基于深度学习的秀丽隐杆线虫显微图像分割方法

利用计算机实现自动、准确的秀丽隐杆线虫(C.elegans)的各项形态学参数分析,至关重要的是从显微图像上分割出线虫体态,但由于显微镜下的图像噪声较多,线虫边缘像素与周围环境相似,而且线虫的体态具有鞭毛和其他附着物需要分离,多方面因素导致设计一个鲁棒性的C.elegans分割算法仍然面临着挑战。针对这些问题,提出了一种基于深度学习的线虫分割方法,通过训练掩模区域卷积神经网络(Mask R-CNN)学习线虫形态特征实现自动分割。首先,通过改进多级特征池化将高级语义特征与低级边缘特征融合,结合大幅度软最大损失(LMSL)损失算法改进损失计算;然后,改进非极大值抑制;最后,引入全连接融合分支等方法对分割结果进行进一步优化。实验结果表明,相比原始的Mask R-CNN,该方法平均精确率(AP)提升了4.3个百分点,平均交并比(mIOU)提升了4个百分点。表明所提出的深度学习分割方法能够有效提高分割准确率,在显微图像中更加精确地分割出线虫体。     

基于随机光栅的可调谐随机光纤激光器

提出一种基于随机光栅与高反射布拉格光栅(FBG)相结合的可调谐随机光纤激光器。利用980nm泵浦光源泵浦一段7m长的掺铒光纤(EDF)进行增益放大,由随机光栅提供随机反馈。随机光栅长7cm,具有约10000个折射率修改点,这些点由飞秒激光逐点写入,并沿光纤方向随机分布,两点相邻间隔小于10μm。同时,利用中心波长为1548nm的高反射FBG来组成半开放腔结构,实现了随机激光的输出。实验测得的泵浦阈值功率仅为18mW,斜率效率高达13.2%,并通过改变FBG的中心波长,实现了输出激光波长的可调谐,调谐范围为4.45nm(1548.04~1552.49nm)。得益于半开放式激光腔的设计和EDF的高增益,整个系统具有阈值低、效率高、结构简单等优点。     

光纤布拉格光栅的无源温度补偿

分析了通过施加应变补偿光纤布拉格光栅(FBG)中心波长随温度漂移的原理，给出了一种新型的无源温度补偿的方法和相应的实验结果。该方法采用了两种不同热膨胀系数的金属，对光栅先施加预应变。在0-60℃范围内，中心波长仅偏移了0．02nm。     

DISPERSION COMPENSATION CFBG IN100km 10Gbit／s RECIRCULATING SYSTEMS

A 10Gbit/s recirculating system is configured with Chirped Fiber Bragg Grating (CFBG) for the dispersion compensation. For the first time, the transmission distance in the loop reaches 1000km with bit error rate of 10-9. The effect of the group delay ripple of the fiber grating is also investigated in the recirculating systems, and it is shown that the transmission distance is limited to 4 cycles (4×167.1km ) in the loop with the power penalty fluctuation below 1.0dB. Thus the group delay ripple should be reduced to allow for the wavelength drift of±5GHz. At the end of this letter, the principles are given for designing long haul recirculating systems with dispersion compensation CFBG.     

平面阵列波导光栅波导模式参量的分析

用周期波导的方法分析平面阵列波导光栅(AWG)的本征方程及波导模式参数,结果表明波导传播常数是带状分布的,与波导间隔有关。分析结果对器件的优化设计有一定的指导意义。     

色散补偿及EDFA增益均衡的一体化

提出一种新的色散补偿及EDFA增益均衡的一体化方法。在10Gb／s的光通信系统和600km G652光纤中首次实现了基于16个碉啾光纤布拉格光栅(FBG)的色散补偿及掺饵光纤放大器(EDFA)的增益均衡。16个FBG的波长间隔为1．6nm，波长覆盖C波段1529～1556nm约27nm的范围。经600km G652光纤传输后，10Gb／s的NRZ码传输功率代价小于2dB。     

光纤光栅感温火灾探测报警系统在原油罐区的应用

通过对现有罐区火灾自动报警技术的认真考察、对比,在石西集中处理站原油罐区安装了光纤光栅感温火灾探测报警系统.该报警系统的传感信号是光的波长变化,传感器及其探测系统是靠光缆连接而进入被测现场,它具有高安全性、高可靠性、高绝缘性、高抗电磁干扰性、防潮耐蚀、寿命长等其他传统火灾探测报警系统无法比拟的优越性能.阐述了其系统构成和运行效果.该系统在石西集中处理站运用效果良好.     

SOI光电子集成

SOI（Silicon-on-Insulator)光电子集成已成为十分引人注目的研究课题，其工艺与CMOS工艺完全兼容，可以实现低成本的SOI基整片集成光电子回路。本文综述了近几年来SOI集成光电子器件的发展以及一些最新的研究进展，着重分析几种最新型光无源器件的工作原理和结构，包括SOI光波导、SOI光波导耦合器、SOI光波导开关、相位阵列波导光栅（PAWG）、基于SOI的光探测器等，并介绍了中国科学院半导体所集成光电子国家重点实验室的研究进展。