基于深度学习的光学薄膜元件损伤识别与分类研究

激光诱导光学薄膜元件损伤是限制激光向高功率、高能量发展的瓶颈,因此,光学薄膜损伤的快速检测已成为亟需解决的问题。为提高光学薄膜元件损伤识别与分类的准确率和效率,提出了一种基于深度学习的损伤图像分类模型训练方法。采集激光辐照氧化物薄膜损伤图像,通过噪声去除、图像增强等预处理,提取损伤区域RGB值、灰度、纹理、形状等特征信息,投入BP神经网络训练识别,受数据集较少和计算误差的影响导致分类结果未达期望值,因此,使用迁移学习训练数据集,结果表明,使用迁移学习在准确率和灵敏度等评价指标上均优于BP神经网络,准确率达90%,将深度迁移学习技术用于光学薄膜元件的损伤识别,为解决激光诱导的光学薄膜损伤判别提供了新思路。

1064 nm负滤光片的设计与制备

针对当前可见-近红外光电探测器的激光防护要求,研究了1064 nm负滤光片的设计和制备。基于等效折射率理论,综合考虑光谱和场强分布优化,设计了由SiO2/Y_(2)O_(3)/H4组合的规整膜系和SiO2/H4组合的非规整膜系负滤光片;采用离子束辅助热蒸发沉积方式对负滤光片进行了制备,并测试了其光学和抗激光损伤性能。结果表明:在膜系结构G|(0.5LH0.5L)s|A两侧匹配减反膜可以有效减小通带波纹,调整膜系最外层厚度可以同时改善膜系的光谱特性和电场强度分布。镀制的规整膜系负滤光片在400~900 nm和1200~2000 nm波段平均透过率分别为89.98%和93.21%,1064 nm透过率为1.29%,激光损伤阈值为6.0 J/cm^(2);非规整膜系负滤光片在650~900 nm和1200~2000 nm波段平均透过率分别为93.70%和94.99%,1064 nm透过率为1.60%,激光损伤阈值为6.8 J/cm^(2)。

高损伤阈值激光薄膜的制备方法

近年来,随着大功率、高能量激光系统的不断发展,光学薄膜的抗激光能力成为制约激光系统高质量发展的瓶颈之一。基于不同的制备方法及工艺参数会对薄膜的损伤阈值产生重要的影响,就薄膜镀制前、镀制中以及镀制后三个方面对提高损伤阈值的方法进行综述,其中包括膜料优选、膜系设计、溶剂清洗、离子束清理、制备方法、离子束后处理、激光后处理等内容。

科研赋能教学模式下研究生创新能力培养的探索与实践

新时代经济社会的发展需求创新能力强、工程实践能力强、具备在高精尖工程领域拥有竞争力的综合型高素质创新人才,这也是高校人才培养的基本任务。以光电类研究生为对象,分析了传统研究生培养存在的问题,通过项目牵引、科研赋能、课程改革,探索形成了以学生为中心的"三位一体"培养理念,实现了科研反哺教学、科研教学相长,促进了研究生创新能力的培养。

类金刚石薄膜及其进展

为了使研究者能更详细地了解类金刚石(DLC)薄膜的研究现状,综述了类金刚石薄膜的特性及应用,分析对比了目前常用的一些类金刚石薄膜的制备方法,包括物理气相沉积法(PVD)和化学气相沉积法(CVD),并对类金刚石薄膜的抗强激光损伤特性以及提高其激光损伤阈值的方法进行了论述。结果发现,利用PVD法制备的DLC膜的硬度可以达到40GPa^80GPa,且薄膜的残余应力可以达到0.9GPa^2.2GPa之间,而CVD法则由于反应气体的充入导致类DLC薄膜的沉积速率大大降低,故使用率不高。同时,优化膜系的电场强度设计,采用合理的制备工艺,进行激光辐照后处理,施加外界电场干预均可有效地提高DLC薄膜的抗激光损伤能力,且目前的DLC薄膜的激光损伤阈值可达到2.4J/cm2。

西部地区地方高校科研绩效评价体系研究与实践探索

高校"不合理"的科研工作考核及绩效评价,使科技工作者急功近利、避难就易现象屡见不鲜,已严重地导致学术道德"滑坡"和人才成长"扭曲",极大地挫伤了教师的积极性和创造性,延缓和阻碍了科技创新工作的发展步伐。在分析总结现有高校科研工作考核及绩效评价体系的基础上,建立了由目标任务、完成质量和工作状态三项构成的地方高校科研工作考核及绩效评价体系。经实证验证,此考核体系不仅具有一定的科学性,而且具有广泛的实用性。

基于样本匹配的干涉图延拓技术研究

用二维快速傅里叶变换(2D FFT)方法处理干涉图时,由于该算法只能处理数字化的离散数据,且要求采样的数据序列长度必须是2的n次方,则数据分布区域必须是矩形区域,而一般干涉图的数据范围是圆形域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。提出了一种基于样本匹配的干涉图延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行了空域延拓,取得了满意的结果。结果表明,该原理方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础。

西部地方高校科技成果转化评价体系及方法研究

科技成果转化是促进科技进步和经济发展的重要推动力,建立科学的评价体系对促进成果转化具有重要意义。在分析西部地方高校科技成果转化中存在问题的基础上,建立了西部地方高校科技成果转化评价体系,提出了BP神经网络评价科技成果转化的方法。利用BP神经网络成果转化评价方法对西部某地方高校2004年到2008年的科技成果转化情况进行了评价,经实证验证,该评价方法所得结果与实际情况基本吻合。BP神经网络成果转化评价方法避免了主观因素对评价结果的影响,具有较强的实用性。

激光损伤的光散射法判别研究

在激光损伤测量系统中,利用光散射法判别激光薄膜损伤,需要寻求光源和探测器之间的最佳位置。为此,在不同损伤激光脉冲能量、不同测量入射角度(0°,30°,45°,60°)和不同探测器距离(200,250 mm)条件下,研究了损伤点散射光能量的角分布。获得结果如下:在相同的探测角度上,散射光能量随着损伤面积和测试光入射角度增加而增加。在探测角度小于反射角度时,随着探测角度增加散射光能量逐渐变强;当探测角度大于反射角度后,随着散射角度增加散射光能量逐渐变弱。散射光相对能量在反射光方向附近出现极大值;在60°入射时,散射光相对能量具有最大值;探测距离在200 mm时,最大散射光相对能量大于探测距离在250 mm时。根据以上结论,可以确定在利用光散射判别损伤的测量系统中,探测器应放置在反射光方向的两侧,并且尽量增加测试光入射角度和缩小探测器与样片间距离。

干涉图空域延拓技术研究

现代干涉测试的核心是用合理的算法处理干涉图而获得所需的面形及参数。用二维FFT方法处理干涉图时,由于FFT算法只能处理数字化的离散数据,且要求数据分布区域必须是矩形区域,因此必须设法将圆形区域干涉图扩展延拓成矩形区域。在研究二维FFT法进行干涉测试基本原理的基础上,提出了一种干涉图空域迭代延拓的原理和方法,利用该方法对一幅实际干涉图进行空域延拓,取得了满意的延拓效果。结果表明,该方法具有较高的处理精度,为波面相位复原奠定了基础。

非平衡磁控溅射类金刚石薄膜的激光损伤过程研究

类金刚石薄膜是一种很好的红外窗口表面增透保护材料,随着对其抗激光损伤特性研究的不断深入,越来越多的研究者都将研究的重点放在了如何提高其激光损伤阈值上。然而,不同沉积方法制备的薄膜由于其微观结构存在的差异,必然会导致破坏的过程有所不同。本文采用非平衡磁控溅射技术沉积的薄膜,对其损伤过程进行了深入的研究。结果表明:在不同的激光能量下,DLC薄膜出现不同的损伤形态,而这些与薄膜的缺陷、内应力以及薄膜与衬底的结合力密切相关。

基于频率特征的薄膜损伤声学判别方法

利用声学法研究单层氧化硅薄膜在不同激光能量下的损伤情况,建立了激光致薄膜产生的声波采集系统,对其采集到的时域信号进行傅里叶变换,比较和分析薄膜损伤前后声波24～40kHz高频段的曲线,提取频率特征,并提出用曲线相似函数进行薄膜损伤的识别方法。实验数据结果表明,该方法简单易行,可降低环境噪声的影响,既能实现在线检测,又能准确判别薄膜损伤。

长度测量中干涉条纹的自动识别技术研究

利用激光干涉与数字图像处理技术以及应用FFT分析干涉条纹方法 ,分析并解决了测量端面长度标准中条纹图的处理技术 ,应用这种方法不但提高了测试过程的自动化程度 ,而且大大地提高了测量结果的精度 。

介质保护铝基高反膜的激光损伤特性研究

激光系统中高反膜的抗激光诱导损伤能力限制激光器有效输出功率的提高.实验采用阻蒸法制备Al膜,采用轮廓仪测试薄膜厚度,利用lambda950测试光谱特性,在激光损伤测试仪上测试薄膜的激光损伤阈值.分析了沉积温度和厚度对薄膜光学特性和抗激光损伤能力的影响.研究结果表明：在不同沉积温度下,采用阻蒸法制备单层Al膜,当沉积温度为200℃时,在1 000-1 400nm波段的平均反射率达到95.59%,加介质保护膜后反射率提高到98%;随着膜层厚度的增加,其抗激光损伤阈值先降低再升高,沉积温度为200℃时,加介质保护膜的铝膜损伤阈值是单层铝膜的2倍;经零几率损伤激光能量辐照后,样片在1 000-1 400nm范围内的平均反射率降低了1%.

以高质量教材支撑精品课程建设

高质量的教材建设对精品课程建设具有重要的推动作用,高校应在遵循功能和谐原则、整体和谐原则和环境和谐原则的基础上,采用制定规划、准确定位,牢记责任、不辱使命,细挑精选、内容别致,深入浅出、层次分明,凝聚团队、协同作战的思路,打造高质量的教材,助推精品课程建设。

光盘基片平整度的相移干涉测量方法

使用工作波长为10.6mm的红外激光平面干涉仪对光盘基片的表面面形进行了移相式干涉法测试,对测试的波面数据进行多项式拟合,并用计算机处理测试结果,实现了光盘平整度的自动化测量。所测光盘基片平整度的峰谷值为7.88mm,均方根值为2.0mm。

在教学和科研中助力理工科研究生能力的培养

加强研究生培养工作是建设高水平大学、提高办学水平、创建"双一流"的重要内容。研究生教育是高等教育人才培养的提高阶段,这个阶段需要培养研究生的智力能力、交流能力、执行能力和坚持、自信的个人特质,在教学与科研实践活动中要给予他们政治上的关心和帮助,加强专业理论教育,注重科研素养培育,提高论文写作能力,并坚持长期不间断的组会制度,充分发挥学术团队的作用,培养出具有求真、务实、创新与奉献精神的优秀科技工作者。

大众化教育背景下创新型人才培养机制研究

随着高校的扩招,中国高等教育已进入大众化教育阶段,标志着中国高等教育的改革和发展已实现了历史性的跨越。在大众化教育阶段以及建设创新型国家的发展时期,如何实现高等教育从精英化向大众化转变,怎样培养创新型人才,这是新时期赋予高校的历史责任。通过论述创新型人才应具备的素质,提出了大众化背景下,创新人才培养的内涵及思路,指出了需要解决的几个关键问题。

双波长激光干涉移相式测量长度技术研究

研究了应用移相干涉术测量新的一等量块的方法。对干涉图像进行多幅图的采样,由移相法计算量块测量面和与其研合的辅助平晶表面的波面面形,尤其研究了在量块干涉图中有阶跃不连续的波面复原运算的原理与技术,得到表征其表面的离散波差值,并给出量块工作面长度和长度变动量的测量结果。