采用精简卷积神经网络的快速视频超分辨率重建

超分辨率重建在视频的传输和显示中起着重要的 作用。为了既保证重建视频的清晰度,又面向用户 实时显示,提出了一种采用精简卷积神经网络的快速视频超分辨率重建方法。所提的精简卷 积神经网络体 现在以下三点:首先,考虑到输入的尺寸大小会直接影响网络的运算速度,所提网络省去传 统方法的预插 值过程,直接对多个低分辨率输入视频帧提取特征,并进行多维特征通道融合。接着,为了 避免网络中产 生零梯度而丢失视频的重要信息,采用参数线性纠正单元(Parametric Rectified Linear Unit,PReLU)作为激 活函数,并采用尺寸更小的滤波器调整网络结构以进行多层映射。最后,在网络末端添加反 卷积层上采样 得到重建视频。实验结果显示,所提方法相比有代表性的方法在PSNR和SSIM指 标上分别平均 提升了0.32dB和0.016,同时在 GPU下达到平均41帧/秒的重建速度。结果表明所提方法可快速重建质 量更优的视频。     

Demonstration of multi-Watt all-fiber superfluorescent source operating near 980 nm

The superfluorescent Yb-doped fiber source operating near 980 nm is studied. The design requirement is theoretically discussed aiming to suppress the amplified spontaneous emission around 1030 nm in the 980-nm superfluorescent fiber source. Based on the theoretical study, a multi-Watt, all-fiber, bi-directional, pumped, superfluorescent source operating near 980 nm is designed and experimentally demonstrated for the first time, to the best of our knowledge. The recorded 8.38-W combined output power is obtained with a 3-dB bandwidth about 3.5 nm. The power scaling of the 980-nm superfluorescent fiber source is limited by the parasitic laser oscillation.     

基于国产光纤的多级级联分布式侧面抽运光纤振荡器实现强拉曼抑制的3 kW量级功率输出

正高功率光纤振荡器因具有结构简单、性能稳定、成本低等优点而备受关注。2017年国防科技大学利用自主研发的分布式侧面耦合包层抽运光纤,实现了多级级联分布式侧面抽运光纤振荡器的3kW量级功率输出,其受激拉曼抑制超过52dB,验证了多级级联分布式抽运方案在拉曼抑制方面的优势。实验结构示意图及实验结果如图1所示,图1(b)插图为分布式侧面耦合包层抽运光纤横截面示意图。     

双向级联泵浦部分掺杂光纤实现近8 kW高光束质量激光输出

<正>近年来,级联泵浦方案由于泵浦亮度高、量子亏损小、热管理方便等优势,成为了实现高功率光纤激光输出的重要技术手段。当前常用的级联泵浦源工作波长多为1018 nm,由于掺镱光纤在该波长处的吸收较弱,往往需要使用较长的光纤以实现充分的泵浦吸收,而长光纤导致激光器的受激拉曼散射阈值较低,限制了功率的进一步提升。2021年,国防科技大学报道了基于前向级联泵浦的部分掺杂光纤(confined-doped fiber, CDF)激光放大器并实现了7 kW的高光束质量激光输出,     

飞秒激光刻写FBG实现3.2kW单模光纤振荡器

采用飞秒激光相位模板动态刻写技术,在非载氢大模场双包层光纤（纤芯直径/内包层直径为20μm/400μm）上制备了中心波长约为1080 nm的光纤布拉格光栅对。高反射光纤布拉格光栅的反射率大于99%,低反射光纤布拉格光栅的反射率约为10%。利用这对光纤布拉格光栅搭建了高功率全光纤激光振荡器,实现了3.2 kW近单模激光输出,光束质量（M²）约为1.28,斜率效率约为77.9%。这是国内飞秒激光刻写的光纤布拉格光栅首次实现千瓦级以上的激光输出,研究结果对高功率光纤布拉格光栅的制备和高功率光纤振荡器的发展都有重要的意义。     

LD泵浦光纤激光放大器实现13 kW高光束质量输出

光纤耦合半导体激光器（LD）泵浦的光纤激光放大器具有体积小、功质比高、稳定性好等优点,在工业加工和军事国防等诸多领域都有着广泛且重要的应用。然而,受限于器件制作工艺水平及光纤中的受激拉曼效应和模式不稳定效应,LD泵浦的光纤激光放大器难以同时实现高功率及高亮度激光输出。为实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出,需要结合现有的器件工艺水平并同时实现对放大器中的受激拉曼散射效应和模式不稳定效应的有效抑制。报道了基于单位自研大模场增益光纤成功实现13 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用单后向981 nm泵浦自研大模场增益光纤,在总泵浦功率为15 kW时,输出功率达到12.94 kW,光束质量M2因子约为2.85。通过进一步优化器件性能及光纤模式控制,有望实现更高功率、更高亮度的光纤激光输出。     

国产纺锤形渐变掺镱光纤实现6 kW宽谱激光输出

高功率高光束质量光纤激光器在工业加工等领域有着广泛的应用,然而光纤中的非线性效应和模式不稳定效应限制着高光束质量光纤激光器的功率提升,采用新型结构大模场增益光纤在同时抑制非线性效应和模式不稳定效应方面具有较大潜力。报道了基于单位自研的纺锤形渐变掺镱光纤激光成功实现6 kW功率、高光束质量激光输出。激光器采用主振荡功率放大结构,放大级采用双向981 nm泵浦纺锤形渐变掺镱光纤,在总泵浦功率为7.68 kW时,输出功率达到6.02 kW,光束质量M2因子约为1.9。通过进一步优化纺锤形掺镱光纤制作工艺及结构参数,有望实现更高功率、近单模光束质量的光纤激光输出。     

自主研发的976nm波段全光纤激光器实现了100W量级功率输出

正976nm波段掺镱光纤激光器可作为高功率掺镱/铒光纤激光器的高亮度泵源,在蓝光和紫外光源等领域也有良好的应用前景,因而备受关注。不过,由于其三能级跃迁特性导致的泵浦阈值高、放大自发辐射强等问题,该激光器的功率提升面临巨大挑战。现阶段,国际上976nm波段光纤激光器的输出功率达到100 W量级,而国内976nm波段光纤激光器的输出功率仅为20 W量级。国防科技大学针对影响该激光器功率提升的     

国产部分掺杂光纤实现7 kW高光束质量激光输出

<正>掺镱光纤激光器具有输出功率高、光束质量好、系统结构紧凑、热管理方便等优势,在工业加工、国防等领域获得了广泛应用。随着光纤激光器输出功率的提升,光纤中的非线性效应逐渐成为功率提升的限制因素。尽管采用大模场光纤可有效提升非线性效应的阈值,但也会带来模式不稳定阈值下降、光束质量退化等问题。     

基于剪切波变换的光场图像质量评价方法

光场成像作为新一代成像技术可采集更丰富的视觉信息,但在其各个处理过程中都会引入失真导致光场图像主观质量的下降,因此需要设计与人类视觉系统(Human Visual System,HVS)保持一致的客观评价方法以自动评价光场图像的质量。本文提出了一种基于剪切波变换的光场图像全参考质量评价方法。首先,为了同时考虑光场的空间域和角度域失真,分别在光场视图和极平面图(Epipolar Plane Image,EPI)上提取特征。其次,在光场视图上进行剪切波变换后,分别提取局部相似性特征和全局统计特征。然后,在EPI上分别提取局部相似性特征和全局方向统计特征。最后,采用随机森林对以上特征进行池化得到最终质量预测值。在密集光场图像数据库中进行测试的实验结果表明,所提出方法优于现有的图像质量评价指标,与主观视觉评价结果的一致性较高。