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光学精密工程

光学精密工程 光学精密工程
  • 主编：张学军，曹良才
  • ISSN:1004-924X
  • eISSN:2097-3209
  • CN:22-1198/TH
  • 主管单位：中国科学院
  • 主办单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
    • 中国仪器仪表学会
  • 出版周期：半月刊
  • 电话：0431-86176855
  • 邮箱：gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 地址：长春市东南湖大路3888号
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Volume 34 期 16，2026 2026年第34卷第16期

  • 现代应用光学

    赵微, 于雪莲, 潘立辉, 王政贤, 牛佳, 贺磊, 孙彦乾, 李秀芳

    DOI：10.37188/OPE.20263416.2439
    摘要：针对无干涉编码孔径相关全息（Interferenceless Coded Aperture Correlation Holography， I-COACH）部分孔径成像系统（Partial Aperture Imaging System， PAIS）中，传统环形孔径阵列调制传递函数（Modulation Transfer Function， MTF）分布不均、中频信息丢失、成像质量受限等工程问题，构建Golay-6孔径阵列与无干涉编码孔径相关全息融合的部分孔径成像系统。采用理论分析、数值仿真与实验验证相结合的方法，对比八子孔径环形阵列、六子孔径环形阵列与Golay-6孔径阵列的频率响应特性，选取编码相位掩模（Coded Phase Mask， CPM）生成条件与非线性重建（Nonlinear Reconstruction， NLR）参数。实验结果表明：Golay-6孔径阵列可将系统孔径面积缩减25%，调制传递函数波动系数降至0.137、中频最大波动幅度降至0.024，系统信噪比（Signal-to-Noise Ratio， SNR）达14.82 dB；对蜻蜓翅膀复杂样品成像时，结构相似性（Structural Similarity， SSIM）为0.975，SNR为13.5 dB，可清晰再现细微结构。该系统在保持较高分辨率的同时提升了中频调制能力与图像均匀性，可为天文部分孔径成像和高性能计算光学成像提供实验参考和方法支撑。  
    关键词：无干涉编码孔径相关全息术;部分孔径成像;Golay-6孔径;调制传递函数;非线性重建   
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    更新时间：2026-08-26

    季羽昊, 宋志, 叶燕

    DOI：10.37188/OPE.20263416.2452
    摘要：为解决传统反射滤光技术色域窄、能量利用率低、制备效率低等瓶颈问题，开展微纳结构反射滤光的性能调控与高效制备研究。方法上，设计一维介质光栅‑金属‑介质（光刻胶-Ag-TiO2）反射型超表面彩色滤光结构，采用时域有限差分法系统分析了光栅槽深、介质层厚度、占空比及光栅周期等关键参数对反射光谱的影响，并进行了结构优化。结果表明，优化结构在280~480 nm光栅周期内实现可见光连续变色，反射光谱半高全宽均小于100 nm；满足导模共振时电场集中于TiO₂层，能量利用率高。实验测得红绿蓝（Red-Green-Blue， RGB）三原色反射峰中心波长分别为613 nm，562 nm，491 nm，峰值反射率达54%~57%；利用分时复用多干涉光场实现微缩九宫格像素结构制备，大幅提升微纳结构制备效率。该结构光谱选择性优异、色纯度高、兼容微纳加工，可为显示成像、红外探测、生物传感等领域提供技术支撑。  
    关键词：反射滤光;一维超表面;彩色滤光;微纳结构;分时复用多干涉光场   
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    更新时间：2026-08-26

    张羽扬, 郝晨君, 苏乐晨, 李昊翔, 王辰成, 苗玉, 高秀敏, 宋波

    DOI：10.37188/OPE.20263416.2460
    摘要：涡旋光束可由自旋角动量（Spin Angular Momentum，SAM）和轨道角动量（Orbital Angular Momentum，OAM）的叠加态表征，具有螺旋相位波前和复杂的空间偏振分布，在显微成像、材料处理、光通信、量子信息等领域应用前景广阔。近年来，涡旋光束腔内集成化产生技术不断发展，并在提高模式纯度、输出功率和系统稳定性等方面展现出一定优势。本文系统综述涡旋光束激光器的研究进展，阐述标量与矢量涡旋光束的产生原理、实现方法与技术特点，对腔内增益调制、损耗调制、腔外器件调控等方案进行性能对比。针对中红外涡旋光束激光器，梳理非线性光学上转换与下转换技术路线，归纳其主要实现路线和代表性研究进展，并从波长拓展、OAM 模式调控和脉冲特性等方面比较不同方案的性能特点。最后对中红外涡旋激光器的发展趋势进行展望，以期为相关领域研究提供参考。  
    关键词：涡旋光束激光器;标量涡旋;矢量涡旋;中红外激光;轨道角动量   
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    更新时间：2026-08-26

  • 微纳技术与精密机械

    张桂林, 王伟佳, 刘浩天

    DOI：10.37188/OPE.20263416.2484
    摘要：为了提高压电快速反射镜（Fast Steering Mirror， FSM）的跟踪性能与抗扰性能，本文提出了一种基于μ综合优化的高增益回路整形（μ-synthesis-Optimized High-Gain Loop Shaping， Oμ-HGLS）方法。首先，在迟滞逆补偿基础上辨识压电快速反射镜的动态特性，并将建模误差视作模型不确定性。然后，利用μ综合方法对滤波器Q进行鲁棒性能优化，在考虑模型不确定性的基础上提高回路增益，从而在保证系统鲁棒稳定性的同时提升跟踪及抗干扰性能。最后，在压电快速反射镜上进行对比实验，验证了所提Oμ-HGLS方法的有效性。实验结果表明，在跟踪100 Hz正弦轨迹时，Oμ-HGLS方法的均方根误差相较于传统的HGLS方法降低了约53.4%，相较于H∞优化的高增益回路整形（H∞-Optimized High-Gain Loop Shaping， Oh-HGLS）方法降低了约18.7%。在单频率扰动下，Oμ-HGLS方法的均方根误差相较于HGLS方法下降了约54.8%，相较于Oh-HGLS方法下降了约17.6%。上述结果表明提出的方法在提升压电快速反射镜控制性能方面具有显著优势，为高精度运动控制提供了一种有效的控制策略。  
    关键词：压电快速反射镜;高增益回路整形;μ综合优化;高精度运动控制   
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    更新时间：2026-08-26
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