宽光谱

摘要： 在光学领域,激光具有亮度高、单色性好、方向性强等特点,被誉为“最亮的光、最快的刀、最准的尺”。它的广泛应用,带来一系列创新创造,推动了人类科学进步和经济社会发展。激光诞生十年后的1970年,一种新的激光光源--超连续谱激光横空出世。它与一般的单色性(窄谱)普通激光不同,是一种具有极宽光谱的多色激光。其光谱宽度在100纳米以上,甚至可达上万纳米。

摘要： 超辐射发光二极管(SLED)是一种非相干性光源,具有激光器功率大,耦合效能高的优点,同时也有着频谱宽、相干长度短等特点,可以应于光学相干层析技术和波分复用技术等领域。未来的发展方向是更大的功率,更大的带宽以及更低的消光比。本论文研究了1310 nm波段具有掩埋异质结构的高性能SLED芯片的设计与波导工艺制作,采取7°倾斜波导并镀上反射率小于0.1%的增透膜。经测试该SLED芯片具有大的饱和出光功率(超过20 mW),低的偏振消光比(低于0.5 dB),以及良好的光谱特性(3 dB光谱带宽大于50 nm,光谱纹波小于0.1 dB)。

摘要： 报道了一种基于非线性光纤的宽光谱类噪声锁模掺铒光纤激光器。在非线性偏振旋转锁模掺铒光纤激光谐振腔内引入色散补偿光纤和高非线性光纤,实现腔内色散和非线性管理,最终获得稳定的锁模脉冲输出。当在谐振腔内引入6 cm高非线性光纤时,可以获得中心波长为1534 nm,脉冲宽度为1.9 ps,重复频率为20.1 MHz,40 dB光谱带宽约为100 nm的超短脉冲输出。在此基础上,将高非线性光纤长度增加至30 cm时,通过优化波片角度,观察到稳定的类噪声锁模脉冲输出,其输出光谱覆盖范围为1280~1850 nm,40 dB带宽为500 nm,尖峰脉冲宽度短至70.9 fs,基座脉冲宽度为26.6 ps,重复频率约19.7 MHz。同时在实验中发现随着泵浦功率的提高,类噪声脉冲的基座脉宽和尖峰脉宽的演化呈相反趋势,光谱覆盖范围更宽。该类噪声锁模光纤激光器的研究对低相干光谱干涉技术的发展具有重要意义。

摘要： 针对可见光人脸识别算法难以适应弱光照、面部涂装、夸张表情等场景的问题,提出了一种基于热红外图像和宽光谱特征融合的人脸识别算法。采用了热红外和宽光谱两个特征模块提取鲁棒的模态特征;设计了一种自适应权重的特征融合方法,该方法可以自主学习各模态特征的融合权重,从而引导分类模型更多的关注具有更好判别性的特征。结果表明:基于图谱融合的人脸识别算法达到了96%的人脸识别率;相比于基于单模态信息的人脸识别,融合人脸识别算法有效的提升了识别的精确度和稳定性,同时,受益于红外图像和宽光谱模态信息的特有属性,图谱融合人脸识别算法提升了人脸识别技术对复杂场景的适应性,扩宽了其应用场景。

摘要： 硫化铅因具有高载流子迁移率、高光吸收系数等出色的光电特性,所以在光电探测领域备受关注。文章通过化学浴沉积(CBD)的方法合成了高质量硫化铅薄膜,并基于厚度约为500 nm的硫化铅薄膜构建了光电探测器。光电测试表明该器件具有从365~1650 nm的宽光谱响应。进一步的光电特性分析表明,该器件在光强为18.6μW cm^(-2)的1050 nm光照下,响应度和增益高达9.56 A W^(-1)和11.32,为低成本宽光谱的光电探测器的发展提供了一个有利的平台。

摘要： 为了满足光纤激光器在宽光谱高能量应用领域的要求,搭建了一种结构紧凑的光纤型宽光谱啁啾脉冲放大系统。将色散管理型锁模激光器产生的高斯型脉冲作为种子源,注入到正色散掺铒光纤放大器中进行自相似放大,脉冲将逐渐演化成抛物线型,此过程中脉冲的谱宽和能量都迅速增大。随后脉冲经色散补偿光纤的时域展宽,双包层铒镱共掺光纤的功率放大,透射光栅对压缩后实现了高能量的宽光谱输出。并结合理论模拟,优化了激光器的各元件参数,最终在中心波长1 560 nm处实现了光谱宽度为30 nm,平均功率为1.3 W,脉宽为587 fs,重复频率为40.1 MHz的宽光谱高能量激光输出。该激光器结构紧凑,稳定性好,对光学频率梳、光通信等应用领域具有一定研究价值。

摘要： 近年来,等离子体材料因具有独特的局域表面等离子体共振(LSPR)效应,可实现可见光到近红外范围内光利用,因此引起人们的广泛关注.利用等离子体材料(贵金属或重掺杂半导体材料)合理构建异质结构,可以同时拓宽光催化剂的光谱响应范围,抑制载流子的复合,从而提高光催化活性.在已报道的等离子体半导体中,WO3–x具有无毒、价廉以及光谱响应宽等优异特性.本文通过将一维等离子体W18O49纳米线负载到2D g-C3N4纳米片上,构建了WO3–x/HCN S型异质结光催化剂.在可见光下光催化产氢活性测试中,纯相质子化氮化碳(HCN)的产氢活性相对较低,为259μmol·g?1·h?1,而W18O49/HCN复合材料的产氢活性显著高于HCN,其中性能最优的W18O49/HCN复合材料产氢速率为892μmol·g?1·h?1,约为HCN的3.4倍.在550 nm单色光照射下,W18O49/HCN复合材料的产氢速率仍有41.5μmol·g?1·h?1,纯相HCN和W18O49均未有H2生成.在420,450,520 nm处测得的W18O49/HCN复合材料的表观量子效率分别为6.21％,1.28％和0.14％.W18O49纳米线起着扩展光吸附和热电子供体的双重作用,使WO3–x/g-C3N4具有宽光谱响应的光催化分解水活性.等离子体W18O49纳米线可以产生热电子,热电子转移到HCN的导带(CB),参与水还原反应,实现宽光谱的光催化产氢活性.利用固体紫外测试确定了W18O49/HCN复合材料能带结构,与传统的WO3催化剂相比,W18O49在500–1200 nm处表现出明显的尾部吸收,这是由于W18O49大量的氧空位引起的LSPR效应.而W18O49/HCN异质结具有比HCN更长的吸收边.通过第一原理密度泛函理论模拟计算了W18O49和HCN的功函数,分别为5.73和3.95 eV.因此,当HCN与W18O49结合形成紧密的界面时,电子会从做功函数小的HCN向做功函数大的W18O49移动,直至达到费米能级平衡,形成内建电场.此外,由于电子数量的减少,HCN的能带边缘向上弯曲,而由于电子的捕获,W18O49能带边缘向下弯曲,这种向上与向下的能带弯曲是S型结构的典型特征之一,这也与XPS测试结果相吻合.W18O49/HCN异质结内建电场驱动WO3–x中导带(CB)的电子向g-C3N4的价带(VB)移动.在该设计中,效率低的电子和空穴被重新组合并排出,而具有高氧化还原能力的功能电子和空穴则被保留下来.不仅如此,S-scheme有望同时引导光生电子和热电子运动,从而避免逆电荷传递,有利于热电子的有效利用.W18O49和g-C3N4匹配的带隙所产生的S-scheme可以导致较强的氧化还原能力和较高的光诱导电荷迁移速率.对HCN与W18O49/HCN光电性能的测试结果表明,1D/2D W18O49/HCN异质结的构建可以充分改善光生电子-空穴对的分离和迁移,进而表现出更好的光催化活性.电子自旋共振结果也证实了W18O49/HCN中S型电荷转移机制.

摘要： 宽带荧光转换发光二极管(LED)用荧光玻璃具有良好的热稳定性和光学性质,可以避免传统的有机树脂封装荧光粉方案中存在的热稳定性差和重吸收问题,提高LED的使用寿命和发光效率.本文采用熔融淬冷法制备了一种连续可调宽光谱的Ce3+/Mn2+共掺氟硅酸盐玻璃,并对其发光性能进行了研究.为了探究Ce3+/Mn2+之间的能量传递,分别制备了掺Ce3+、掺Mn2+氟硅酸盐玻璃作为比对.结果表明,在紫外光激发下,可以观察到Ce3+对Mn2+发光的敏化现象,分别由掺Ce3+荧光玻璃的蓝光发射和掺Mn2+荧光玻璃的黄色发射,拓展为Ce3+/Mn2+共掺荧光玻璃的白光宽光谱发射,范围为380～780 nm;对比掺Mn2+的荧光玻璃,Ce3+/Mn2+共掺荧光玻璃中Mn2+的发光强度提升了3倍;随着Mn2+浓度从0.8％增加到2.0％,Ce3+向Mn2+的能量传递效率从12.5％提升至24.2％.此外,通过调节紫外激发波长(353～369 nm),实现了从蓝光到红光区域的连续可调宽带发射.这种新型Ce3+/Mn2+共掺玻璃有望替代目前常规的多组分荧光粉LED光源应用于分光光度计、荧光光谱仪等光学领域.

摘要： 针对掩膜板式成像光谱仪前置变焦物镜展开研究,深入研究其像方远心物镜系统的消色差设计.采用最小偏向角法求解消色差方程,并以编程的方式简化了筛选玻璃组合的过程,分别对变焦系统的前固定组、变倍组、补偿组和后固定组进行筛选玻璃组合,大大的提高了初始结构选取的效率.设计完成的消色差变焦物镜焦距为49.3～148 mm,工作波长为400～1000 nm,F数为4.3,在加入分光棱镜的情况下,二级光谱均小于0.045 mm,其中长焦下共像点的二级光谱可以达到0.006 mm,并且实现像方远心,在66 lp/mm处的调制传递函数值均大于0.5,接近衍射极限,像质良好,畸变小于1％.满足了成像光谱仪前置物镜的宽光谱消色差、像方远心、变焦等要求.

摘要： 介绍了大视场、宽光谱、长焦距微光准直物镜的光学设计。重点讨论了宽谱段准直物镜的二级光谱校正及像差平衡问题,并用Zemax软件,进行了光学设计。设计结果:系统的二级光谱为0.1mm,其他像差也达到了像质要求。

摘要： 在介绍宽光谱膜厚监控原理和评价函数的基础上,重点介绍系统硬件和软件组成,最后给出该仪器的实验结果并对其精度进行分析.

摘要： 本文采用电阻加热水平物理输运法对生长ZnSe晶体的原料进行提纯,使其纯度达到5N(99.999％).利用Bridgman单晶生长方式生长ZnSe晶体,所得晶体尺寸为ψ35mm×100mm.在对晶体性能进行分析后,对晶体进行切割、研磨、抛光,获得粗糙度为光学四级的晶体器件.晶体抛光后未镀膜,在0.5～22μm的波长范围,平均透过率达到60％以上.晶体镀膜后,在波长为10.6μm处的透过率可达98％以上.

摘要： 本发明涉及一种使镜头实现宽光谱共焦面的方法及宽光谱共焦面镜头装置，它是在已在可见光谱区校正好像差的镜头合适部位插入由镀有近红外光截止膜的平行平板玻璃滤色片和能校正近红外光谱区焦面偏离的校正透镜组成且能交替切换至镜头光轴上的活动光学元件；校正透镜是以插入平行平板玻璃滤色片后镜头在可见光谱区能获得最佳成像质量的像方截距作为其像方截距，在镜头所有几何参量和材料不变的条件下，把波长范围由可见光谱区改为近红外特定光谱区，用优化程序计算获得的能实现在可见光谱区和近红外光谱区无焦面偏离成像的曲率半径作为校正透镜的曲率半径。本发明能使镜头在可见光谱区和近红外光谱区都能在同一共焦面上获得高成像质量，且简单易行。

摘要： 本发明涉及一种宽光动态范围宽光谱摄像镜头，包括镜筒、设置在镜筒内的光学系统，光学系统包括沿光线自左向右入射方向依次设置的可变光栏A、镜组B、镜组C、镜组D、调光组E，可变光栏A为可变光圈，镜组B为双凸透镜B‑1，镜组C为正月牙透镜C‑1与双凹透镜C‑2密接的胶合组，镜组D为双凸透镜D‑1，调光组E包括依次设置的变光密度盘E‑1、变光密度盘E‑2，变光密度盘E‑1、变光密度盘E‑2的透过率由99%到0.99%均匀渐变，本发明通过调光组，调整光学系统的透过率，避免图像出现明亮区域因曝光过度成为白色，黑暗区域因曝光不足成为黑色，像质模糊的情况，具有大光动态范围适应能力。

摘要： 一种宽角度宽光谱反射膜及其制作方法，该反射膜包括玻璃基底，在玻璃基底上依次蒸镀有第一过渡层、第二过渡层、金属膜层和加强膜层。本发明的特点是采用镀制双过渡层结构，整个膜层可以耐高温耐潮解，并且膜层之间、膜层和基底之间不容易脱落，光谱反射率高。

摘要： 本发明涉及一种使镜头实现宽光谱共焦面的方法及宽光谱共焦面镜头装置，它是在已在可见光谱区校正好像差的镜头合适部位插入由镀有近红外光截止膜的平行平板玻璃滤色片和能校正近红外光谱区焦面偏离的校正透镜组成且能交替切换至镜头光轴上的活动光学元件；校正透镜是以插入平行平板玻璃滤色片后镜头在可见光谱区能获得最佳成像质量的像方截距作为其像方截距，在镜头所有几何参量和材料不变的条件下，把波长范围由可见光谱区改为近红外特定光谱区，用优化程序计算获得的能实现在可见光谱区和近红外光谱区无焦面偏离成像的曲率半径作为校正透镜的曲率半径。本发明能使镜头在可见光谱区和近红外光谱区都能在同一共焦面上获得高成像质量，且简单易行。

摘要： 本发明属于光学系统及光电成像系统性能评价技术领域，具体涉及一种宽光谱宽照度范围观测模拟目标系统。适用于微光及白昼光照明的动静两用运动模拟目标系统。该系统通过两个积分球切换实现从紫外到近红外的背景光照明，在紫外光谱波段，采用光能衰减片实现光照度从10‑2lux～102lux光照度调整；在可见光及近红外光谱波段，通过调整光源系统的电参数实现从10‑2lux～103lux光照度照明，模拟目标靶标采用分划实物靶标和电子靶标两种靶标，电子靶标的图案可以通过编程设置，实现不同的观测目的。实物靶标与电子靶标采用专用的夹具装置进行固定，可以实现方便切换且可确保靶标平面位于平行光管焦平面上。模拟目标靶标固定在直线运动平台上，可以模拟目标产生匀速、匀加速等运动。

摘要： 本发明涉及一种宽光动态范围宽光谱摄像镜头，包括镜筒、设置在镜筒内的光学系统，光学系统包括沿光线自左向右入射方向依次设置的可变光栏A、镜组B、镜组C、镜组D、调光组E，可变光栏A为可变光圈，镜组B为双凸透镜B‑1，镜组C为正月牙透镜C‑1与双凹透镜C‑2密接的胶合组，镜组D为双凸透镜D‑1，调光组E包括依次设置的变光密度盘E‑1、变光密度盘E‑2，变光密度盘E‑1、变光密度盘E‑2的透过率由99%到0.99%均匀渐变，本发明通过调光组，调整光学系统的透过率，避免图像出现明亮区域因曝光过度成为白色，黑暗区域因曝光不足成为黑色，像质模糊的情况，具有大光动态范围适应能力。

摘要： 本发明涉及一种宽光谱宽角度椭圆纳米线阵列薄膜太阳能电池陷光结构，所述的陷光结构由截面积为椭圆形的半导体纳米线并行排列形成纵向阵列，而且相邻椭圆纳米线在截面上的长轴之间相互有一定的角度，该角度＞0°，且≤90°。这种具有宽光谱宽角度高陷光效率的椭圆半导体纳米线阵列结构及其设计方法，相比以往的圆形半导体纳米线阵列结构，在太阳光谱长波段和短波段的吸收效率均有了显著提高。

摘要： 一种宽角度宽光谱偏振分束膜的制作方法，其特征在于它是采用受抑全反射原理设计和制作的，其透射光为S偏振光，而反射光为P偏振光。本发明宽角度宽光谱偏振分束膜的制作方法的具体步骤如下：①选定监控波长λ1；②选择高折射率为nH薄膜材料和低折射率为，nL薄膜材料和基底材料；③根据以上原理设计一个膜层按照高低折射率材料交错并且厚度呈近高斯对称分布的膜系结构：④根据以上设计进行镀膜。利用本发明方法制备的偏振分束膜具有宽角度宽光谱的特点，起偏角度可以达到空气中±13°，起偏光谱的宽度可以达到400nm或更宽。

摘要： 本实用新型公开了一种适用于宽温度宽光谱工作范围的小型目标模拟器，包括方形的箱体，箱体的左下方设有圆形镜头盖，所述箱体内部的右下方安装有离轴抛物面镜，离轴抛物面镜位于圆形镜头盖正右方，离轴抛物面镜与箱体内壁之间用离轴抛物面镜销轴定位，用安装在箱体外部的螺钉固定。所述箱体内部的左上方螺钉固定有平面反射镜座，平面反射镜座一端固定安装平面反射镜，所述箱体内部的右上方中间部位通过螺钉连接安装有可更换靶标组件，所述更换靶标组件的右侧通过螺钉与箱体内部固定连接有匀光组件，所述光源组件安装在匀光组件的右侧位于箱体内部的右上角的位置并且位于离轴抛物面镜的上方，所述光源组件为整个系统提供光源。

摘要： 本实用新型属于光学系统及光电成像系统性能评价技术领域，具体涉及一种宽光谱宽照度范围观测模拟目标系统。本实用新型通过双积分球光源系统与直线运动平台、实物靶标及电子靶标、平行光管的组合，实现了从紫外到近红外的背景光照明。本实用新型采用的技术方案包括两个积分球；积分球一和积分球二设置于滑动导轨上通过手动进行切换，靶标系统设置于电动直线运动平台上，置于积分球一或积分球二的出光口与光行光管之间的焦平面上，两个、靶标系统、滑动导轨、直线运动平台均安装在暗室机构内。