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[发明专利]应用于三维场景测量的激光扫描装置和激光扫描方法-CN201710232058.2有效
发明人： 耿远超;黄晚晴;张颖;刘兰琴;王文义;孙喜博;郑天然;张锐;粟敬钦 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2017-04-11 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种应用于三维场景测量的激光扫描装置和激光扫描方法，包括光源、激光相位调制器、光栅、反射镜、透镜、测距受光部和成像受光部组成；所述激光相位调制器和光栅组成激光偏转部对激光进行调制，取代了传统的转镜偏转的方法，可以实现高频的激光扫描。本发明采用激光相位调制器和光栅的组合取代转镜，对光束进行偏转扫描，扫描频率只受限于相位调制器的调制频率，可达到GHz量级，且偏转部件不存在机械运动，一方面避免了部件惯性带来的启动延迟，另一方面避免了运动摩擦对装置寿命的影响。
应用于三维场景测量激光扫描装置方法

[发明专利]一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法-CN201810360018.0有效
发明人：孙喜博;向勇;刘兰琴;张军伟;王文义;耿远超;张颖;黄晚晴;杨英;郑天然 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2018-04-20 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： H01S3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种激光装置剩余激光吸收装置及其使用方法，涉及高功率激光技术领域，所述吸收装置包括第一吸收组件、第二吸收组件和支撑框架，所述第一吸收组件至少包括2个结构相同、平行且间隔设置的吸收体，所述吸收体包括与剩余激光直接接触的第一吸收侧面和第二吸收侧面，且第一吸收侧面和/或第二吸收侧面设为曲面，所述剩余激光在相邻吸收体之间发生发射，本发明通过将吸收体曲面化，增大吸收装置吸收剩余激光的入射面积，从而降低吸收装置位置的光通量，同时，利用吸收体组合排布，控制剩余激光在相邻吸收体之间的反射吸收次数，最终实现对剩余激光的完全吸收，改善吸收体损伤问题。
一种激光装置剩余吸收及其使用方法

[发明专利]一种面向近红外动态目标序列的实时超分计算成像方法及系统-CN202211646994.5在审
发明人： 耿远超;杨敏;廖予祯;谢雨;王文义;刘兰琴 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2022-12-21 - 公布日： 2023-07-11 - 主分类号： G06T3/40 文献下载
摘要：本发明提供一种面向近红外动态目标序列的实时超分计算成像方法及系统，搭建超分重建循环神经网络，并初始化网络参数，利用Adam优化器训练超分重建循环神经网络;利用训练好的超分重建循环神经网络对所采集的红外运动目标图像序列进行实时重建。系统的抗干扰能力强，有利于全天候的探测和识别工作。采用循环神经网络实现红外运动目标图像序列的实时超分重建，充分利用了目标在帧间的运动信息，且通过跳跃级联的残差结构作为网络主干极大降低了训练中梯度消失的风险。
一种面向红外动态目标序列实时计算成像方法系统

[发明专利]一种晶体阵列式全庞加莱光束产生器及光束产生方法-CN202010197764.X有效
发明人： 耿远超;孙喜博;黄晚晴;张颖;刘兰琴;王文义;陈元 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-03-19 - 公布日： 2023-06-13 - 主分类号： G02B5/30 文献下载
摘要：本发明公开一种晶体阵列式全庞加莱光束产生器及光束产生方法，该产生器由多块尺寸相同的扇形晶体以圆心角相对应拼接构成圆盘光学器件，各扇形晶体的折射率主轴方向按照拼接顺序沿圆盘角向变化，每一扇形晶体的厚度沿径向变化，本发明具有结构简单，透射耗损率低，对强度分布影响小等优点，适合推广使用。
一种晶体阵列式全庞加莱光束产生器产生方法

[发明专利]基于卷积神经网络的大功率激光装置输出波形预测方法-CN202110519652.6有效
发明人： 耿远超;邹鹿;刘兰琴;刘国栋;胡东霞;周维;刘炳国;陈凤东;黄小霞;魏晓峰 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心;哈尔滨工业大学
申请日： 2021-05-13 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明涉及基于卷积神经网络的大功率激光装置输出波形预测方法，属于大功率激光装置技术领域，在各条光路上设立监测点，提取波形数据及其对应的能量数据，选择指定光路，剔除异常数据，预处理波形数据，形成输入输出数据集，搭建卷积神经网络模型，利用训练数据集对卷积神经网络模型进行迭代优化，直至达到终止条件，将下一发次的预设数据集输入到训练后的卷积神经网络模型，得到预测输出波形，本发明对各光路的实际输出波形进行精准预测，为装置的参数配置、计划调整、资源配备提供决策支持，从而通过调整输入波形与整形模块参数的手段，满足物理实验对各光路间输出波形的要求。
基于卷积神经网络大功率激光装置输出波形预测方法

[发明专利]一种基于全光神经网络的自适应光学系统-CN202011184212.1有效
发明人：胡东霞;耿远超;黄晚晴;王德恩;刘兰琴;王文义;张颖;孙喜博 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-10-30 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： G02B26/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于全光神经网络的自适应光学系统，属于自适应光学系统技术领域，包括全光神经网络解算器、光伏转换阵列和高压放大器，本发明采用由光学衍射板构成的全光神经网络解算器对目标光束进行解算调制，转换为驱动变形镜的光信号，替代传统自适应光学系统中的波前传感、信号解算、数模转换等器件，其响应带宽可达到KHz量级，能够满足非合作目标场景下的高带宽波前控制要求，同时，由光路取代了传统的电路，以极低功耗和极高的响应速度实现目标光束至变形镜驱动电信号的运算，达到实时波前校正的效果，可应用于军事等对光束波前校正有高响应带宽要求的场景中。
一种基于神经网络自适应光学系统

[发明专利]一种多轴旋切扫描系统的使用方法-CN202210410019.8有效
发明人：孙喜博;张颖;马文静;耿远超;王凌芳;王文义;黄晚晴;刘兰琴 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2022-04-19 - 公布日： 2022-07-01 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明涉及一种多轴旋切扫描系统及其使用方法，属于激光旋切打孔技术领域，多轴旋切扫描系统包括第一快反镜、第二快反镜、第三快反镜和F‑theta透镜，所述第一快反镜和第二快反镜平行且间隔设置，且第一快反镜和第二快反镜镜像联动，所述第三快反镜对应F‑theta透镜设置，且第三快反镜与F‑theta透镜的主面的距离等于F‑theta透镜的焦距，光束依次经第一快反镜、第二快反镜、第三快反镜入射至F‑theta透镜，并经F‑theta透镜透射聚焦至工作面，本发明通过控制第一快反镜、第二快反镜、第三快反镜联动实现多种旋切扫描方式以及加工角度自由控制，实现光束由F‑theta透镜聚焦后光斑在工作面位置及锥角变化，相较于光楔模式具有可任意调节性。
一种多轴旋切扫描系统使用方法

[发明专利]一种基于神经网络的离轴三反光学系统的设计方法-CN202110534395.3有效
发明人：黄晚晴;张颖;耿远超;孙喜博;王芳;刘兰琴;王文义;胡东霞 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-05-17 - 公布日： 2022-03-29 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开一种基于神经网络的离轴三反光学系统的设计方法，包括：基于用户预先提出的设计要求构建符合该设计要求的四个参数变化范围，基于构建的变化范围中的任意一组作为第一设计要求；基于第一设计要求利用预设解析关系生成第一同轴三反结构数据；基于生成的第一同轴三反结构数据以预设步长通过光线追迹进行逐步离轴得到满足默认边界限制条件的离轴结构和波前参数；重复上述方法得到同轴三反结构数据集和离轴结构参数数据集，基于获取的同轴三反结构数据和离轴结构参数作为数据集训练神经网络；基于训练后的神经网络，输入第二设计要求和第二同轴三反结构数据，选取RMS最接近0的一组离轴结构参数数据作为最佳离轴结构。
一种基于神经网络离轴三反光学系统设计方法

[发明专利]一种基于离焦控制技术的激光纵向钻孔方法-CN202010777322.2有效
发明人：孙喜博;胡东霞;黄晚晴;王德恩;张颖;耿远超;刘兰琴;邓学伟;王文义;袁晓东 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-08-05 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： B23K26/382 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于离焦控制技术的激光纵向钻孔方法，属于激光钻孔技术领域，激光经导光光路传输后入射至聚焦透镜，聚焦透镜将激光聚焦至工件上，完成钻孔，聚焦至工件上的焦斑沿着Z向往复移动且沿着X－Y平面移动，本发明采用离焦波前控制技术促使焦斑Z向往复移动，实现kHz的波前调控频率，完成纵向快速切削，提高加工频率，同时，焦斑沿着X－Y平面以相对较低的频率扫描移动，激光运动以孔深方向为主，产生的纹理方向沿孔深方向，对于导流型孔相较环切扫描具有较好的导流效果。
一种基于控制技术激光纵向钻孔方法

[发明专利]一种泵浦光和信号光共用的多程放大系统-CN202010829468.7有效
发明人：刘兰琴;胡东霞;魏晓峰;粟敬钦;孙喜博;黄晚晴;黄小军;曾小明;张颖;王文义;耿远超 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-08-18 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G02F1/39 文献下载
摘要：本发明涉及一种泵浦光和信号光共用的多程放大系统，属于高功率激光系统技术领域，小能量激光脉冲注入多程放大系统并经反转器完成双程放大，双程放大后的激光脉冲由第一反射元件导出多程放大系统，通过倍频后作为信号光OPA放大级的泵浦光，泵浦光对信号光泵浦完成信号光的OPA放大，放大后的信号光注入多程放大系统进行CPA放大，本发明泵浦光与信号光共用多程放大系统，在大能量信号光注入并提取放大系统大部分能量输出之前，利用前两程放大将小能量激光脉冲放大较高的倍数并作为信号光OPA放大级的大能量泵浦光，信号光利用放大系统的后级单程放大实现千焦耳级能量输出，既提高了信号光的信噪比，又能够有效提高能量利用率，提高多程放大系统的性价比。
一种光和信号共用放大系统

[发明专利]一种光束扫描方法及系统-CN202011282863.4有效
发明人：黄晚晴;王芳;胡东霞;张颖;杨开栋;王渊承;孙喜博;耿远超;刘兰琴;王文义 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-11-17 - 公布日： 2022-01-28 - 主分类号： G02B26/10 文献下载
摘要：本发明公开一种光束扫描方法及系统，包括在入射光路中引入用于扫描的扫描光栅对和用于补偿色差的补偿组件；扫描光栅对相向旋转，不断改变出射光的指向，形成扫描；基于扫描光栅对的旋转角度，整体相向旋转两个补偿组件，使得补偿组件中的光栅，预补偿扫描光栅对的色差，而不改变入射扫描系统的光的指向。本申请的扫描系统采用两个相向旋转的平板透射光栅，实现在空间一定角度内的光束扫描，节省空间，有利于和光学平台共形；同时，本申请引入了含有光栅及配套反射镜的整体旋转的补偿组件，适用于宽带光，使经过补偿组件的出射光仅具有和后级的扫描光栅对相匹配的色差，而无偏转角，实现了色差预补偿，从而使得整个系统的出射光实现无色差扫描。
一种光束扫描方法系统

[发明专利]一种激光光谱合成系统-CN202010777818.X有效
发明人：黄晚晴;胡东霞;孙喜博;刘兰琴;张颖;耿远超;王文义;沈本剑 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2020-08-05 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H01S3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光光谱合成系统，该系统包括若干个能够发射不同中心波长的激光的光纤光源、用于反射光纤光源发出的激光的抛面反射镜和用于反射抛面反射镜反射出的激光的光栅，光栅为反射型衍射光栅，光纤光源发射出的若干束激光入射至所述抛面反射镜上并经抛面反射镜反射的同时被准直为平行光，经抛面反射镜反射出的若干束激光按各自波长对应的衍射角入射至所述光栅上的同一位置上并经光栅反射实现激光光谱合成。本系统不需要使用透镜或其他透射元件进行激光的扩束和准直，避免了透射元件对高功率激光的吸收，使用一个抛面反射镜同时实现对激光的扩束、准直和入射角匹配，结构简单。
一种激光光谱合成系统

[发明专利]基于涡旋光场干涉的纳米位移测量方法及系统-CN202110889137.7在审
发明人：孙喜博;耿远超;马文静;张颖;黄晚晴;刘兰琴;王文义;胡东霞;邓学伟;袁晓东;袁强 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2021-11-05 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明涉及基于涡旋光场干涉的纳米位移测量方法及系统，属于精密测量技术领域，将涡旋光束与激光干涉相结合，通过利用干涉图样的旋转角度变化，将连续位移转换为连续的旋转角度变化，获得被测位移，相较于普通高斯光干涉条纹计数的方法，无需将小数部分数值单独进行考虑，解决了现有技术中干涉条纹小数部分数值估读对测量精度的影响，无需增加细分元件，具有螺旋相位的圆偏振光束自身实现了更高的细分倍数，同时，将干涉图像电子细分处理方法变为圆周角度细分，具有360°自然基准，从原理上提高了测量精度，此外，采用圆偏振差分光路，消除了参考光路不稳定性对测量结果带来的误差，进一步提高了测量准确性。
基于涡旋干涉纳米位移测量方法系统

[发明专利]一种基于深度学习的干涉图像相位解调方法-CN202110885403.9有效
发明人：孙喜博;张颖;耿远超;马文静;黄晚晴;刘兰琴;王文义;袁强;胡东霞;邓学伟;袁晓东 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2021-10-29 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于深度学习的干涉图像相位解调方法，属于激光干涉测量技术领域，随机生成测量光与参考光之间光程差，采集干涉图像并计算获得旋转角度，建立输入输出数据集，搭建卷积神经网络模型，利用训练数据集对卷积神经网络模型进行迭代优化，直至利用测试数据集对卷积神经网络模型进行验证时效果符合终止条件，采集待解调的干涉图像，并输入到训练后的卷积神经网络模型，输出待解调的旋转角度，计算得到测量光相位变化信息，本发明取代了传统的干涉图像解调算法，能够实现快速、高精度干涉相位解调，提高测量精度。
一种基于深度学习干涉图像相位解调方法

[发明专利]一种基于深度学习的散斑频谱信息重建方法及装置-CN202110612676.6在审
发明人：王德恩;廖予祯;邓学伟;胡东霞;耿远超;郑胜亨;杨英;郭雨源;张鑫;韩伟;田野;袁强;袁晓东 -专利权人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心
申请日： 2021-06-02 - 公布日： 2021-09-07 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于深度学习的散斑频谱信息重建方法及装置，其方法包括以下步骤：步骤S1、建立物像与散斑图像频谱的训练数据集；步骤S2、基于卷积神经网络对训练数据集进行学习，得到训练完成的神经网络模型；步骤S3、获取待测目标的散斑图像频谱并输入至神经网络模型，得到待测目标的重建物像。本发明基于深度学习技术建立探测器信息和目标之间的关联关系，对目标像进行重构，实现无透镜散斑成像的目的。
一种基于深度学习频谱信息重建方法装置

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