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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 7，2026 2026年第34卷第7期

  • 现代应用光学

    邵福海, 曾雪锋, 李雯研, 王灵杰, 张学军

    DOI：10.37188/OPE.20263407.1035
    摘要：激光跟踪测边网平差方法在三维空间坐标的高精度定位中具有显著优势，其中，准确标定系统参数是实现高精度测量的关键。针对传统测边网自标定过程中几何基准不稳定与平差结果易受初值影响的问题，提出一种激光跟踪测边网平差测量优化方法。该方法通过引入提供多空间基准的定向点模型，对测站坐标进行自标定，并在组网平差过程中固定定向点坐标，实现测站坐标在统一几何基准下的联合优化求解。仿真结果表明，在测距与测点观测均含高斯噪声的条件下，该方法具有良好的解算稳定性，其边长误差控制在微米量级。通过一米标准杆测量实验，将本文方法与商业软件Spatial Analyzer（SA）组网结果进行对比验证，结果表明，在1.5 m×1.5 m测量范围内，优化后空间长度测量误差均在-0.3~4.8 μm内，而SA的误差主要分布于3.0~9.5 μm内。本文方法在测量精度与离散程度方面具有更优的测量性能，也具有良好的通用性，可为光学系统装调等空间测量任务提供技术支撑。  
    关键词：位姿测量;测边网平差;几何约束;基于组网平差的自标定模型   
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    更新时间：2026-04-10

    袁帅博, 程子伟, 张梓浩, 尹润涛, 赵刚, 周晓彬, 杨家琪, 闫晓娟, 马维光

    DOI：10.37188/OPE.20263407.1047
    摘要：为了提高激光吸收光谱技术检测氨气的灵敏度与响应速度，采用光学反馈腔增强吸收光谱（Optical Feedback Cavity Enhanced Absorption Spectroscopy， OF-CEAS）技术，将6 612.7 cm-1（1 512 nm） 附近的氨气特征谱线作为目标吸收线，通过测量系统的温度和气体压力控制，有效提高了浓度测量的稳定性。实验结果表明，放置于温控箱中的光学系统实现了±0.005 ℃的温度控制精度。依托自主研发的高精度气压控制系统，可将腔内气压稳定在（30 000±1.5） Pa。基于该控制方案，在168 s 的积分时间下，氨气的检测极限低至12×10-12，对应最小可探测吸收达到1.35×10⁻¹⁰ cm⁻¹。针对氨气分子易吸附于气室、管路内壁等诱发的响应延迟问题，采用的7.8 mL小腔体减小了分子滞留面积，关键管路与谐振腔内壁的硅烷钝化涂层降低了吸附，使系统平均响应时间缩短至196 s。本文为低浓度氨气的高精度、快速检测提供了可靠的解决方案。  
    关键词：光学反馈腔增强吸收光谱;痕量气体检测;高精度温压控;氨气吸附效应   
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    更新时间：2026-04-10

    田安宇, 刘研, 葛洲, 江宇辰, 于瀛洁, 夏新星

    DOI：10.37188/OPE.20263407.1057
    摘要：针对传统激光共聚焦显微镜成本较高，传统机器视觉方法受限于孔底照明不均、成像模糊及特征提取困难等问题，开发了一种基于同轴光源照明的机器视觉自动测量系统。该系统由工业相机、配备同轴光源的远心镜头及三轴精密位移台构成，采用混合对焦与特征识别算法作为核心测量策略。实验结果表明，系统运行稳定可靠，性能优良，对7种不同深径比（3.17~7.87）的样品进行测量，孔径测量重复性为0.56~4.58 μm，深度测量重复性最小可达 0.80 μm，变异系数最低仅为0.09%，测量均值与标称值的偏差普遍小于1%。该系统实现了大深径比微孔几何参数的高效、高精度测量，为精密制造中的微结构质量控制提供了一种低成本技术方案。  
    关键词：微孔测量;深径比;自动对焦;Tenengrad梯度函数;大津法   
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    更新时间：2026-04-10

    张乔杨, 陈海韵, 张珉杰, 章廓廓, 胡章喜, 李峰, 肖华

    DOI：10.37188/OPE.20263407.1068
    摘要：基于近距光学检测的微藻密度间接测量方法因其非接触、非侵入且无需试剂添加等显著优势，日益成为海洋微藻培养过程中密度监测的研究热点。本文系统综述了当前主流的微藻密度测量策略，包括作为基准的人工计数法与干细胞重量（Dry Cell Weight， DCW）法，以及属于间接光学测量手段的光学传感器法与图像分析法等；围绕密度检测范围、检测精度、环境干扰与设备依赖性这四个维度，探讨了各类方法的主要特点与适用条件。基于此，构建覆盖典型海洋微藻种类、梯度细胞密度及多样化光照与成像条件的标准化测试平台，建立多维、可量化、可复现的综合评价体系，旨在为微藻生物过程监测系统的选型、算法优化及新型传感范式创新提供系统参考与技术路线指引。  
    关键词：光学测量;海洋微藻;密度监测;图像分析   
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    更新时间：2026-04-10
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