的速度分布测量问题，提出了基于激光吸收光谱技术的圆形燃烧场流场速度二维重建方法。建立了激光光谱吸收率与流场速度分布的物理模型，重建了光谱吸收系数分布并对流场速度分布进行了数值模拟。结果表明，对于圆形区域速度分布重建，在信噪比为15 dB的重建验证中平均相对误差稳定在3.73%，在信噪比大于35 dB时，重建结果的平均相对误差稳定在1.50%以下，且对于不同的输入模型下（双峰、环形）的速度分布重建该方法重建结果稳定，本文使用的重建方法能够较准确地反映流场速度的分布情况，可实现对极坐标下圆形区域及环形区域速度分布的重建。研究结果可为激光吸收光谱技术在发动机流场气体诊断中的应用提供技术支撑。
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分光比可设计的偏振无关光功分器研究 分光比可设计的偏振无关光功分器研究
4区 物理与天体物理 Q4 ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
激光与光电子学进展
Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/lop222232
汪静丽 Wang Jingli, 刘海广 Liu Haiguang, 张跃腾 Zhang Yueteng, 宋雨辰 Song Yuchen, 沈晗潇 Shen Hanxiao, 陈鹤鸣 Chen Heming, 钟凯 Zhong Kai
基于三明治结构和绝热耦合器，设计了一种分光比可设计的偏振无关光功分器，对波长为1550 nm的光信号实现所需分光比的功率分配。通过调节三明治结构中间层材料SiNx的折射率，使同一波长下横电（TE）和横磁（TM）偏振模的分光比相等，实现偏振无关，通过改变绝热耦合器波导间隙的不对称性，获得可设计的分光比。运用三维有限时域差分方法，对器件进行建模仿真，最终结果表明：所设计的器件耦合长度仅为7 μm，可设计分光比的最大范围为0.50~0.95，同时支持TE和TM偏振模，插入损耗均低于0.31 dB，分光比容差在±0.01内的带宽可达100 nm，在未来光子集成光路系统中具有潜在的应用价值。
基于三明治结构和绝热耦合器，设计了一种分光比可设计的偏振无关光功分器，对波长为1550 nm的光信号实现所需分光比的功率分配。通过调节三明治结构中间层材料SiNx的折射率，使同一波长下横电（TE）和横磁（TM）偏振模的分光比相等，实现偏振无关，通过改变绝热耦合器波导间隙的不对称性，获得可设计的分光比。运用三维有限时域差分方法，对器件进行建模仿真，最终结果表明：所设计的器件耦合长度仅为7 μm，可设计分光比的最大范围为0.50~0.95，同时支持TE和TM偏振模，插入损耗均低于0.31 dB，分光比容差在±0.01内的带宽可达100 nm，在未来光子集成光路系统中具有潜在的应用价值。
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