2026年第45卷第4期

特邀综述

• 红外光场压缩

  刘安娜, 刘书宁, 焦守政, 高威, 康乾龙, 罗敏, 孙慧盈, 曹萌, 葛浩楠, 王芳, 王鹏, 谢润章, 胡伟达

  2026,45(4):561-578.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026072

  摘要： (36) HTML (12) PDF (5.92 MKB)(28)

  Abstract:

  红外光场压缩为调控光学模式的色散特性与空间分布提供了一种有效途径。在自由空间或均匀介质中，红外传播模式通常受到衍射极限的限制，难以实现深亚波长尺度的场压缩。光场压缩通常需要通过对色散关系的调控以及结构几何参数的设计来实现。近年来，低维材料的发展以及微纳加工技术的进步，显著拓展了模式体积调控的物理实现路径。本文基于轴向对称性的角度，将红外光场压缩归纳为两种基本类型：面外压缩与面内压缩。面外压缩主要通过界面色散关系与边界条件的调控，在法向方向形成轴向压缩态，其典型实现机制包括表面等离激元（SPPs）、声子极化激元（SPhPs）以及波导模式等。面内压缩则通过无序诱导干涉、缺陷态或几何压缩等机制抑制模式的横向传播，从而实现光场在平面内的空间局域。本文系统比较了不同机制的物理起源及其对应的特征空间尺度，并综述了相关结构在红外光电探测、表面增强红外吸收以及发光调控等方面的研究进展。进一步讨论了面内与面外混合压缩在增强光场压缩和调控模式分布方面的潜力，并对未来研究方向进行了展望。

• 热释电红外探测器在红外成像领域的未来在哪里？

  胡鑫锋, 吴斌民, 王旭东, 孟祥建, 王建禄, 褚君浩

  2026,45(4):579-602.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026117

  摘要： (34) HTML (18) PDF (2.48 MKB)(33)

  Abstract:

  热释电探测器是一种典型的非制冷红外探测器，具有高灵敏度、快速响应速度、低功耗和宽光谱响应等优点，因此被广泛应用于火焰和火灾报警、运动目标传感、气体探测、温度测量甚至太赫兹探测等领域。除了常规应用外，热释电探测器在几个专业场景中提供了不可替代的优势，包括激光参数测量、高精度光谱仪、红外探测器的光谱响应校准，以及红外地球传感器和地球辐射收支测量等空间科学应用。然而，在引人注目的红外成像领域，热释电探测器确实在与测辐射热计的竞争中处于劣势，后者是另一种重要的非制冷红外探测器。该综述总结了传统热释电探测器在成像应用中面临的固有技术挑战，包括与读出电路集成的困难、对斩波器的要求以及像素尺寸小型化的局限性。本文提出了两种技术解决方案以应对传统热释电探测器在红外成像中的难题：热复位模式和主动检测模式。通过技术发展和迭代，热释电焦平面阵列器件有望实现更高的灵敏度和更低的成本，在红外成像技术的应用领域占据一席之地。

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• 半导体激光混沌物理机制及光子学应用

  刘彬彬, 刘贵宾, 毕祥龙, 马旭红, 李子平, 黎华

  2026,45(4):603-623.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026125

  摘要： (31) HTML (6) PDF (5.80 MKB)(43)

  Abstract:

  半导体激光混沌已成为非线性动力学与现代光子学交叉研究的前沿领域。凭借其强非线性特性及全固态优势，半导体激光器为混沌的产生与调控提供了理想平台。本文综述了半导体激光器中混沌产生的基本物理机制，包括外部扰动与内部非线性相互作用，并重点介绍了混沌在安全光通信、高速随机数生成以及高精度测距等方面的应用前景。最后，本文讨论了当前的研究挑战与未来发展方向，凸显了半导体激光器混沌在下一代光子技术中的重要潜力。

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• 集成式全斯托克斯偏振探测器最新进展

  景文吉, 邓杰, 章雨婕, 叶洁娴, 祝天运, 周靖, 陈效双

  2026,45(4):624-639.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025299

  摘要： (21) HTML (7) PDF (4.01 MKB)(26)

  Abstract:

  全斯托克斯偏振检测在环境监测、遥感、生物医学检测及光通信等领域具有重要作用。传统全斯托克斯检测系统依赖离散光学元件的组装，其结构笨重、复杂且难以集成。随着光子技术的发展，对紧凑型、高性能、集成式全斯托克斯偏振探测器的需求日益增长。本综述聚焦于集成式全斯托克斯探测器的三大前沿研究方向：基于材料平台的探测器、超表面架构探测器以及原位集成光学结构探测器。本文系统总结各领域最新进展，并探讨了集成式全斯托克斯偏振探测器发展过程中所面临的机遇与挑战。

研究性论文

• 响应度增强的全介质超表面耦合量子阱红外探测器

  辛蕊, 夏辉, 乔亮, 夏鹏哲, 陈珍, 姚书凡, 陆卫, 李天信

  2026,45(4):640-646.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026060

  摘要： (27) HTML (1) PDF (1.34 MKB)(33)

  Abstract:

  量子阱红外探测器（QWIPs）广泛应用于长波红外探测领域，但仍受限于较低的量子效率。虽然金属微腔能够增强局部耦合，但实现与量子阱层高度完全匹配的场强分布仍面临挑战，且此类方法通常难以兼容厚有源区结构。为了克服这些限制并提高器件响应，开发了一种全介质超表面耦合量子阱红外探测器（MS-QWIP）。该超表面采用干法刻蚀将80周期GaAs/AlGaAs多量子阱材料制备成方形微柱阵列。利用导模共振效应，该结构激发了强烈的纵向电场分量，从而有效地满足了子带间跃迁选择定则，增强了有源区内的吸收。在50 K温度和5 V偏压下的实验结果表明，MS-QWIP的峰值响应率达到545 mA/W，较传统的45°斜面耦合器件提升了两倍。此外，黑体响应率也提高了约1.6倍。值得注意的是，该结构还减小了光敏元的有效电学面积，从而抑制了暗电流。这项工作证明了全介质超表面能够显著提高QWIP的灵敏度和信噪比。

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• 基于可控衬底偏角调节SESAM缺陷：恢复动力学与光学性能优化

  黄婷, 熊聪, 林楠, 刘素平, 黄少茹, 袁庆贺, 王新伟, 张志刚

  2026,45(4):647-655.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025211

  摘要： (15) HTML (7) PDF (1.23 MKB)(21)

  Abstract:

  半导体可饱和吸收镜（SESAM）是超快光纤激光器实现锁模的核心器件，其锁模特性主要受恢复时间与非线性吸收参数的影响。目前，针对SESAM锁模特性的优化研究，主要集中在量子阱吸收层的结构和材料等参数上，而对其外延生长中衬底偏角这一关键制备参数的定向影响尚缺乏系统研究。本研究首次系统研究了衬底偏角（［110］方向偏转0°、2°与6°）对外延生长的InGaAs/GaAsP SESAM结构性能及其锁模特性的影响，揭示了不同衬底偏角对SESAM性能的调控规律。通过高分辨率X射线衍射（HRXRD）、原子力显微镜（AFM）、光致发光谱（PL）及分光光度计等表征手段综合分析发现，增大衬底偏角会引入晶格缺陷，从而显著缩短SESAM的恢复时间；然而，偏角增大也导致表面粗糙度及非饱和损耗增加，进而削弱其非线性吸收性能。在掺镱光纤激光器锁模实验中，采用2°偏角衬底的SESAM成功实现了稳定锁模，输出了中心波长为1 064 nm、脉冲宽度为8.2 ps的脉冲激光；而6°偏角样品因材料质量下降导致锁模性能恶化。该研究填补了衬底偏角影响SESAM锁模特性研究的空白，为高性能超快激光器设计提供了新的优化维度与理论依据。

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• 基于傅里叶变换红外光谱技术的InAs和GaSb衬底低吸收区域吸收系数特性研究

  王啸臻, 谭智勇, 张庆凌云, 李建梅, 陈意桥, 曹俊诚

  2026,45(4):656-661.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025124

  摘要： (17) HTML (5) PDF (1.86 MKB)(24)

  Abstract:

  作为中波红外（3~5 μm）与长波红外（8~12 μm）波段的重要候选材料，GaSb与InAs半导体展现出显著的光电特性优势。然而，其固有的低吸收特性使得传统透射光谱技术因多重透射效应干扰，难以实现吸收系数的精确表征。本研究创新性地利用傅里叶变换红外光谱技术，构建反射-透射联合分析模型，成功提高了低吸收区（α < 10 cm?1）的测量准确度。通过系统研究掺杂浓度为2.46×101? cm?3（InAs）和8.76×101? cm?3（GaSb）的样品，发现8~18 μm波段自由载流子吸收行为呈现显著散射机制依赖性：声学声子散射与电离杂质散射共同主导该波段的吸收过程。定量分析表明，GaSb的散射参数较InAs存在数量级差异，其电离杂质散射系数提升10倍，声学声子散射系数更呈现450倍的剧烈增强。该反射-透射联合分析方法的提出，为解决低吸收材料光学参数表征难题提供了新的技术方案。

• 基于可见–近红外遥感的月表矿物丰度与地形参数的空间耦合研究

  焦雷蕾, 徐聿升, 黄荣, 刘世杰, 唐盼丽, 王超, 冯永玖, 童小华

  2026,45(4):662-671.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026052

  摘要： (13) HTML (6) PDF (1.09 MKB)(24)

  Abstract:

  月表矿物的空间分布格局记录了岩浆活动、物质分异及后期撞击改造等关键地质过程，是认识月球演化历史的重要遥感信息基础。本文基于 SELENE（Kaguya）多波段成像仪（Multiband Imager，MI）可见—近红外（415~950 nm）矿物丰度反演产品，结合数字高程模型（DEM）提取的地形参数，构建统一空间尺度的定量分析框架，以研究月海单元内主要矿物相的空间分布及其与形貌特征的关系。选取冯·卡门撞击坑和危海盆地等具有代表性的月球大型撞击构造与月海盆地为研究区，定量刻画近红外敏感矿物丰度与形貌特征在不同地质单元中的空间关联特征。矿物丰度与地形参数在区域尺度上呈现显著的空间集聚特征，且在不同地质背景与构造单元中表现出明显的空间非平稳性，反映了岩浆活动、后续撞击改造及其与古地形协同响应等多过程长期作用的结果，为基于遥感数据的月球表面地质解译与演化历史分析提供了定量依据。

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• 基于SE-ResUNet的Landsat 9地表温度反演算法研究

  潘皇甫钰, 唐国良, 张旭东, 陈弘毅, 亓洪兴

  2026,45(4):672-687.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026050

  摘要： (20) HTML (15) PDF (6.91 MKB)(27)

  Abstract:

  传统地表温度反演技术高度依赖大气水汽等同步气象参数，且既有机器学习模型在空间数据分析时泛化性能有限。为此，本研究提出一种新的Landsat9地表温度反演方法，该方法基于SE-ResUNet深度学习架构，融合MODTRAN5辐射传输模型和ERA5再分析资料生成一套涵盖多种地表类型的高精度物理模拟数据集，作为训练标签。模型采用U-Net基础架构，其中编码器部分运用改进的ResNet50主干网络来提取多尺度空间特征信息，并且在残差模块中引入通道注意力机制，把劈窗差值等物理先验作为显式输入特征以增强模型对热红外信号的响应能力。通过跳跃连接融合深层语义特征和浅层空间细节，最终实现像素级的精准温度反演。实验表明，SE-ResUNet有效规避了传统方法由于空间自相关特性导致的精度虚高问题，在模拟传感器噪声环境以及复杂地形场景下表现出良好的鲁棒性。在验证数据集中，该模型取得了RMSE为0.7 K和MAE为0.5 K的反演精度，表明该模型在推理阶段无需依赖实时大气参数，即可达成高精度端到端的陆地表面温度反演效果。

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• 具有多周期渐变栅槽的高线性度AlGaN/GaN HEMT

  何晓强, 魏珂, 张昇, 张一川, 郭嘉琦, 王开宇, 王建超, 麻转利, 陈晓娟, 李彦奎

  2026,45(4):688-694.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025260

  摘要： (26) HTML (4) PDF (1.37 MKB)(31)

  Abstract:

  本研究提出一种具有多周期渐变栅槽结构（MCGGR）的新型高线性度AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）。该MCGGR-HEMT通过优化电子束光刻（EBL）光刻胶回流工艺，沿栅宽方向制备出多周期渐变势垒层而实现。制备的MCGGR-HEMT因其在栅宽方向周期性多阈值器件并联而成功实现跨导补偿，展现出3.5 V栅极电压摆幅，相较于常规器件的1.7 V栅极电压摆幅扩展了1.8 V。因其对2DEG沟道的连续渐变调制作用，使其高阶峰值跨导（G_m′和G_m"）相较于常规器件分别降低37%和35%。MCGGR-HEMT在保证f_T峰值的前提下，在更大的栅压范围内拥有更加平坦的f_T曲线。在10 GHz的单音测量中（漏极偏压为30 V），功率密度为5 W/mm，PAE为49%。同频点双音连续波功率测量中（双音频率间隔为10 MHz，漏极偏压为30 V），该器件实现了38 dBm的第三阶交调输出截点（OIP3）、63.1 W/mm的OIP3/width、10 dB的线性度优值（OIP3/P_DC）以及-57.7 dBc的第三阶互调失真（IMD3）。相较于常规器件，其性能分别提升5.2 dB、44 W/mm、4.8 dB和13.7 dB。该创新方案与常规AlGaN/GaN HEMT制备工艺高度兼容，提供了一条简化且经济高效的技术路径，为提升器件线性度开辟了新途径。

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• 太赫兹谐振器中的薄膜共面波导仿真

  胡雨浩, 耿伟, 史生才

  2026,45(4):695-698.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025165

  摘要： (14) HTML (3) PDF (1.21 MKB)(21)

  Abstract:

  太赫兹光谱仪在太赫兹天文学中起着至关重要的作用。共面波导（CPW）是太赫兹光谱仪中的关键部件，相对介电常数是介电材料最重要的参数之一，它决定了器件的谐振频率和品质因数。由于CPW的结构复杂，很难获得精确的电磁场解，因此，保角映射技术（CMT）被广泛用于获得有效介电常数的近似解析表达式中。然而，当涉及薄膜电介质时，情况会有所不同。本文利用高频结构模拟器（HFSS）获得了基于谐振器结构的CPW的有效介电常数，并将其与保角变换所得进行了比较，提供通过模拟仿真来表征薄膜电介质的可能性。

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• 基于宽带随机编码的长波红外视频计算光谱成像方法

  杨扬, 张文婕, 袁立银, 王朋宇, 毛家东, 卢嘉伟, 刘馨泽, 唐国良, 马天镇, 何智静, 李春来, 王建宇

  2026,45(4):699-710.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026116

  摘要： (21) HTML (11) PDF (2.11 MKB)(38)

  Abstract:

  动态场景下的实时光谱成像在工业安全监测、大气遥感和航空动目标识别等领域具有重要应用价值。传统光谱成像方法受限于时序采样机制与光通量瓶颈，难以兼顾高时间分辨率与高探测灵敏度。计算光谱成像通过编码探测与计算重建相结合，为突破这一瓶颈提供了新思路，然而现有研究主要集中于可见近红外波段，在长波红外（LWIR）波段，计算光谱成像仍面临编码器件制备难、响应矩阵标定不准确及训练样本不足等挑战。本文从编码器件研制、系统标定和数据集构建三方面入手，提出一种基于宽带随机编码阵列的LWIR计算视频光谱成像方法，由9个宽带随机编码测量通道重建32 波段光谱数据立方体，重建后光谱分辨率达200 nm；相较于等通道数窄带滤光片方案，灵敏度提升5~10倍，并可在30 Hz帧率下连续输出全通道光谱数据。在典型气体泄漏场景中，系统结合气体特征吸收光谱库实现了16种气体的识别，平均识别准确率为98.97%，验证了其在真实动态场景下的气体光谱测量与识别应用潜力。

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• GaAsSb/InAlAs SACM雪崩光电探测器性能研究

  刘国鑫, 黄敏, 王楠, 柴旭良, 梁钊铭, 陈建新

  2026,45(4):711-717.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026002

  摘要： (16) HTML (13) PDF (1.35 MKB)(23)

  Abstract:

  文章研究了GaAsSb/InAlAs分离吸收-电荷-倍增（SACM）结构APD的光电特性。该异质结具有较小的导带偏移（=0.089 eV），载流子更易注入倍增区。文中设计了3种不同电荷层掺杂浓度（、、）的SACM APD。实验结果表明，当电荷层掺杂浓度为时，器件性能最优，在室温下其截止波长为1.7 ，穿通电压为-10.8 V，在-34.6 V偏压下增益为20.3，对应暗电流密度为0.058 A/cm²，与GaAsSb PIN APD器件相比，增益提升了6.8倍，暗电流得到有效降低。通过调控SACM APD电荷层掺杂浓度，抑制了器件暗电流、提升了增益，为实现高灵敏短波红外APD提供了新途径。

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• 基于物理一致性约束的太赫兹超表面生物传感器设计

  王胜峰, 彭琦, 孙丽颖, 彭滟

  2026,45(4):718-727.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026042

  摘要： (19) HTML (12) PDF (2.19 MKB)(30)

  Abstract:

  本文提出了一种引入物理一致性约束的深度学习网络模型，用于太赫兹超表面生物传感器的建模与设计。该模型将共振频率、半高全宽和品质因子等关键共振物理参数作为网络的显式输出，并在训练过程中施加物理一致性约束，以保证模型预测结果符合共振形成的基本物理规律。数值结果表明，该模型在训练收敛性及关键物理参数预测方面具有良好的稳定性与可靠性。基于该模型完成了太赫兹超表面生物传感器的结构设计与实验验证，实验测得的光谱响应与理论预测结果一致，并实现了对同型半胱氨酸分子的痕量检测。结果表明，该方法可为太赫兹超表面生物传感器的高可靠性与可解释性设计提供有效的建模手段。

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• 极化无关的“田”形超表面用于动态加密全息成像

  马书祥, 邱亮, 陈麟

  2026,45(4):728-733.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025288

  摘要： (12) HTML (6) PDF (1.17 MKB)(23)

  Abstract:

  本文设计了一种极化无关的“田”形的动态单元，该单元结构由二氧化钒（VO₂）薄膜和金图案复合而成。利用VO₂的相变特性，所设计的单元结构可对入射的太赫兹波振幅进行有效地调控。进一步地，基于这种动态的“田”形超表面单元结构，设计了另一种静态的“田”形超表面单元结构（不含VO₂），用于加密全息成像。仿真结果表明：在绝缘态时，动静态单元结构对入射的太赫兹波能产生相同的振幅调制，实现了信息加密功能。当VO₂在加热后转变为金属态，动态单元改变原有的振幅状态，从而实现极化无关的全息成像。与以往基于VO?的动态超表面研究多集中于偏振相关或单一图像切换不同，本工作首次将VO?的动态调控能力与“田”形极化无关结构相结合，实现了加密与全息成像的可逆、极化无关切换，并具备宽带工作特性。该方案在动态光学加密、信息存储与防伪等领域具有广阔的应用前景。

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• 基于介质超构表面的动态太赫兹波调控

  李正堃, 周昊阳, 王顺甲, 何琼, 陶镇生

  2026,45(4):734-743.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025139

  摘要： (14) HTML (5) PDF (1.39 MKB)(26)

  Abstract:

  本文成功利用介质超构表面调控太赫兹（Terahertz， THz）波，通过不同光波长泵浦，超构表面以模式选择或非选择的方式对太赫兹波进行调制。改变激发的光子能量时，可以观察到不一样的透射率弛豫过程，反映了硅的能带特性。研究发现另一个可以实现光操控的外部调控手段是通过变化泵浦光延迟位移台的光程，主动控制超构表面的功能，实现太赫兹偏振态的连续调节，并提供了相关的物理解释。研究表明，泵浦光激发能够成为动态调控太赫兹波的有效外部手段，有利于多样化的超构表面器件研发。

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• 基于超连续光源与SPAD阵列的植被主动高光谱成像

  汪馨茹, 李春涛, 蒋长辉, 岳江, 苏子康, 吴祥, 胡佩纶, 陈育伟, 刘娣

  2026,45(4):744-751.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026083

  摘要： (19) HTML (4) PDF (1.52 MKB)(33)

  Abstract:

  高光谱激光雷达是一种新兴的主动传感技术，可同时获取光谱和空间信息，用于定量遥感应用。然而，现有大多数HSL系统采用逐点采集方式，这限制了类图像高光谱数据和高密度三维点云的获取。本文提出了一种基于芯片级单光子雪崩二极管阵列（768 × 576）和超连续光源的高光谱成像激光雷达系统（SPAD-HSL）。该系统设计了可调焦发射结构以实现宽带照明，并构建了基于SPAD阵列的接收系统，通过光学滤波器实现波长选择性探测。基于所提SPAD-HSL系统，对共计 12 片叶片样本（包括 5 种不同植物及多种生理状态）在不同探测距离和角度下进行了高光谱测量。随后，将获得的光谱数据与光谱仪测量结果进行了对比。结果表明，该系统能够主动获取高光谱图像，并实现较高的光谱一致性。

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• 基于尺度自适应光谱字典学习的高光谱图像去噪方法

  宋晓瑞, 柏彬, 陈鹏, 胡晓宁, 周川杰, 侯军燕, 陈卓

  2026,45(4):752-763.  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025229

  摘要： (17) HTML (13) PDF (3.15 MKB)(29)

  Abstract:

  高光谱遥感成像过程中，由于受到探测器噪声、光学系统噪声、环境噪声以及统计噪声等各类噪声的影响，图像质量往往会出现退化，进而影响后续应用中的信息提取精度及可信度。特别是红外谱段，由于探测器材料本身热振动等因素，受热噪声影响显著。针对这一问题，本文提出了一种基于尺度自适应光谱字典学习的高光谱去噪方法。首先，将尺度约束引入字典学习过程中，以自适应待降噪图像获取不同尺度光谱字典。其次，将图像空间域信息作为编码先验知识，应用全变分—变量分解和增广拉格朗日稀疏回归方法对图像进行稀疏编码求解。最后，利用光谱字典与稀疏编码进行重构获得去噪后的高光谱图像。实验结果表明，对比现有高光谱去噪算法，所提出的算法在模拟数据集及真实数据集上均能取得更好效果。

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研究性论文

• 天问二号可见红外成像光谱仪定标方案与数据特性

  何志平, 陈鹏鹏, 王梅竹, 徐睿, 刘成玉, 刘大卫, 吕刚, 袁立银, 李津宁, 王蓉

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026155

  摘要： (0) HTML (0) PDF (2.32 MKB)(0)

  Abstract:

  天问二号是中国首次小行星探测任务，将对近地小行星2016 HO3和主带彗星311P开展综合探测。可见红外成像光谱仪（Visible and Infrared Imaging Spectrometer，VIRIS）是其核心载荷之一，获取0.45–4.5 μm高光谱数据，用于表面物质成分与演化历史研究。VIRIS采用可见近红外及短中波红外双通道共孔径方案（0.45–1.6 μm / 1.55–4.5 μm），可有效覆盖辉石、橄榄石、含水矿物及有机物的关键吸收特征。本文系统阐述了VIRIS的定标方案，包括地面光谱定标、辐射定标、几何定标的方法与结果，表明：VIRIS的平均光谱分辨率在可见近红外谱段优于6.55 nm，在短中波红外谱段优于9.98 nm；绝对辐射定标不确定度在可见近红外谱段优于9.1%，在短中波红外谱段优于8.4%；几何指向精度优于0.009°。然后，说明了VIRIS的探测、定标等工作模式与数据产品特性。

新闻与观点

• 铋基单晶的普适性合成策略

  王伟军, 何颂贤

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026166

  摘要： (39) HTML (0) PDF (642.63 KKB)(56)

  Abstract:

  本文报道了一种基于K⁺去除云母表面的普适性外延策略，在单一低成本衬底上实现了九种毫米级铋基硫族及氧硫族化合物单晶的通用合成，并展示了其在高性能光电探测器及阵列成像中的应用潜力，为多功能二维材料体系的集成光电子学应用开辟了新途径。关键词: 铋基硫族化合物；化学气相沉积；界面工程；毫米级单晶；光电探测器

特邀综述

• 红外气体传感技术：从经典方法到新兴前沿

  吴海涛, 杭锐, 李庆, 胡伟达

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026173

  摘要： (113) HTML (0) PDF (3.78 MKB)(98)

  Abstract:

  红外气体传感基于气体分子的特征红外吸收，为气体成分识别和浓度定量提供了一种光学检测方法。该技术已广泛应用于环境监测、工业安全、呼气分析、遥感探测等领域。随着小型化、集成化和多组分检测系统需求的不断增长，红外气体传感器的性能已不再仅由单一器件优化决定，而是越来越依赖于光源、气室、探测器和光谱模型的协同设计。本文从系统级设计和关键使能技术的角度，总结了红外气体传感领域的最新进展。首先，讨论了光源从宽谱非相干热源向激光器和频率梳的演进；随后，综述了包括自由空间气室、空心光纤和片上波导在内的光学气室；接着，从光子型、热型以及光声检测机制等方面总结了探测器技术；此外，还讨论了用于信息提取的光谱建模方法，包括采样优化、多变量回归和机器学习。最后，展望了红外气体传感向高灵敏、多组分分析、小型化、智能化和片上集成方向发展的未来趋势。

研究性论文

• 结合小波感知降采样与多频交叉注意力的红外小目标检测网络

  张磊, 刘永贤, 扆书琦, 陈金宝, 郭雅萍, 李博扬, 林再平, 安玮

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026139

  摘要： (122) HTML (0) PDF (2.14 MKB)(110)

  Abstract:

  红外小目标检测是国防安全领域的关键技术，同时面临复杂真实场景带来的严峻挑战。红外小目标常因像素占比极低、复杂背景干扰而呈现出形态模糊、信杂比低等检测难点。近年来，基于深度卷积网络的检测方法取得了可观发展，但现有方法多聚焦于空域特征建模，忽视了频域特征的价值以及池化造成的信息损失。为解决上述问题，本文从频域视角开展研究并提出一种结合小波感知降采样与多频交叉注意力的红外小目标检测网络（WDFA-Net）。该网络设计小波感知降采样模块（WAD）替代传统池化，通过空频域双分支协同采样，在降维同时保持特征细节并强化目标响应。此外，在特征融合阶段设计了多频交叉注意力模块（MFCA）。该模块基于多频分量构建具有物理意义的自注意力机制，充分利用高低频特征互补信息，实现跨层特征交互融合与噪声抑制。实验结果表明，WDFA-Net 在 IRSTD-1k、SIRST和SIRST-UAVB 数据集上均取得了优异检测性能，具备复杂真实场景下的鲁棒检测能力.

• 二元太赫兹量子级联激光器阵列频率调谐与辐射功率的建模

  高山海, 王凯, 谭诚, 甘良华, 房玉龙, 张月蘅, 徐刚毅

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026138

  摘要： (71) HTML (0) PDF (1.69 MKB)(99)

  Abstract:

  发展了两种互补的方法以模拟二元太赫兹量子级联激光器（THz-QCL）阵列中的模式竞争、频率调谐和辐射功率。第一种方法基于包含非线性增益的时域耦合模理论模型，能够高效地模拟激射后腔内电场振幅和增益的演化。该方法复现了实验观测到的模式竞争和频率调谐行为，并预测了最大连续调谐范围。第二种方法基于包含非线性增益和增益频率色散的时域有限元法。该方法明确包含了具体的谐振腔结构，因此除了能模拟模式竞争和频率调谐外，还能准确模拟辐射功率。模拟结果与实验测量吻合良好，频率调谐范围误差为9%，辐射功率误差约为50%。两种方法的结合使用为优化二元耦合激光器阵列的频率调谐范围和辐射功率提供了有效的框架。此外，这两种方法不仅适用于二元THz-QCL阵列，还可推广至增益响应延迟可忽略的一般Class-A耦合激光器。

• 码分光子计数型fNIRS系统及其在近视视觉功能测量中的应用

  朱闻睿, 王语珂, 刘东远, 高峰

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026087

  摘要： (216) HTML (0) PDF (2.08 MKB)(270)

  Abstract:

  功能性近红外光谱（functional near-infrared spectroscopy，fNIRS）具有无创、便携和适用于自然场景检测等优势，但在实际测量中仍面临信号微弱、多通道高速同步采集难度大及通道间串扰等问题。为此，文章构建了码分光子计数型fNIRS系统，并设计了基于码分多址的并行测量方法，实现高灵敏、低串扰的多通道高速同步采集。基于该系统，文章结合稳态视觉诱发实验范式，对近视受试者在裸眼与光学矫正状态下的视觉皮层血流动力学响应进行测量，并从静息态功能连接、任务相关脑激活及任务诱发时空动态特征等方面进行分析。结果表明，该系统能够稳定采集视觉皮层多通道微弱血液动力学信号，并支持不同视觉状态下脑功能响应特征的多维度表征。

• 基于Transformer背景建模与CAM细节增强的红外与可见图像融合

  纪肖剑, 喻春雨, 陈陆杰, 张俊举, 孙斌

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026080

  摘要： (286) HTML (0) PDF (2.86 MKB)(352)

  Abstract:

  针对红外与可见光图像融合中背景结构建模不足、细节纹理表达不充分的问题，提出一种基于Swin Transformer背景建模与残差通道注意力细节增强的双分支图像融合网络(Swin Transformer Background Modeling and Residual Channel Attention Detail Enhancement for Image Fusion, ST-RCAFuse)。编码阶段由背景分支和细节分支组成。其中，背景分支采用Swin Transformer，通过窗口自注意力机制 (Window-based Self-Attention, WSA)实现全局与局部背景结构的高效建模，并引入坐标注意力机制(Coordinate Attention, CoordAtt)以增强特征的空间方向性；细节分支采用残差通道注意力模块(Residual Channel Attention Block, RCAB)提取纹理细节与高频信息。解码阶段对背景和细节特征进行逐级融合与重建，生成高质量融合图像。网络采用FLIR数据集进行训练，并通过涵盖域内、常规域外和极端场景的多维度测试体系进行评估。FLIR测试集作为域内测试组，用于评估同源数据分布下的基础性能；TNO和RoadScene数据集作为常规域外测试组，用于评估跨场景泛化能力；此外，构建夜间强光干扰和极低照度野外两个极端场景测试集，用于评估复杂环境下的鲁棒性。实验结果表明，ST-RCAFuse在常规公开数据集上具有较优的视觉质量，信息熵、空间频率、标准差、平均梯度等核心指标均取得领先；在极端场景下，该方法仍能有效抑制干扰、保留细节和增强目标，融合性能显著优于现有对比方法，充分验证了其在多样化和复杂场景下的优异泛化能力、鲁棒性与实用价值。

• 基于嵌套多尺度融合网络的遥感图像全色融合

  赵景超, 纪萍, 王群明

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026074

  摘要： (315) HTML (0) PDF (2.90 MKB)(366)

  Abstract:

  全色融合通过融合多光谱数据与全色图像，生成全色图像空间分辨率下的多光谱图像。现有基于深度学习的全色融合方法难以兼顾局部高频细节提取与全局光谱一致性保真，进而使得融合后的影像在增强空间分辨率时易伴随光谱畸变，而在维持光谱特征时又容易导致空间细节的平滑。同时，全色与多光谱影像的跨分辨率差异会导致网络在融合过程中发生特征错位，进而引发局部边缘重影、色彩溢出等视觉失真现象。为此，本文提出了一种嵌套多尺度融合网络（NMSFusion）。该方法从宏观与微观层面进行协同建模。在微观层级，利用多尺度门控块（MSGB）提取全色图像的局部高频细节；在宏观层级，通过无伪影残差融合模块（ARFM）统筹全局语义，确保融合结果与原始多光谱影像的光谱一致性。此外，该方法引入了自适应坐标编码模块（ACEM），拟缓解不同分辨率特征错位问题。最后，针对传统深层网络在随机权重初始化下易破坏原始色彩分布，导致训练初期面临收敛困难与光谱畸变的问题，本文提出了一种即插即用的恒等初始化机制（IIM）。该机制通过约束网络各层的初始权重参数，强制模型在训练起点的输出为插值后的多光谱影像，从而为模型优化提供了合理的初始状态，有效促进了网络的稳定收敛。在三个遥感数据集上的实验表明，NMSFusion在量化指标与视觉评价上均优于9种主流的全色融合网络。同时，消融实验分析表明，各模块不仅协同提升了模型的融合性能，还保证了网络结构的高效与轻量化。

• 基于红外双波长系统的机翼结冰检测研究

  曹峰玮, 王虹, 黄经伟, 宋庆和, 陈靓, 夏海廷, 魏佐金, 杨柏韬, 欧阳菱静

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026053

  摘要： (292) HTML (0) PDF (1.79 MKB)(341)

  Abstract:

  针对飞机机翼结冰检测中传统单波长法或热像法依赖复杂数据处理，难以实现机翼冰层厚度的快速、稳定反演，且机翼曲面结构引起的检测光入射角度变化带来测量误差等问题，本文提出一种基于红外双波长系统的非接触式机翼结冰检测方法。该方法依据朗伯-比尔定律，结合翼面结构特征建立冰层厚度测量模型，并引入自适应角度修正因子<inline-formula></inline-formula>以校正机翼弧度引起的测量误差，且通过优化标定流程显著提升了检测效率，实现机翼冰层厚度的快速、精确检测。经仿真与实验验证，结果表明，四种探测角度下该数学模型的冰层厚度检测结果决定系数<inline-formula></inline-formula>均在0.9以上，均方根误差<inline-formula></inline-formula>最大为0.4037，在探测角度为15°至18°范围内，相对误差介于5.2%至13.1%之间，其中15°时误差最低（5.2%），18°时误差最高（13.1%）。本方法建立了融合几何光路与双波长吸收的物理模型，通过自适应角度修正，能够满足机翼结冰检测的多数应用场景需求，该方法在机翼结冰检测中具有较高的反演精度，从根本上克服了机翼弧度曲面带来的测量误差，为高精度结冰检测系统的开发提供了新的技术途径。

• 激光干涉链路超精稳指向控制地面验证技术研究

  李进伟, 安轲, 杨金科, 张鼎一, 王鹏程, 徐卫明, 贾建军, 张永合

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026046

  摘要： (308) HTML (0) PDF (1.53 MKB)(356)

  Abstract:

  激光干涉测量广泛应用于各类空间引力波探测任务中，星间激光链路的超精稳指向控制是确保测量精度的关键技术。受地面复杂环境噪声及动力学模拟条件的制约，开展指向抖动抑制方法的在轨等效实验验证面临着显著挑战。研究提出了一种基于混合实时仿真技术的地面半物理验证方法，将物理系统、航天器动力学、载荷模型及空间环境扰动等纳入统一框架考虑。在此基础上，基于<i>H_∞</i>鲁棒控制方法设计了指向控制器，搭建了半物理实验系统并开展实验验证。实验结果表明，该系统能在动力学模拟的条件下实现1 mHz-0.1 Hz频段内对激光指向抖动最大约三个量级的有效抑制，在大气环境下，激光干涉链路指向抖动控制精度达<inline-formula></inline-formula>。研究工作验证了基于动力学等效模拟的半物理实验验证思路，设计的实验系统架构具有较好的拓展性，未来可进一步支撑激光链路构建全过程的研究与验证。

• 卡马西平及其共晶的太赫兹光谱研究

  郑转平, 王博, 董立凡, 王梦新, 董军

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025302

  摘要： (364) HTML (0) PDF (1.96 MKB)(327)

  Abstract:

  针对抗癫痫药物卡马西平水溶性差的问题，本文采用太赫兹时域光谱技术（THz-TDS）研究了卡马西平（CBZ）与其共晶在THz波段的光谱信息。首先实验测试了CBZ、丁二酸（SA）、二者物理混合物、干法研磨共晶及湿法研磨共晶在0.5-3.5 THz的THz特征吸收峰。基于CBZ和SA的氢键供体/受体位置，构建了共晶可能的晶型结构，采用密度泛函理论（DFT）进行结构优化与频谱模拟；使用振动模式自动关联判定方法（VMARD）对单体及其共晶THz吸收峰的来源进行了归纳；最后基于分子力场能量分解法（EDA-FF）和基于赫西菲尔德划分的独立梯度模型（IGMH）分析了单体及其共晶分子体系弱相互作用力的形式。?结果表明：干法研磨共晶在1.98 THz出现了新吸收峰但保留有单体的特征峰，湿法研磨共晶则呈现6个新THz特征峰；晶型Ⅲ的模拟结果能较好的重构实验谱，共晶分子间以双氢键和单氢键形成三维排列结构；CBZ的THz吸收峰主要源于二面角扭转及键拉伸，CBZ-SA共晶吸收峰主要源于二面角扭转和键角弯曲。CBZ及其共晶CBZ-SA虽然均以范德华作用为主，辅以少量氢键和空间效应。但二者范德华力的作用位点存在差异：CBZ的范德华力主要位于堆叠的分子间，而共晶的范德华力主要位于分子间氢键附近。

• 一种基于双通道参考校准方法的准光学太赫兹芯片测量系统

  樊博文, 彭昭航, 缪巍, 史生才

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025294

  摘要： (264) HTML (0) PDF (1.31 MKB)(280)

  Abstract:

  长期以来，在太赫兹波段进行片上器件特性的精确表征始终是一大难题。使用传统的接触式探针台存在测量重复性较差，信号损耗较大，信噪比较低的问题。而非接触式准光型探针台虽在一定程度上减少了损耗提高了可重复性，但对光路对准要求极为严格，并且受杂散光的限制，测量的动态范围通常较差。并且上述两种测试系统不易与低温制冷系统集成，限制了其在太赫兹天文接收器件中的应用。在本文中，我们提出了一种基于双路参考校准方法的准光型片上器件测量系统，通过准光馈入和片上集成双路探测器，结合精确的探测器光学接收功率的标定和有效的双通道串扰消除方法，可在一次测试中对耦合器、功分器等三端口器件的输出功率比实现精确的测量，引入特性已知的宽带耦合器后可进一步实现器件插入损耗的测量。在本文中，我们对该系统进行了详尽的基本性能表征和所用校准方法的验证，提供了对片上双槽天线、超导片上集成频谱仪等器件的实测案例，测试结果显示该系统性能指标良好，并且得到的器件特性与仿真结果吻合。

• 一种在多层介质系统中改善聚焦的3D打印W波段介质透镜

  吴雨辰, 梁冰洋, 林展鹏, 段景瑞, 宫玉彬

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026042

  摘要： (377) HTML (0) PDF (1.34 MKB)(324)

  Abstract:

  这项工作提出了一种能够在多层介质中聚焦的3D打印介质透镜的设计方法。首先，基于光线聚焦原理，推导了相位补偿公式，实现了多层介质中任意深度的聚焦。然后，我们设计了一个W波段多层介质聚焦透镜来验证所提出的理论。全波模拟结果表明，与没有透镜的情况相比，焦点区域内的电磁能量提高了14.0 dB。实验测量结果显示能量增益为14.8 dB，与仿真结果非常吻合。

• 10m分辨率星载高光谱成像仪灵敏度设计与验证

  温茂星, 王跃明, 王崇儒, 徐佳皓, 王鹏, 曲宏松, 王建宇

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025266

  摘要： (452) HTML (0) PDF (1.84 MKB)(307)

  Abstract:

  星载高光谱成像仪的灵敏度设计是获得高质量图像数据的关键。为了减小由于口径过度增大带来尺寸、重量、成本和研制周期等代价，需要在总体设计时准确估计系统灵敏度。利用半实物仿真的方法，建立典型工作条件下高光谱成像仪信噪比模型。利用模型进行灵敏度估计，结果表明系统在太阳同步轨道和10 m空间分辨率等设计要求下，需要至少450 mm口径达到最低信噪比170要求。分析给出全反光学系统+凸面闪耀光栅的总体系统构型以及灵敏度有关的系统参数边界条件。系统集成后地面测试和在轨初步成像测试结果表明，高光谱灵敏度模型准确，系统灵敏度满足指标要求。模型和设计思路有助于推动商业航天高光谱载荷进行快速系统定制设计，以提升研制效率降低成本。

特邀综述

• 石英增强光声光谱研究进展

  吕子恒, 马晗旭, 刘邦禹, 孙海岳, 何应, 马欲飞, 乔顺达

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026170

  摘要： (126) HTML (0) PDF (3.81 MKB)(77)

  Abstract:

  石英增强光声光谱（Quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy， QEPAS）技术于2002年首次问世，是痕量气体检测领域具有里程碑意义的革命性技术。该技术创新性地采用石英音叉（Quartz tuning fork， QTF）作为声换能器，替代了传统光声光谱（Photoacoustic spectroscopy， PAS）系统中的宽带麦克风。QEPAS技术不仅完整继承了传统光声光谱波长无关性与零背景检测的固有优势，更在系统集成度、成本效益、抗电磁干扰能力以及检测灵敏度等关键性能指标上实现了质的飞跃。在过去二十余年的发展历程中，QEPAS技术取得了一系列突破性进展，对多种目标气体的检测下限已成功突破十亿分之一（Part per billion， ppb）量级。本文系统梳理了QEPAS技术的物理机制与基本原理，深入剖析了QEPAS技术的重要创新方向：先进激光光源的集成与优化、定制化音叉的设计、声学微谐振腔的性能提升。在此基础上，探讨了当前QEPAS技术面临的关键技术瓶颈与挑战，并对其未来发展趋势进行了前瞻性展望。

研究性论文

• 高精细度硅超稳光学参考腔的自主研制

  焦东东, 高静, 吴攀, 邓雪, 吴梦凡, 张林波, 许冠军, 臧琦, 崔杰, 董瑞芳, 刘涛, 屈波, 张首刚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025157

  摘要： (568) HTML (0) PDF (1.37 MKB)(324)

  Abstract:

  本工作展示了自主研制高精细度硅超稳光学参考腔。硅材料具有卓越的热稳定性、较低的机械损耗以及优异的振动不敏感度。通过优化加工工艺，有效解决了硅材料脆性和各向异性带来的关键制造挑战。采用三级抛光技术，实现了超光滑表面，粗糙度达到埃级（RMS）。高反射膜采用SiO₂/Ta₂O₅作为涂层材料，通过离子束溅射沉积法制备。通过腔线宽测量的方法显示其精细度约为340，000，与国际顶尖水平相当。这些结果表明中国独立开发高性能硅基超稳光学参考腔的能力。这一进展对光钟和引力波探测等精密应用具有重要意义。

• 多波段与纹理特征融合的红外伪装性能评估模型

  姜腾腾, 蔡子琨, 王锐, 徐雪荣, 曾永兴, 何鹄, 沈宏, 葛军, 江军, 王旭东, 王建禄, 褚君浩

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025210

  摘要： (529) HTML (0) PDF (1.60 MKB)(344)

  Abstract:

  随着红外探测技术与无人侦察平台的发展，战场目标的远距离探测和识别能力显著提升，传统伪装手段及伪装效果评价体系面临挑战。为实现更准确的伪装效果量化评估，需要兼顾多波段信息，并结合应用中的环境因素。本文提出一种融合视觉显著性与纹理特征的红外目标伪装性能评估方法。该方法基于图论视觉显著性（GBVS）模型提取目标与背景的显著性特征，并结合目标区域的纹理特征，通过线性加权构建统一指标，实现对伪装效果的综合判别。基于实测多波段红外图像，从伪装状态、观察角度和时间条件等多维度展开实验。结果表明，该方法在不同波段与成像条件下均具有良好稳定性，评估结果与人眼感知一致，能够有效揭示伪装目标在复杂背景中的可探测性差异。研究成果可以为多波段条件下，红外伪装材料研制与红外目标发现系统的优化设计提供理论与工程支撑。

特邀综述

• 红外量子点光探测领域的最新进展

  郑琪琪, 薛晓梦, 庞可, 王旭东, 陈梦璐, 王建禄

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2026140

  摘要： (190) HTML (0) PDF (8.58 MKB)(189)

  Abstract:

  量子点具有带隙可调、可溶液加工、吸收系数高等优势，是新型红外光电材料。基于量子点的红外探测技术在军事安全、生物成像和环境监测等领域具有广阔的应用前景。本文系统综述了红外量子点光探测技术领域的最新研究进展，涵盖了多种量子点材料体系（铅基、汞基和无重金属体系）的器件设计、可控合成及表面修饰策略。概述了单波段、双波段、多波段及宽带光谱响应器件的结构设计工作原理及性能提升方法，及量子点硅基CMOS焦平面方面的进展。论文梳理了量子点在表面钝化、核壳结构、界面工程和工艺放大方面的优化策略，以解决材料稳定性差、大面积薄膜均匀性差、界面缺陷、暗电流高以及长波长响应受限等问题；展望了无重金属材料、人工智能辅助设计、高速高灵敏度单光子探测以及低成本大规模制备等未来研究方向。

研究性论文

• 基于时空信息增强的大核卷积单光子成像算法研究

  赵浴阳, 刘忠鹤, 姜成昊, 王春晓, 赵政伟, 朱精果

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025271

  摘要： (358) HTML (0) PDF (1.62 MKB)(317)

  Abstract:

  基于单光子雪崩二极管（Single Photon Avalanche Diode， SPAD）的单光子三维成像技术虽已得到快速发展，但在强噪声下恢复深度信息时仍面临挑战，特别是器件的同步触发工作模式进一步放大了噪声的影响。本文通过引入误差函数构造了一个能够描述复杂成像环境的光子探测概率响应模型，从而实现了大规模强噪声单光子数据集的构建。提出一种专为单光子三维成像设计的鲁棒方法——时空增强网络（Spatial-Temporal Enhancement Network， STE-Net），其核心是创新的时空信息增强策略（Spatial and Temporal Information Boosting Strategy， STIBS），通过多种几何形态的3D卷积核充分挖掘三维卷积的潜能。基于STIBS，本文设计了一个简洁高效的特征增强模块作为通用预处理组件，通过开展基于STIBS的轻量化设计，借鉴大核卷积思想，构建了能够融合浅层与深层特征的特征融合主干网络。在模拟数据与真实数据上的大量实验表明，所提出的STE-Net在不同信背比（Signal Background Ratio， SBR）的多种场景下均实现了卓越性能。量化分析结果显示，当平均信号光子为0.02、平均噪声光子为0.5时，STE-Net相比其他最优方法在PSNR指标上提升0.55 dB，RMSE误差降低7.2%。

• 面向复杂森林场景的逐点注意力增强核点卷积树木点云分类方法

  王力军, 宋倩, 王峰

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025252

  摘要： (545) HTML (0) PDF (2.44 MKB)(357)

  Abstract:

  树种分类作为森林资源管理与生态监测中的核心任务之一，对生物多样性保护和碳循环研究至关重要。与光学或者合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar，SAR）数据相比，激光雷达（Light Detection and Ranging，LiDAR）生成的三维点云数据能够更准确地描述树木的几何结构，如树干拓扑结构和叶簇分布，因此在树种分类中得到广泛应用。然而，现有分类方法在真实复杂森林环境中的泛化能力仍面临严峻挑战。这主要源于场景复杂性、数据分布偏移以及类别不平衡等因素的共同制约。为应对这些挑战，提出了一种新的树木点云分类网络KPCTree（kernel point convolution for Tree）。该模型以核点卷积（kernel point convolution，KPConv）网络为主干，融合逐点通道注意力机制，增强特征判别能力，并引入针对树木点云特性的专用数据增强策略。同时，采用动态类别加权损失函数以缓解数据不平衡问题。实验结果表明，KPCTree在多个数据集上均显著优于现有方法，展现出优异的泛化能力和普适性。

• SDDFusion: 分割与检测驱动的红外与可见光图像融合网络

  周宇航, 杨启民, 任侃, 陈钱

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025228

  摘要： (668) HTML (0) PDF (1.72 MKB)(327)

  Abstract:

  红外与可见光图像融合旨在整合热辐射与反射成像的互补信息，?????同时突出显著目标并保留纹理细节，?????从而为人眼感知与下游视觉任务提供更全面的输入。?为此，?本文提出一种分割与检测驱动的红外与可见光图像融合网络。?????该框架由融合网络与两条任务驱动分支构成：?????目标判别器与分割分支分别通过各自的损失函数引导融合网络保留更丰富的高层语义。?????为增强特征表征能力，?????我们设计了基于密集块的密集连接与梯度残差模块（ DCGRM）用于深层特征提取；?????在解码阶段引入大核注意力（LKA）模块，?????以聚焦关键区域并降低信息损失，?????从而进一步提升融合图像质量。?????实验表明，?????所提方法既突出显著目标又保留丰富细节；?????在多项融合指标上优于对比方法。?此外，?????得益于任务协同的设计，?????所提方法在分割与检测下游视觉任务上亦展现出性能优势。

• 基于金属、石墨烯和锑化铟的三调谐型吸波体性能研究

  胡宝晶, 蔡昌进, 李柯, 朱玲

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025209

  摘要： (442) HTML (0) PDF (1.53 MKB)(315)

  Abstract:

  提出了一种基于金、石墨烯和锑化铟复合结构的可电、热、磁三调谐的双波段吸波体。结果表明，基于铜纳米棒的明模--明模耦合，双波段吸波体的吸收率可达95%。其物理吸收机制可通过辐射双振荡器模型（RTO）以及吸收峰处的电场强度分布进行理论分析。此外，通过调节石墨烯的化学势、锑化铟温度和外部磁场大小，可以实现吸波体吸收频率和吸收率的电、热、磁动态三调谐。最后，进一步讨论了模型参数对吸收性能的影响，以及吸波体作为折射率传感器的应用前景。本研究为多调谐型吸波体和传感器的设计提供了理论基础。

• 基于物像共轭模型的IRST系统动态像移计算方法与验证

  黄姜卿, 李范鸣, 刘士建, 蹇毅, 于洋, 李争

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025215

  摘要： (395) HTML (0) PDF (1.80 MKB)(338)

  Abstract:

  红外搜索与跟踪（IRST）系统作为现代战场中重要的被动探测装备，其成像质量直接决定目标探测与跟踪精度。在动态环境下，由于目标和载体间存在相对运动，导致目标在像平面上产生像移，不仅引起图像质量退化，还对目标的跟踪与捕获带来困难。有效抑制像移需以高精度测量为前提，进而实现补偿控制。针对该问题，提出一种基于坐标变换的动态像移计算方法。首先，建立动态环境下IRST系统的物像共轭模型，通过坐标变换明晰物像矢量的映射关系，实现像移量的精确量化。其次，搭建六自由度运动平台实验系统，模拟载体不同姿态扰动下的运动工况，对目标像移进行实际测量。实验结果表明，理论计算像移值与实测数据高度吻合，偏差小于2个像素（RMS），相对误差优于0.67%。该方法为动态像移的高精度补偿提供了有效技术途径，对提升IRST系统在复杂环境中的成像稳定性具有重要应用价值。

• 宽带、高灵敏腔增强双光梳气体吸收光谱测量技术研究

  易子渊, 汤博诚, 熊子颖, 安冉, 尉昊赟, 张烈山

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025204

  摘要： (480) HTML (0) PDF (1.49 MKB)(319)

  Abstract:

  从腔梳耦合原理出发研究了腔增强双光梳光谱（CE-DCS）测量系统中腔镜参数对透射带宽和灵敏度的影响，提出了腔镜参数综合评价指标。根据该指标设计并加工了一款具备低色散属性，精细度为15 000的腔镜，在此基础上开发了一套CE-DCS系统。对CO₂气体进行了吸收光谱测量实验，结果表明该系统实现了370 cm^-1的透射带宽（原始梳谱利用率达88 %），噪声等效吸收系数为1.45×10^-10 cm^-1Hz^-1。验证了所设计腔镜及系统在气体吸收光谱测量方面的准确性和有效性，并为痕量气体定量分析等应用提供了技术支撑。

• 基于源尺寸效应补偿的外场红外辐射测量修正方法

  夏侯琪, 熊伟, 吴军, 李大成, 崔方晓, 程晨

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025194

  摘要： (560) HTML (0) PDF (1.35 MKB)(372)

  Abstract:

  红外热像仪在外场观测中受到源尺寸效应（Source Size Effect， SSE）与大气传输效应的共同影响，导致对观测目标亮温的低估。针对这一问题，提出一种面向外场观测条件的红外辐射温度联合补偿方法。该方法首先根据红外系统辐射响应的空间分布特性构建图像卷积滤波器，用于补偿因源尺寸效应与视场角变化引起的亮温衰减。进一步结合路径透过率与路径辐射参数建模，对目标辐射信号在传输过程中的大气衰减与背景辐射叠加进行修正，实现多源误差的联合补偿。为验证所提方法的有效性，首先在受控实验环境下采集不同尺寸与温度条件下的黑体热像图，用于卷积滤波器的训练与精度评估；随后利用无人机载红外热像系统，开展多距离条件下的外场目标观测试验，以验证该方法在实际观测场景中的应用效果。结果表明，该方法可有效补偿源尺寸效应与大气影响共同导致的亮温偏差。对外场多组观测距离条件下的目标图像进行温度恢复后发现，当目标在图像中的成像尺寸不低于44个像元时，联合补偿后的辐射温度误差可控制在±2%以内。该工作可以为提高外场目标红外辐射测温精度提供新的方法参考。

• 多尺度空间注意机制引导红外小目标检测网络特征蒸馏方法

  尹可, 李永浩, 文铮, 樊铭瑞, 任飞宇, 李博扬, 智喜洋, 陈军

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025281

  摘要： (570) HTML (0) PDF (1.87 MKB)(325)

  Abstract:

  现有的深度学习方法在红外小目标检测中取得显著成效，但由于其高昂计算成本，难以满足资源受限的场景需求。亟需探索能够兼顾轻量级和高精度的知识蒸馏方法，以提高红外小目标检测网络运行效率。然而，由于红外小目标极端特性，直接将常规蒸馏方法应用于红外检测网络轻量化时，会出现小目标在知识传递中的丢失弥散和教师学生网络之间的层级特征表征失配，从而损害学生网络对小目标的特征学习能力，检测能力难以进一步提升。为解决上述问题，论文提出一种基于多尺度空间注意机制引导的特征蒸馏方法，首先设计一种多尺度空间注意机制（Multi-scale Spatial Attention， MSA），捕获目标特征的多尺度信息并融合，从而有效获取目标区域。然后设计面向图像特征的L2归一化策略，该策略重点关注教师学生网络的特征分布差异。最终提出一种自适应加权蒸馏损失函数（Adaptive Weighted Mean Square Error， AWMSE），引导学生网络强化对关键目标区域的学习。在两个公认数据集（NUDT-SIRST， NUAA-SIRST）的实验结果表明，本文所提出的蒸馏方法能够取得更优的检测性能，学生网络在取得同教师网络相当检测表现的同时，轻量级模型在HUAWEI和NVIDIA边缘设备部署推理，相较于教师网络实现超过2倍的推理加速，综合性能相较于现有蒸馏方法更优。

• 基于低分辨率光谱的二氧化碳反演算法研究

  曾一航, 邢成志, 海光银, 高琳, 魏少聪, 刘诚

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025203

  摘要： (453) HTML (0) PDF (1.29 MKB)(330)

  Abstract:

  针对传统红外DOAS不能反演低分辨率光谱，高分辨率光谱仪造价高的问题，研究并开发了一种可用于低分辨率光谱反演的包络反演算法。通过研究吸收截面形状及光谱展宽，考虑低分辨率光谱反演并结合红外DOAS算法，开发了可实现低分辨率光谱仪反演大气CO?浓度的包络反演算法。与近红外超光谱遥感仪器相集成，于合肥市科学岛开展相关检测实验，利用LBLRTM辐射传输模型和HITRAN数据库，得到了一系列反演浓度数据并对其进行分析。结果表明传统红外DOAS算法不能正常反演，而包络反演算法可应用于低分辨率光谱仪中，反演残差优于1.05%，与TCCON站点数据的相关系数可达0.76。该研究提出了可用于低分辨率光谱反演的算法，突破传统红外DOAS算法的局限，为实现CO?低成本精准探测提供了一种新方法。

• 低轨道红外探测系统多维参数联合优化研究

  刘雪梅, 宋天莉, 汪进, 苗世坤, 雍正宇

  DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.JIMW.2025264

  摘要： (317) HTML (0) PDF (1.00 MKB)(305)

  Abstract:

  高速暗弱点目标的稳定探测是当前天基红外探测系统面临的关键性能瓶颈。此类目标在无动力飞行阶段红外辐射信号极弱、飞行速度快、成像信噪比低，导致高轨红外对地探测平台的探测能力受限，亟需发挥低轨平台倾斜对空探测优势。研究从低轨道红外探测系统的物理链路出发，系统集成目标与背景红外辐射特性、光学成像设计以及探测系统物理约束等多维因素，构建了多维参数联合优化模型。该模型以归一化加权乘法型综合评价函数为核心，实现了对谱段宽度、中心波长、探测器工作温度、光学角分辨率、光学口径和光学系统工作温度等关键系统参数的全局优化。基于典型低轨长波红外探测系统构型开展的参数寻优与性能仿真结果表明，相较于联合优化前，系统在观测切线高低于40 km时，探测灵敏度平均提升68.372W/sr@4000 km；在40~60 km平均提升22.162 W/sr@4000 km；在60~80 km平均提升1.438 W/sr@4000 km；80 km以上背景影响减弱，灵敏度提升不明显。联合优化后的系统可以实现对高速暗弱点目标无动力段的稳定探测，最优探测灵敏度可以达到1.036 W/sr@4000 km。研究结果为低轨长波红外探测系统的系统级配置优化提供了理论支撑与实践路径。

• 天问二号可见红外成像光谱仪定标方案与数据特性

  何志平, 陈鹏鹏, 王梅竹, 徐 睿, 刘成玉, 刘大卫, 吕 刚, 袁立银, 李津宁, 王 蓉

  摘要： (0) HTML (0) PDF (0.00 ByteKB) (0)

  Abstract:

  天问二号是中国首次小行星探测任务，将对近地小行星2016 HO3和主带彗星311P开展综合探测。可见红外成像光谱仪（Visible and Infrared Imaging Spectrometer，VIRIS）是其核心载荷之一，获取0.45–4.5 μm高光谱数据，用于表面物质成分与演化历史研究。VIRIS采用可见近红外及短中波红外双通道共孔径方案（0.45–1.6 μm / 1.55–4.5 μm），可有效覆盖辉石、橄榄石、含水矿物及有机物的关键吸收特征。本文系统阐述了VIRIS的定标方案，包括地面光谱定标、辐射定标、几何定标的方法与结果，表明：VIRIS的平均光谱分辨率在可见近红外谱段优于6.55 nm，在短中波红外谱段优于9.98 nm；绝对辐射定标不确定度在可见近红外谱段优于9.1%，在短中波红外谱段优于8.4%；几何指向精度优于0.009°。然后，说明了VIRIS的探测、定标等工作模式与数据产品特性。

  • 1

2026年第45卷第4期

• 脉冲波入射时分形粗糙海面的双频散射截面和脉冲展宽

  郭立新 金彩英

  2003,22(2):132-136

  摘要： (2320) HTML (132) PDF (396.69 KKB)(173018)

  Abstract:

  根据粗糙面基尔霍夫小斜率近似研究了脉冲波入射时实际海谱分布的一维分形海面的电磁散射。分析了毫米波入射时不同分维、入射角和入射中心频率下双频散射截面的散射角分布。结果表明分形海面的双频散射截面在镜反射方向有最大的相关带宽，随着海面分维的减小、入射中心频率和入射角的增加，该相关带宽是增大的。对于入射功率为δ函数时的散射波功率是一个具有一定脉冲展宽的散射脉冲，且脉冲展宽与相关带宽成反比关系。

• 基于窄带Mumford—Shah模型的图像分割方法

  王峥 杨新 等

  2002,21(3):161-166

  摘要： (3874) HTML (123) PDF (392.26 KKB)(129756)

  Abstract:

  在结合Mumford-Shah模型和水平集方法中的窄带解法优点的基础上，提出了一种新的图像分割模型。Mumford-Shah模型虽然具有良好的图像分割结果，但是其每次迭代过程都需要对所有图像数据进行计算，因而很费时，导致这种方法不适用于大的图像数据，特别是三维图像的分割。本文通过一种新的初始化方法把Mumford-Shah模型和水平集中的窄带解法结合在一起。这种新 的初始化方法是通过在特定条件下简化快速行进法得到的。通过去除快速步进法中费时的 排序过程，使得初始化的计算时间只有O（N）。窄带Mumford-Shah模型把分割计算限制在窄带范围内，避免了大量的计算，但取得了与原始的Mumford-Shah模型相同的分割效果。实验结果表明基于快速步进法的初始化方法是可行的，而窄一喧M－S分割模型一次迭代计算的时间比原M－S模型减少许多。

• OPTICAL SPECTRA OF LOW-DIMENSIONAL SEMICONDUCTORS

  Fu Y Chiragwandi Z　 G(o..)thberg P　Willander M

  2003,22(6):401-405

  摘要： (2428) HTML (128) PDF (483.11 KKB)(96190)

  Abstract:

  IntroductionThedevelopmentoflow dimensionalsemiconductormaterialshasbeenextensive[1].Toalargeextent,themodernmicroelectronicsindustryisstilllargelybasedontheconventionaldevicecomponents (withareduceddis cretedevicedimensionfollowingMoore′slaw) ,whereasth…

• Cd1—xZnxTe（x=0.04）表面处理的低温拉曼散射和电学特性研究

  裴慧元 方家熊

  2001,20(3):184-188

  摘要： (2995) HTML (139) PDF (262.82 KKB)(68363)

  Abstract:

  测量了几种不同处理的Cd1-xZnxTe(x=0.04)表面的傅里叶变换拉曼散射光谱和电流－电压（I－V）特性。通过分析拉曼光谱反Stokes分量，并与表面I－V特性进行比较，结果表明与表面处理相联系的晶格声子的行为反映了表面完整性的变化，Te沉淀是影响表面质量的关键因素，并对有关表面处理方法的实际应用进行了讨论。

• 在TEA-CO2强激光脉冲作用下Hg0.8Cd0.2Te晶片表面的组分变化

  蔡虎　程祖海　朱海红　左都罗

  2006,25(3):165-169

  摘要： (2054) HTML (109) PDF (434.30 KKB)(42321)

  Abstract:

  利用场发射扫描电子显微镜对TEA-CO2强激光脉冲辐照的Hg0.8Cd0.2Te晶片表面进行了观察,并利用电镜自带的能谱分析仪对其表面进行了成分分析.在单脉冲能量为1.91J,峰值功率密度为2.63×107W/cm2的脉冲CO2激光辐照下,晶片表面呈现出熔融迹象,且晶片表面的化学组分比发生明显的变化.理论与实验研究结果表明激光急速加热使晶体表面的Hg-Te键破坏,从而导致Hg损失,而Hg损失程度与热作用过程的时间有关.随着脉冲作用次数的增加,多脉冲的连续作用使Hg损失加剧,晶片表面成分变化更加突出.

• n型AlAs／GaAlAs量子阱子带间正入射吸收跃迁振子强度

  徐文兰 傅英

  1997,16(2):86-92

  摘要： (1602) HTML (116) PDF (237.06 KKB)(41918)

  Abstract:

  对ｎ型电子有效质量各向异性半导体量子阱，给出了子带间正入射吸收的振子强度解析表达式．这种子带间的跃迁有束缚基态到束缚的激发态的，有束缚基态到扩展的激发态的．以ＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓ为例研究了量子阱生长方向、阱宽对量子阱吸收波长和振子强度的影响

红外物理与材料器件

• 超宽带光电探测器研究进展

  刘宇, 林志诚, 王鹏飞, 黄峰, 孙家林

  2023,42(2):169-187 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2023.02.005

  摘要： (2845) HTML (3966) PDF (2.06 MKB)(36088)

  Abstract:

  光电探测器在许多应用中发挥着关键作用，例如遥感、夜视、侦察、医学成像、热成像和化学检测。随着光电探测任务的逐渐复杂化，工作在不同波段的光电探测器逐渐被集成用于对同一场景的宽光谱探测。受限于集成系统的体积和任务模块，常规的宽谱探测任务往往需要多个不同波段的探测器协同工作，极大增加了系统复杂度，因此具有超宽带探测（紫外-可见-红外-太赫兹）能力的光电探测器逐渐成为国际研究的前沿热点。但是迄今为止，有关超宽带光电探测器的综述还没有见诸报道。因此，本文系统整理了超宽带光电探测器在过去十年的研究进展。文章首先介绍了衡量光电探测器响应性能的指标以及常见光电探测器的主要类型，在此基础上重点回顾了不同类型超宽带光电探测器的研究进展、发展现状、面临的挑战，并展望了未来的研究方向。

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• 氧化石墨烯的制备还原及应用进展

  张 倩, 唐利斌, 李汝劼, 项金钟, 黄 强, 刘树平

  2019,38(1):79-90 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2019.01.014

  摘要： (4817) HTML (215) PDF (4.42 MKB)(29681)

  Abstract:

  随着石墨烯产业的蓬勃发展,氧化石墨烯作为制备工程化应用石墨烯的中间体产物而备受关注。同时由于其自身优异的物理化学性质,使其在各大领域均有前所未有的新兴应用。针对国内外氧化石墨烯的各种结构模型、制备方法、性质和相关应用,以及氧化石墨烯的还原进行了总结与概述。在对比各种方法的基础上,提出了氧化剂和还原剂的选择是反应的关键要素,归纳了选择的基本原则。最后,指出氧化石墨烯制备和还原研究中还需解决的问题,并对其发展和影响做出了评价和展望。

• 铜铟镓硒薄膜太阳电池研究进展和挑战

  陶加华, 褚君浩

  2022,41(2):395-412 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.02.004

  摘要： (2414) HTML (2700) PDF (6.05 MKB)(28473)

  Abstract:

  铜铟镓硒（Cu（In，Ga）Se₂， CIGS）太阳电池产业化受到全世界广泛关注。作为高转换效率薄膜电池，其效率可与晶硅电池相比，目前最高效率达到23.35%。对于小面积实验室电池而言，研究重点是精确控制吸收层的化学计量比和效率；对于工业化生产而言，除化学计量比和效率外，成本、重现性、产出和工艺兼容性在商业化生产中至关重要。重点介绍了不同制备工艺、吸收层组分梯度调控、碱金属后沉积处理、宽带隙无镉缓冲层、透明导电层和柔性衬底等研究进展。从CIGS电池的效率来看，将实验室创纪录的高效电池技术转移到平均工业生产水平带来显而易见的挑战。

• 变阻抗相对论返波管的研究

  文光俊　李天明　李家胤　谢甫珍　刘盛纲

  2002,21(2):151-155

  摘要： (2485) HTML (97) PDF (278.64 KKB)(27649)

  Abstract:

  根据相对论返波管(RBWO)的非线性理论,数值模拟了耦合阻抗单步跃变型RBWO效率与束流参量、耦合阻抗跃变位置、高低耦合阻抗比值的依赖关系,结果表明器件最优化效率可达到50%.设计制造了一个X波段高功率耦合阻抗单步跃变型RBWO,运用全电磁粒子模拟程序仿真了器件中注波互作用过程,预见出器件功率、效率、频率等性能参量.在电子注电流、注加速电压、互作用区长度相同的实验条件下,测得变阻抗器件实验效率约为均匀阻抗型器件效率的2倍.

• 基于MEI方法的贴体网格FDTD方法

  廖成

  2001,20(6):442-446

  摘要： (1343) HTML (92) PDF (252.28 KKB)(27532)

  Abstract:

  利用Thompson变换在任意形状的散射体外部产生共形的外部计算网络，并使FDTD计算区域的截断边界与散射体边界形状完全一致，时域不变性测试方程（MEI）方法被作为该截断边界上的局域吸收边界条件，从而大大压缩了FDTD的计算空间。数值试验结果证实，该方法可在不降低计算精度的前提下减少计算机内存需求。

40周年专刊

• 辐射冷却材料的研究进展及应用

  孙晓洁, 高梦宇, 郑玉祥, 张荣君, 王松有, 李晶, 陈良尧

  2022,41(1):230-247 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.01.017

  摘要： (2663) HTML (5600) PDF (5.32 MKB)(27393)

  Abstract:

  辐射冷却是近来日益得到关注的被动冷却形式，它以外太空为冷源，无需额外消耗能量，在建筑冷却、太阳能电池降温、舒适衣物与可穿戴设备等诸多方面都有着良好的应用前景。本文对辐射冷却的发展历史与冷却原理做了简单回顾，对辐射冷却材料的种类和优缺点进行了系统介绍，并对辐射冷却材料的设计、制备、表征方法进行归纳总结，最后对相关应用领域进行概述，并对今后辐射冷却材料与技术的发展趋势进行展望。

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• 一种新的模糊规则动态调整正则项系数的神经网络学习方法

  武妍 张立明

  2002,21(3):189-194

  摘要： (2613) HTML (94) PDF (450.58 KKB)(26959)

  Abstract:

  从偏差－方差模型出发，提出了一种通过模糊规则推理动态调整正则项系数的新方法，并有效地确定了模糊推理规则和隶属度函数，并将该方法与BP算法和固定正则项系数的方法进行了比较，该方法具有精度高、收敛快和泛化能力高等优点，通过实例表明了该方法的有效性。

40周年专刊

• 红外光电探测器的前沿热点与变革趋势

  叶振华, 李辉豪, 王进东, 陈星, 孙常鸿, 廖清君, 黄爱波, 李辉, 周松敏, 林加木, 潘建珍, 王晨飞, 陈洪雷, 陈路, 魏彦锋, 林春, 胡晓宁, 丁瑞军, 陈建新, 何力

  2022,41(1):15-39 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2022.01.001

  摘要： (5294) HTML (8089) PDF (7.46 MKB)(25750)

  Abstract:

  红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式，具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点，在航天遥感、军事装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今，二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备，高端三代也在逐步推进实用化，并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状，重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先，介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP³概念。其次，综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器，分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后，论述基于人工微结构的四代红外光电探测器，重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后，从片上数字化升级为片上智能化的角度，探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。

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• 溶胶—凝胶法制备的PbTiO3薄膜的光学性质研究

  胡志高 王根水 等

  2002,21(3):175-179

  摘要： (9108) HTML (465) PDF (411.06 KKB)(24300)

  Abstract:

  采用溶胶－凝胶法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的无定形PbTiO3薄膜，并对其 光学性质进行了详细的研究，发现其折射率的波形符合经典的Cauchy函数。由半导体理论计算得到无定形的PbTiO3薄膜的光学禁带宽度为3．84eV.FTIR透射光 谱研究表明无定形PbTiO3薄膜在中红外波段没有吸收峰出现，对于在550℃下 快速热退火得到的PbTiO3薄膜，通过远红外反射光谱测量，观察到了6个约外活性声子膜。

• 杂波环境下雷达目标频域响应的散射中心估计方法

  姜卫东 陈曾平 等

  2001,20(2):111-116

  摘要： (1557) HTML (103) PDF (331.55 KKB)(22860)

  Abstract:

  描述了给定幅度分布和功率谱密度多种杂波仿真方法，给出了仿真实验结果，及在杂波环境下雷达目标频域散射中心的数学模型，并研究了该数学模型的求解方法，还给出了仿真数据和飞机缩比模型测量数据的实验结果。

• 空间分辨（深度剖析）光谱法在拉曼和荧光光谱中的应用

  徐晓轩 王吉有 等

  2001,20(3):169-173

  摘要： (2175) HTML (91) PDF (271.41 KKB)(20604)

  Abstract:

  利用共焦显微镜纵向扫描采样手段，发展了一种空间分辨（深度剖析）光谱方法进行荧光光谱和拉曼光谱的甄别以及它们相应跃迁的指认。利用荧光的自吸收现象，成功地甄别了Nd:YAG晶体中拉曼和荧光光谱，并详尽指认了荧光光谱线的相应跃迁归属。

遥感技术与应用

• 基于Landsat-8陆地卫星数据的火点检测方法研究

  何阳, 杨进, 马勇, 刘建波, 陈甫, 李信鹏, 杨轶斐

  2016,35(5):600-609 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2016.05.015

  摘要： (5134) HTML (239) PDF (5.05 MKB)(20400)

  Abstract:

  传统的火点检测算法通常利用高温地物在中红外波段或热红外波段的高发射率特性来提取火点, 然而受制于影像空间分辨率的限制如MODIS、AVHRR等, 使得很多小规模火情现象被漏检.研究发现短波红外数据也同样能被用于高温地物的识别和检测, 并且相较于热红外波段数据对低温和高温地物的区分度更大, 在精确识别和定位高温目标方面更加准确.文章利用空间分辨率为30米的Landsat-8 OLI传感器数据, 根据高温火点在近红外及短波红外波段的波谱特性, 利用改进的归一化燃烧指数(NBRS)结果自适应地确定阈值来提取疑似火点, 然后再利用高温火点在短波红外的峰值关系进行误检点剔除, 从而得到最终的火点产品.提出的算法能检测到所占像元面积10%左右的火点, 并能够有效地排除云层及建筑物的干扰, 在保证较低漏检率的同时还能达到90%左右的准确率, 相比于传统算法的火点提取精度有很大的提高.

红外物理与材料器件

• 异质结构—NaGdF₄:Yb,Er纳米棒负载在金属有机框架上以调节上转换光致发光

  刘毅, 焦吉庆, 吕柏泽, 王久兴

  2021,40(2):166-171 ,DOI: 10.11972/j.issn.1001-9014.2021.02.005

  摘要： (867) HTML (582) PDF (4.74 MKB)(20117)

  Abstract:

  多组分异质结构纳米复合材料不仅可以继承每个组分原有的性能，而且还可以通过组分之间的相互作用诱导出新的化学、电子性能。通过逐步合成法制备的异质结构的金属有机框架/NaGdF₄：Yb，Er（ZIF-67/NaGdF₄：Yb，Er）复合材料避免了上转换（UC）纳米粒子的团聚和淬灭，并显示了更好的稳定性。 在异质结构纳米复合材料中，ZIF-67被用作980 nm激发下的能量传输平台。与NaGdF₄：Yb，Er纳米棒相比，由于各组分间的协同作用，异质结构ZIF-67/NaGdF₄：Yb，Er的UC光致发光从绿色调为红色。

• 化学溶液法制备PbZr0.5Ti0.5O3／La0.5Sr0.5CoO3铁电多层薄膜的结构和光学性质研究

  王根水 胡志高 等

  2003,22(1):23-26

  摘要： (1801) HTML (162) PDF (351.56 KKB)(19792)

  Abstract:

  采用金属有机化学液相沉积法在Si衬底上制备了La0.Sr0.5CoO3(LSCO)导电金属氧化物薄膜，采用溶胶－凝胶法在LSCO导电金属氧化物薄膜上沉积了PbZr0.5Ti0.5O3（PZT）铁电薄膜，X－射线测量结果表明在700℃的退火温度下制备的PZT／LSCO铁电多层薄膜呈（110）取向的钙钛矿结构，谢乐公式估算铁电薄膜的晶粒尺寸为50－80nm，原子力显微镜观察结果显示：薄膜表面平整，均方根粗糙度（RMS）小于5nm，用拉曼光谱测量表明PZT薄膜呈拉曼活性，椭圆偏振光谱仪用来表征薄膜在400－1700nm波长范围的光学性质，用洛仑兹模型来描述PZT和LSCO薄膜的光学性质，获得PZT和LSCO薄膜的折射率，消光系数等光学常数谱。