光子學報

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光子學報 關注(): 期刊周期：月刊; 期刊級別：省級; 國內統一刊號：61-1235/O4; 國際標準刊號：1004-4213; 主辦單位：中國光學學會西安光機所; 主管單位：中國科學院; 查看光子學報近十年數據入口>>>; 上一本期雜志：工科物理雜志編輯部; 下一本期雜志：陜西煤炭煤炭科技期刊

　　《光子學報》報道光子學研究領域的新理論、新概念、新思想、新技術和新進展，反映代表本學科前沿并具有國內外先進水平而為國際上關心的最新研究成果。主要涉及瞬態光學、光電子學、集成光學、信息光學、導波光學、非線性光學、光生物學、光通信、光傳感、光神經網絡、光子功能材料、光子的經典與非經典效應等。

　　《光機技術;高速攝影與光子學》現用刊名《光子學報》

　　高速攝影與光子學收錄情況/影響因子

　　國家新聞出版總署收錄　中國知網、萬方數據庫全文收錄期刊

　　獲獎情況：中文核心期刊;曾獲中國光學學會先進期刊獎;中國科學院優秀期刊三等獎;陜西省國防期刊一等獎等。

　　高速攝影與光子學欄目設置

　　主要欄目：量子光學、光生物學、瞬態光學、光電子學、光纖通信、非線性光學、信息光學、生物光子學。

　　閱讀推薦：光電子·激光

　　《光電子·激光》光電科技期刊，創刊于1990年，由天津理工大學主辦。本刊為專業技術性刊物。報道光電子、激光技術領域的研究成果，內容包括新型光電子器件、裝置和材料、光電控制和檢測、光存貯和光電信息處理、通訊和光纖應用技術光電集成技術、光計算和光學神經網絡、激光加工和激光應用、光電生物醫學等方面。

　　光子學報最新期刊目錄

基于LED角度偏移模型生成指紋庫數據的可見光定位方法

摘要：針對LED(light-emitting diode)光源出現角度偏移而導致的定位精度降低問題，將角度偏移信息引入朗伯模型中，提出一種估計該角度偏移的方法，使用包含角度偏移的朗伯模型完成指紋庫數據的生成，并結合指紋定位方法完成可見光定位。所提角度偏移估計方法，利用序列二次規劃SQP(sequential quadratic programming)算法解決朗伯模型在室內可見光定位的帶約束非線性優化...

視覺測量相機溫致誤差的在線修正方法

摘要：在視覺測量系統長期運行條件下，相機自身發熱以及環境溫度波動會引起相機成像模型變化，進而顯著降低測量系統的穩定性與精度。本文提出了一種基于雙通道共視成像系統的相機溫致誤差在線修正方法。該方法采用緊湊的雙通道光路結構，使測量點與校準點同時成像于同一圖像平面；在此基礎上，構建基于針孔成像模型的簡化像點漂移方程，實現溫致誤差的在線補償。通過搭建原型系統并開展室內動態溫度實驗與室外長期監測實驗，對所提方法的...

一種非軸對稱熱致折射率場建模方法

摘要：針對高功率激光照射下透鏡內部形成的非軸對稱溫度場，現有折射率模型難以兼顧表達精度與光線追跡穩定性。本文提出一種非軸對稱熱致折射率場建模方法。沿光軸方向將透鏡溫度場分層，并在各層內采用二維高斯函數對垂直光軸方向溫度分布進行擬合，結合材料溫度-折射率關系實現溫度場到折射率場的映射。進一步將模型封裝成動態鏈接庫接口，實現光學設計軟件對折射率及其梯度的實時查詢與追跡計算。以隱形切割激光頭為例，分析了分層數...

基于深度學習的動態場景多幀條紋三維重建技術

摘要：條紋輪廓術通過相移條紋圖案實現高分辨率的三維重建。然而，在動態場景中，物體的運動會引發紋理錯位并引入額外的相移，從而導致重建誤差。為此，本文提出一種基于深度學習的方法，用于減少由剛體運動引起的動態誤差。具體而言，首先利用深度網絡從連續的相移復合條紋圖像中快速估計各幀的粗點云；隨后，通過點云配準將多幀點云統一至同一坐標系，并反投影至圖像平面以實現條紋對齊；最后，再次利用網絡提取高精度相位，完成高保真...

多系統協同測量場公共轉站點布設優化方法

摘要：在多系統協同測量場中測站已知的前提下，為了進一步提高不同系統、不同站位之間的數據融合精度，提出一種多系統協同測量場的公共轉站點優化布設方法。首先，建立多系統協同測量坐標統一模型及測量場精度評價模型；其次，基于隱藏點移除算法實現工裝遮擋下的單測站可視區域判定，通過幾何容差方法結合各單站可視區域實現多測站共視區域判定，為公共轉站點選址提供可視及觀測冗余條件；再次，運用蒙特卡洛法進行不確定度分析以優化候...

中紅外折衍混合系統超低冷反射設計和分析

摘要：隨著紅外探測器的不斷發展，包括像素尺寸的減小和靈敏度的提高，光學系統對信噪比和分辨率的要求也隨之增加，本文討論了紅外波段的折衍混合系統的超低冷反射分析和優化問題，并給出了設計得到的具有超低冷反射的仿真結果。本文采用了定性和定量的分析方法，對傳統的YNI和I/IBAR評估指標在對具有超低冷反射結果分析的局限性，指出了NITD（等效溫差）在相關系統中的可行性。研究結果表明，通過綜合指標分析系統各部分對...

針對小動物眼底成像的光學相干層析成像系統

摘要：小動物模型是眼科疾病機理研究的重要載體，利用光學相干層析成像（Optical Coherence Tomography, OCT）技術對其進行活體實驗有助于推動基礎研究向臨床轉化。然而，傳統OCT系統在用于小動物眼底成像時，因存在掃描光束在兩個正交方向上的樞軸點分離問題，所以在小瞳孔條件下會出現較嚴重的瞳孔遮擋探測光現象，導致成像視場畸變等問題。為此，本文通過理論分析與實驗驗證，實現了一種集成4f...

基于加強筋調控的新型低串擾二維電磁微鏡

摘要：針對傳統MEMS微鏡在激光雷達應用中存在的雙軸串擾問題，本文提出并實現了一種低串擾的電磁驅動MEMS二維掃描微鏡結構。該結構主要從兩方面降低雙軸串擾：一是通過分離電磁線圈并優化磁場方向，實現雙軸運動的獨立驅動。將慢軸驅動線圈置于萬向節上，利用水平方向磁場驅動；快軸驅動線圈則布置在快軸兩側，由垂直方向磁場驅動。二是通過優化微鏡背面結構，提升快軸驅動力矩的傳動效率，從而在達到相同快軸轉角時降低所需驅動...

面向無吸收薄膜的橢偏光譜快速解調：柯西模型驅動神經網絡方法

摘要：光譜橢偏技術因其高精度、非破壞性等優勢，已成為測量納米薄膜參數的重要手段。傳統的橢偏光譜數據解調方法依賴于復雜的物理模型進行非線性迭代擬合，存在計算效率低、過程煩瑣的局限，難以滿足現代工業的快速檢測需求。基于神經網絡的數據處理方法具有高效的數據處理能力，為解決此問題提供了新的可能，但用于神經網絡訓練的數據集獲取困難，這制約了該方法在光譜橢偏數據解調中的應用。針對這一問題，本文面向單層無吸收介質薄膜...

光學衍射神經網絡的自適應誤差補償研究

摘要：光學衍射神經網絡在高效計算中極具潛力，但在實際部署中不可避免的器件制造與裝配對準誤差會導致嚴重的波前畸變，限制了其推理性能。針對這個問題，設計了一種用于誤差補償的光學衍射神經網絡，其中由固定相位層和位于光路末端的可編程調制層組成。為實現動態校正，在訓練過程中引入了自適應策略，通過反向精準更新調制層的振幅掩模來重構畸變波前，從而減弱物理失準對系統性能的影響。以手寫數字二分類任務為例，該架構實現了對光...

光學元件表面粗糙度對大能量激光輻照均勻性的影響研究

摘要：大能量激光大面積均勻輻照在材料起爆中具有重要作用。本文提出一種大能量激光均勻輻照的光學系統，旨在針對在實現遠距離、大面積及異形材料的起爆。從光學元件表面粗糙度的工藝角度出發，探討其對激光能量分布均勻性的影響。為定量刻畫表面粗糙度，引入分形維D作為關鍵表征參數，采用三維分形函數在MATLAB中構建具有不同分形特征的納米級三維粗糙表面模型。在此基礎上，將表面導入COMSOL Multiphysics幾...

復雜動態環境下的自由空間光通信品質因子預測研究

摘要：自由空間光通信（Free Space Optical, FSO）鏈路在動態大氣湍流與天氣衰減的共同作用下呈現復雜非線性特性，導致現有算法在鏈路質量評估中存在擬合能力不足、預測精度低、收斂速度慢及易陷入局部最優的問題。針對這一問題，本文提出一種結合牛頓拉夫遜優化算法（Newton-RaphsonBased Optimizer, NRBO）與反向傳播神經網絡（Backpropagation Neura...

基于對數檢波的分布式光纖振動信號解調研究

摘要：分布式光纖振動傳感系統常采用相干探測方式提升動態范圍，但需對相干中頻信號進行高速、大容量、準實時處理，勢必會增加數字信號處理硬件設計和軟件算法的難度。提出一種基于對數檢波的分布式光纖振動傳感系統方案，利用對數檢波器將中頻信號轉化為直流電壓信號，通過電壓-功率轉換的關系直接獲得中頻信號的對數功率數據；提出一種對數差分的閾值定位算法解決定位閾值通用性的問題以準確識別被測光纖上的振動事件，最后通過快速傅...

基于微納光纖雙色倏逝場模式組合的表面原子捕獲理論研究

摘要：理論研究了利用微納光纖中紅、藍失諧光場模式的組合倏逝場對原子的高效捕獲，揭示了不同的光學模式組合可產生多樣化的捕獲勢阱結構。通過優化光纖半徑、光源功率及其相對比值等關鍵參數，獲得了優異的原子捕獲性能。數值結果表明，高階模組合不僅能提供更大的光學梯度力與更深的勢阱，還可實現對原子在角向、多點陣列等復雜幾何構型中的穩定捕獲與多維度操控，顯著優于傳統的基模方案。本工作為構建高維量子態操控平臺和低損耗原子...

自由探測模式的地月空間衛星激光測距（特邀）

摘要：地月空間衛星激光測距主要挑戰之一是地月空間衛星軌道預測的不確定性。中國科學院云南天文臺在地月空間衛星激光測距試驗中，提出并使用自由探測模式，有效降低了系統對目標軌道預測精度的依賴；同時使用基本參數模型與球諧函數模型協同優化的策略，重新構建望遠鏡高精度指向模型，大幅提升了系統目標跟蹤的穩定性。基于上述技術改進，云南天文臺在當地時間2025年4月23日～24日，成功實現DRO-A衛星激光測距，并在當地...

基于數字散斑干涉技術的質量測量系統研究

摘要：在液氫等低密度液體儲運過程中，由于其儲罐通常具有數噸以上的質量，導致液氫的微小質量變化難以被高精度檢測。針對高靜載背景下微小質量變化的測量需求，提出一種基于數字散斑干涉技術的非接觸式質量測量系統。該系統采用面內激光散斑干涉光路與雙剪切梁結構彈性體相結合，實現對質量變化的高精度測量。實驗表明，該系統可實現1 g的質量分辨能力，并具有0～6 000 g的測量范圍；標定實驗進一步表明，該系統在高靜載下微...

基于上轉換技術的全向激光探測器

摘要：提出了一種基于上轉換材料與通用可見光互補式金屬氧化物半導體/電荷耦合器件傳感器的短波紅外激光探測方案。該方案利用上轉換材料的光譜轉換特性，將1 550 nm激光信號高效轉換為可見光，實現了低成本成像。在系統實現上，設計并集成了一款視場角達170°的魚眼鏡頭，并開發了高精度的幾何畸變校正算法，以實現廣域全向探測。實驗結果表明，該探測器在1 550 nm波長下實現了高精度、快速響應，角分辨率達到0.1...

基于布里淵區折疊準連續域束縛態超表面的手性分子檢測（特邀）

摘要：提出并設計了一種基于布里淵區折疊準連續域束縛態的全介質超表面，用于實現高精度手性分子檢測。該超表面通過在高對稱晶格中引入可控對稱性破缺，成功激發出高品質因子的布里淵區折疊準連續域束縛態共振模式，在近場區域產生均勻分布的強光學手性場。數值仿真結果表明，該超表面的光學手性密度增強因子最高可達247，顯著增強了手性分子與光的耦合效率，有效抑制了因分子位置隨機分布引起的信號波動。此外，該超表面可實現折射率...

經典高斯光束耦合理論與非線性擬合在準直器自動化耦合中的應用

摘要：針對光纖準直器插入損耗檢測過程中人工檢測效率低下問題，提出了依據高斯光束經典傳播理論進行逆向推導，再結合功率計實時測試數據與非線性擬合方法快速尋找一對準直器插入損耗最優值的自動化耦合方案。實驗結果表明，在通過傳統的“盲搜方式”完成粗耦合對光，即將一對準直器從無光狀態調整到插入損耗在30 dB以內后，使用Levenberg-Marquardt算法結合推導出的逆向公式對采集的數據點進行非線性擬合可以控...

基于狀態預測的無人機視角下目標實時跟蹤方法

摘要：針對無人機視角下捕獲的場景目標信息存在頻繁遮擋、相似目標、光照變化以及目標尺寸變化明顯等固有問題，造成當前目標跟蹤器魯棒性不強的問題，提出一種基于狀態預測的視覺單目標實時跟蹤方法。首先，利用卡爾曼濾波模塊預測目標在當前幀中的狀態信息作為狀態模板，建立目標在視頻序列中的時間相關性，并設計更新模塊控制狀態模板更新；然后，基于注意力機制設計Transformer特征融合模塊，實現目標特征在空間維度和時間...

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