【雜志簡介】

　　《激光與光電子學進展》是由中國光學學會主辦，中國科學院上海光學精密機械研究所等單位承辦，中國科學出版社出版、郵局公開發行的科技進展類月刊。1964年創刊，至今已出刊40年，450期，增刊13期。本刊旨在及時報道國內外激光與光電子學領域科技新成果、新概念、新進展、新技術、新應用、新產品，促進國內外學術交流，溝通科研單位、生產部門與用戶的聯系，促進激光與光電子事業的發展。同時，本刊也是國內唯一為大專院校、科研院所在讀碩士、博士研究生和博士后以及申請自然科學基金的中青年科學家撰寫的有關激光與光電子學進展的綜述論文給予優先發表機會的刊物。

　　本刊設置的欄目有:“綜合評述”、“理論與研究”、“激光核聚變”“強光光學”、“高功率激光”、“信息光學”、“光電子器件與技術”、“光電子應用與產業化”、“市場分析”、“媒體掃描”、“新產品介紹”等等。請作者在來稿中注明所投欄目。

　　【收錄情況】

　　國家新聞出版總署收錄　獲獎情況

　　全國光學期刊一等獎(95)

　　上海市優秀期刊表揚獎(96)

　　中科院情報工作優質服務獎(97)

　　【欄目設置】

　　主要欄目：綜合評述、理論與研究、激光核聚變、信息光學、強光光學、高功率激光、光電子器件與技術、光電子應用與產業化等。

　　雜志優秀目錄參考：

　　1 超短脈沖激光微焊接玻璃進展 范文中;趙全忠; 7-19

　　2 空間激光通信中光學鎖相環的研究進展 趙毅;佟首峰;宋延嵩;常帥;劉洋; 20-28

　　3 太赫茲聚合物波導研究進展 劉婧;沈京玲;張存林; 29-35

　　4 可見光通信應用前景與發展挑戰 宋小慶;趙梓旭;陳克偉;廖自力; 36-44

　　5 歐洲HiPER項目激光驅動器概念設計研究現狀 肖凱博;袁曉東;蔣新穎;嚴雄偉;王振國;李明中;鄭建剛;鄭萬國; 45-52

　　6 CT造影冠狀動脈狹窄檢測與量化的相關研究 陳相廷;張帆;張一凡;孔珊; 53-60

　　7 旋轉相位屏模擬大氣湍流時空特性的測量 譚濤;羅奇;譚毅;劉超;李新陽; 61-68

　　8 無波前探測自適應光學對光通信性能影響分析 牛超君;于詩杰;韓香娥; 69-74

　　9 大氣通信中部分相干徑向偏振光束的束寬展寬和角擴展研究 陳順意;丁攀峰;蒲繼雄; 75-81

　　10 隨機相位屏法數值模擬太赫茲波在湍流大氣中的傳輸 李婉;曾曙光;劉雁; 82-87

　　11 分數階拉蓋爾高斯光束軌道角動量的實驗研究 柯熙政;李亞星; 88-94

　　12 大氣湍流對空間相干光通信的影響研究 孔英秀;柯熙政;楊媛; 95-101

　　13 基于光纖邁克耳孫干涉儀調解技術的光纖光柵電流傳感技術研究 樊彥恩;武帥;賀勝男;李丹丹;王凱;陳信偉; 102-107

　　14 空間分集技術在航空激光通信中的應用研究 趙靜;趙尚弘;李勇軍;趙衛虎;劉韻;李軒; 108-113

　　15 改進環光纖結構中軌道角動量模式特性分析 黃桂勇;周守利;覃亞麗;薛林林;鄢曼; 114-117

　　16 紅外成像光譜在泄漏氣體處置中的應用研究 朱亮;鄒兵;高少華;丁德武; 118-123

　　17 槽式拋物面聚光器能流密度分布的理論研究 馬保宏;葛素紅;李守義; 124-129

　　18 基于單片數字微鏡器件的三維彩色全息投影技術 季冬;宋佳文;周皓;顧濟華; 130-136

　　19 利用空間光調制器實現螺旋光束軌道角動量的精確測量(英文) 王錚;辛璟燾;鄔志強; 137-143

　　電子科技論文范文：基于正交頻分復用的線性最小均方誤差信道估計改進算法

　　摘要：傳統的線性最小均方誤差(LMMSE)信道估計要求已知信道的統計特性，而實際應用中無線信道的統計特性往往是不可知的。針對無線信道的不確定性，根據時域信道上能量分布的稀疏性特點，在最小二乘(LS)算法的基礎上提出了一種改進的LMMSE信道估計算法。該算法從當前信道置信度較高的頻率響應出發，把相鄰子載波信道估計誤差的比值作為信道響應的加權系數，然后通過加權平均的方法計算出多徑信道下的信道響應。該算法避免了繁瑣的矩陣求逆與分解運算，能夠有效降低算法復雜度。實驗結果表明，所提算法總體性能優于LS算法及經過奇異值分解的線性最小均方誤差(SVDLMMSE)估計算法，且其誤碼率接近于傳統的LMMSE算法。

　　關鍵詞：正交頻分復用,信道估計,無線信道,均方誤差,誤碼率

　　0引言

　　正交頻分復用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing， OFDM)是現代通信系統多載波調制中的一項關鍵技術。該技術的核心思想是將傳輸信道分解成若干個正交子信道，使高速傳輸數據流轉換成并行的低速子數據流，經逆傅里葉變換后分別在每個子信道上進行傳輸。在多徑條件下使用OFDM技術可以增加系統的魯棒性，使其能夠較好地對抗無線信道的頻率選擇性衰落和窄帶干擾，并有效提升系統的頻帶利用率。為保證信號傳輸的可靠性，OFDM系統對子載波間的正交性要求非常嚴格，而信道估計則是其中的一項關鍵技術。通過跟蹤接收端信道頻率響應的變化，該技術可以對接收到的信號進行恢復和校正，以減小信道多徑衰落對系統的影響，因而其精確程度將直接影響OFDM系統的總體性能[1]。

　　激光與光電子學進展最新期刊目錄

基于箱線圖光子去噪模型的淺海無原位遙感水深反演方法————作者：趙向濤;亓超;朱建華;車俊宇;田震;朱志軍;

摘要：針對光學遙感影像與星載激光雷達聯合淺海測深中噪聲干擾大、水深反演精度不足的問題，本文提出了一種基于箱線圖光子去噪模型的淺海無原位遙感水深反演方法。該方法通過高斯擬合分離海面和海底點，并對地形起伏區海底點云進行分段水平旋轉，計算旋轉后海底點的箱線圖上下四分位數作為閾值，對ICESat-2(Ice, Cloud, and land Elevation Satellite-2)激光點云數據中的噪聲進行去...

基于偏振差分自混合干涉的磁場測量方法研究————作者：黃宇軒;王良杰;牛貴鋒;孫玉豹;魏來;劉心男;孫文強;趙巖;

摘要：本文提出了一種偏振差分自混合干涉技術結合法拉第效應的直流磁場測量系統。該系統利用鋱鎵石榴石（TGG）晶體在磁場作用下發生的法拉第旋轉，并通過偏振片來調制自混合干涉系統回饋光的強度，得到不同磁場強度下不同幅值的干涉條紋，進而通過干涉條紋的變化對磁場強度進行傳感。本文通過理論分析得到功率峰峰值變化與磁場大小的關系并驗證了該方法的可行性。實驗結果表明，該系統在0～105mT測量范圍的相對誤差在±1.45...

面向實時應用的高精度激光測距方法————作者：司龍三;趙毅強;王寧;李堯;

摘要：為了解決實時應用場景下激光測距系統的高精度測距問題，本文提出了一種高精度激光測距方法，并對其進行了硬件優化實現。該方法首先對回波信號數據進行特征預處理，繼而完成波形重構與參數解算，最終實現行走誤差的精確校正。針對硬件優化實現，通過高斯函數模型的數學重構降低計算復雜度，實現了算法在FPGA平臺的實時應用。基于ADC-TDC混合架構測距系統進行測試驗證，單次測距的算法時間花銷優于4.026μs，保證了...

窄線寬內腔半導體激光器研究進展————作者：袁慶賀;朱盈盈;江向軍;黃婷;劉素平;馬驍宇;

摘要：隨著半導體激光器芯片制備工藝的不斷進步，作為精密光學系統核心光源的窄線寬內腔半導體激光器得到了前所未有的快速發展，其應用已經擴展到相干光通信、冷原子物理、光學精密測量以及全固態激光雷達等領域。本文詳細介紹了當前國內外窄線寬內腔半導體激光技術和發展現狀，并分析討論了各種窄線寬內腔半導體激光器的設計思路、關鍵技術以及光學特性，最后對窄線寬內腔半導體激光器的未來發展趨勢進行展望，以期為國內外科研工作者提...

基于動態視覺傳感器的多閾值動態調節研究————作者：劉俊澳;徐江濤;石曉佩;

摘要：為了在動態視覺傳感器中實現豐富圖像細節和低后端讀出數據量的綜合調節，本文提出了一種多閾值動態調節（Multi-Threshold Dynamic Adjustment,MTDA）方法。采用多閾值動態調節電路測量每行像素相鄰兩次訪問讀出電路的時間間隔，基于該間隔進行多閾值調節。通過搭建行為級模型，在MTDA和傳統的全陣列統一閾值（高閾值和低閾值）三種檢測方法下，分別進行連續100次等時間間隔的光強探...

用于表征少周期脈沖的全反射式光學快門————作者：邱文棟;張璇;侯霞;

摘要：少周期近紅外超短激光器因其具有寬同相頻譜和高峰值功率的特性，是高效頻率轉換、高相干性超連續產生和驅動高次諧波的關鍵驅動源。少周期脈沖的寬光譜及色散高敏感性對時域表征技術提出挑戰。為實現少周期脈沖時域波形特征的高精度測量，本研究對傳統光學頻率分辨快門（Frequency-Resolved Optical Gating,FROG）技術進行了系統性優化：在硬件架構方面，采用全反射式光學架構設計，有效抑制...

基于高效通道Transformer結構的雙能計算機斷層掃描物質分解網絡————作者：李琪瑋;史再峰;孔凡寧;胡潤蕾;郝宇東;

摘要：針對能譜計算機斷層掃描（Computed Tomography, CT）常規物質分解方法中存在的噪聲放大和分解精度低等問題，本文基于跨通道特征交互學習，提出了把通道Transformer結構和高效通道注意力機制相結合的U形雙能CT物質分解網絡，稱為ECTransNet。該網絡使用通道交叉融合Transformer模塊捕獲長距離依賴關系，提取多尺度圖像特征；設計高效通道交叉注意力模塊提取不同能量通道...

基于高光譜成像與集成模型的水稻種子活力量化檢測————作者：閆臨宇;曹佳雯;楊玉青;劉泳均;鄒禹;程從新;廖娟;

摘要：為實現水稻種子活力水平的無損量化檢測，本文提出了一種基于高光譜成像與集成模型的水稻種子活力無損檢測方法。采用人工加速老化法構建6個種子活力梯度的樣本，通過高光譜成像系統獲取樣本的高光譜圖像，圖像采集完畢后，進行稻種萌發試驗，分別在第7天和第14天統計發芽率；對圖中每粒種子的感興趣區域提取光譜數據，利用多項式卷積平滑(SG)、多元散射校正(MSC)和標準正態變量轉換(SNV)對光譜數據進行預處理，并...

圖像特征驅動的太赫茲單像素成像測量矩陣排序優化方法————作者：楊富;鄧琥;郭進;尚麗平;劉泉澄;

摘要：太赫茲單像素成像通過結構化測量矩陣對圖像進行壓縮采樣，并將其轉換為強度信號，因此測量矩陣的設計對成像效率與圖像重建質量具有關鍵作用。本文提出一種圖像多特征協同驅動的哈達瑪矩陣排序優化方法，結合圖像信息引入動態歸一化均方誤差指標，通過局部對比度量化紋理細節敏感度，梯度幅值表征邊緣信息強度，全局亮度偏離度反映能量分布特性，建立測量矩陣與圖像特征的關聯度模型，并據此對矩陣進行優化排序。實驗結果表明：優化...

動態圖交叉自注意力引導的級聯多模態遙感圖像分類————作者：耿志慧;王江濤;王銳;

摘要：目前高光譜圖像（Hyperspectral Image,HSI)與激光雷達(Light Detection and Ranging,LiDAR)等多模態遙感數據結合光譜、空間和高程信息進行多模態聯合分類成為熱點。但仍然面臨特征冗余、跨模態信息交互不足及長距離依賴建模困難等挑戰。為此，本文提出一種動態圖交叉自注意力引導的級聯增強分類網絡。該網絡通過多尺度特征提取模塊增強空間-光譜和空間-高程信息的聯...

基于不同屏蔽氣氛下激光拋光65Mn鋼自由表面演變的數值分析————作者：戴偉;王思進;方楚橋;邱博輝;王鑫;吳曉;

摘要：數值模擬是揭示激光拋光復雜物理機制的重要工具。然而，目前研究主要局限于氬氣環境，尚未形成多氣氛條件下的系統性數值分析。鑒于此，本文構建了融合流體力學與熱質傳遞的二維軸對稱瞬態數值模型，綜合考慮毛細管效應、熱毛細對流及化學反應等多物理場耦合作用，對水、氬氣、空氣和氧氣四種屏蔽氣氛下的65Mn鋼激光拋光過程進行對比研究。通過分析不同屏蔽氣氛對溫度場分布、熔池動態行為及自由表面形貌演化的影響規律，發現優...

基于相機非線性特性的無序色散微型光譜儀光譜復原方法————作者：夏瑋;楊濤;

摘要：本文提出了一種新的無序色散微型光譜儀復原方法，通過融合相機光電傳感器的非線性物理特性與算法優化，顯著提升光譜重建精度。具體地，探測器（即相機的CMOS傳感器）的非線性響應特性通過相機響應函數（Camera Response Function, CRF）建模，涵蓋光電轉換的非線性（輻射量-像素值映射關系）和光譜靈敏度（波長依賴性）。傳統的無序色散微型光譜儀復原方法未能充分考慮這些因素，導致在實際應用...

縱橫比分布特征對礦物氣溶膠平均光學特性的影響————作者：雷妍;于記華;王明軍;劉朝陽;

摘要：縱橫比(Aspect Ratios, AR)是描述橢球粒子形態和非球度的重要物理量，其會直接影響激光的傳輸和散射特性。為探討縱橫比分布特征與礦物氣溶膠光學特性之間的關系，結合最新開發的橢球坐標系下基于分離變量法求解的Lorenz-Mie代碼，本文數值分析了可見光與近紅外波段范圍內縱橫比分布特征對礦物氣溶膠平均消光系數、單次散射反照率、不對稱因子、散射相矩陣、后向散射系數、激光雷達比等光學特性的影響...

局部-全局特征融合的點云分類和分割方法————作者：黃瓊丹;韓潔婧;王佳鵬;康仕林;劉露露;

摘要：點云因其豐富的細節和直觀的三維表示能力，在工業檢測等領域得到了廣泛應用。然而，目前深度學習方法在處理點云數據時存在特征挖掘與融合不充分的問題，抑制了點云分類和分割的精度。針對這些問題，本文提出了一種局部-全局特征融合的點云分類與分割網絡架構LGNet。該網絡采用局部-全局動態圖特征更新機制，以獲取更有利于點云分類和分割的深層特征。在局部特征提取階段，結合圖卷積神經網絡和局部注意力機制提取雙分支局部...

基于深度學習的稀疏掃描雙域圖像重建————作者：李征恒;倪辰蔭;張春敏;

摘要：在微焦點錐束CT成像中，通常需要較多的掃描角度來獲取足夠的數據。如果減少掃描角度，可能會導致重建圖像中出現偽影。為了解決因稀疏掃描導致的條狀偽影及圖像模糊問題，利用深度學習的方式填補因稀疏掃描導致的信息缺失。采用全掃描重建圖像與稀疏掃描重建圖像構建配對數據集，提出一種結合小波變換的去噪擴散概率模型和生成對抗網絡（GAN）的雙域CT稀疏角重建模型——基于小波的擴散細化生成（WDRG）模型，該模型將C...

PAMNS-Net:基于原型學習和自適應多分支融合的細胞核分割網絡————作者：楊仕偉;南新元;蔡鑫;李強;

摘要：針對現有細胞核分割研究中上下文信息聯系匱乏、高級和低級特征圖之間語義差距明顯，以及細胞核豐富的類內特征考慮不足等問題，提出了一種基于TransUNet改進的細胞核分割網絡PAMNS-Net(prototype learning and adaptive multi-branch fusion nuclei segmentation network)：在跳躍連接處添加高效多尺度注意力（efficie...

三軸光纖陀螺用毫米級氧化硅光波導芯片————作者：張學琛;郭文濤;譚滿清;

摘要：針對慣性導航系統對三軸光纖陀螺小型化和低成本的迫切需求，以及當前三軸一體方案存在的問題，本文提出了一種創新的陣列式布局方案。基于此方案，設計了一種毫米級集成光波導芯片。該芯片采用摻鍺氧化硅材料，集成錐形耦合器與Y波導交叉結構，能夠實現與光源陣列、探測器陣列及光纖陣列的陣列式對準耦合，顯著簡化了耦合對準工藝。通過運用光束傳播法（BPM）對芯片的參數進行仿真計算，確定芯片尺寸為4.08 mm×2.8 ...

反向創建具有規定特性的混合光球和光針陣列————作者：李琦;楊艷芳;何英;王昆峰;韓阿強;

摘要：本文提出一種基于天線模型反向創建具有規定特性的任意空間定向的光球陣列、光針陣列以及二者融合的混合焦場陣列，并且可按需指定陣列的特殊幾何模型。該方法基于天線輻射理論與時間反轉技術，在由兩個高數值孔徑物鏡組成的4Pi聚焦系統的共焦區域，有序排布由虛擬均勻線源天線（ULSA）和偶極子天線（DA）構成的混合天線陣列，通過在物鏡瞳孔面精確獲取所需入射場，再利用4Pi聚焦系統實現緊聚焦，最終獲得預設的聚焦陣列...

基于頻譜動態聚合去噪的毫米波圖像目標檢測方法————作者：楊夢豪;蔣徳琦;王佳欣;葉學義;

摘要：針對毫米波圖像中噪聲干擾嚴重、前背景對比度低的問題，提出基于頻譜動態聚合去噪的檢測方法。以YOLOXs作為基礎架構，引入去噪模塊形成跨階段頻譜動態去噪（Cross-Stage Partial Frequency-Domain Noise Suppression Module, CSP-FDN）模塊，增強模型的抗噪聲干擾能力；并補充矩形自注意力增強的SPPF＿RCM模塊，增強前景物體特征信息；再以集...

基于空譜約束的彈性非負矩陣分解的高光譜解混————作者：胡益豪;楊隆珊;

摘要：高光譜圖像中普遍存在的噪聲嚴重影響解混精度，為抑制噪聲的影響，本文提出一種結合空譜約束的彈性非負矩陣分解（ENMF-S-TV）高光譜圖像解混方法。該方法首先利用一種新的損失函數，即彈性損失函數，利用L₂范數和L_2,1范數來探索高光譜圖像的表示結構和噪聲稀疏結構。其次，為利用高光譜圖像的空譜信息，引入L_1/2正則化和總變差模型來提高豐...

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