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<title cf:type="text"><![CDATA[《光学仪器》编辑部 -->2026年第4期文章目次]]></title>
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<title><![CDATA[水凝胶聚合物波导探针对Hg<sup>2+</sup>的检测]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503180055&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[随着工业化的快速发展，工业生产中产生的有毒污染物日益增多，汞便是其中一种危害极大的重金属。汞污染主要通过水体传播，因此，在环境分析检测中，汞是重点检测的污染物之一，其对人体健康的危害不容忽视。传统汞离子（Hg<sup>2+</sup>）检测方法存在成本高昂、预处理耗时、检测过程复杂等缺点。针对这些问题，基于荧光色素罗丹明螺内酰胺（Rh B-EDA）的“点亮”机理，提出了一种基于水凝胶聚合物波导的荧光探针。水凝胶的三维网状结构，不仅有利于Hg<sup>2+</sup>渗入波导内部，还可以利用局域在波导内部的传输光对Rh B-EDA的开环点亮反应进行探测，同时能大幅增加Hg<sup>2+</sup>的吸附比表面积，从而显著降低检测限。实验表明，该水凝胶聚合物波导传感器对Hg<sup>2+</sup>水溶液的荧光检测极限约为1.0&#215;10<sup>–13</sup> mol/L。此外，该波导传感器制备方法简单，成本低廉，适应性强，在环境监测中具有广阔的应用前景。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:50</pubDate>
<category><![CDATA[测试技术]]></category>
<author><![CDATA[杨一凡，蔡斌]]></author>
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<title><![CDATA[黄色荧光碳点的可控制备及其对Hg<sup>2+</sup>的高灵敏检测研究]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503050042&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[作为一种新型的碳基纳米材料，荧光碳点凭借优异的光学性能、低毒性、易溶于水及表面易功能化等特点，在环境监测领域展现出广阔的应用前景。以邻苯二胺和乙二胺四乙酸为前驱体，通过溶剂热法成功制备了黄色荧光碳点（Y-CDs）。表征结果表明，所制备Y-CDs的平均粒径约为1.9 nm，且具有优异的光稳定性与水分散性，最佳激发波长为428 nm，最佳发射波长为549 nm，量子产率为11.29 %。所制备的Y-CDs具有石墨化晶格结构，且表面富含氨基、羟基等活性官能团。将制备的Y-CDs应用于金属离子检测，实验结果表明，所制备Y-CDs对Hg<sup>2+</sup>具有高选择性和高灵敏度，其检测范围为0 ～ 60 μmol/L，检出限低至0.133 μmol/L，显著优于多数已报道的碳基荧光探针。本研究基于Hg<sup>2+</sup>与Y-CDs间的动态猝灭效应和电子转移机制，构建了一种高灵敏度Hg<sup>2+</sup>荧光探针，在环境监测与食品安全领域展现出潜在应用价值。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:50</pubDate>
<category><![CDATA[测试技术]]></category>
<author><![CDATA[丁淑惠，韩朝霞，经玉静，杨策，张大伟，洪瑞金，陶春先，禹德朝]]></author>
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<title><![CDATA[基于注意力机制的低秩自编码器高光谱异常检测]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202502250034&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[高光谱异常检测作为目标检测领域的重要研究方向，近年来受到广泛关注。尽管基于统计和几何模型的经典算法已取得一定成果，但这些方法难以充分利用高光谱数据中的先验信息，且在捕捉图像空间结构方面存在局限。针对这些问题，提出了一种基于背景字典训练的注意力约束低秩自编码器（attention-constrained low-rank autoencoder，ALAE）用于异常检测。该方法创新性地将低秩先验知识与空间信息相结合：首先，通过高光谱数据分解构建背景字典并训练编码器，充分利用背景的低秩特性；其次，引入注意力机制，有效学习数据的空间结构。实验结果表明，在多个高光谱数据集上，ALAE相较于传统方法及其他基于自编码器的方法展现出更优越的性能，在显著降低误报率的同时提高了检测精度。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[测试技术]]></category>
<author><![CDATA[苏诗漫，王琳玲，翟海龙，李志轩，刘德权]]></author>
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<title><![CDATA[基于金?硅复合结构的等离激元热电子光电探测器]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202502250035&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[等离子体纳米结构能够通过表面等离激元共振衰减诱导产生热电子，将等离子体金属与半导体相连接，热载流子有望超过半导体带间跃迁的带隙限制被收集，使得亚带隙红外光子的探测成为可能。制备了工艺简单的基于硅基的金属?半导体结构器件，通过金属辅助化学刻蚀在n型硅表面制备出随机且密集排列的纳米结构，并将其与等离子体金属薄膜相结合，制得近红外光探测器件。该结构将间接带隙半导体硅的光致发光范围拓展至可见波段，且具有优异的抗反射性能。器件在420～1030 nm波长范围内的光响应效率最高为4.25 A/W，在–1 V偏置下光电流达到了3.38 mA，开关比接近34。不对称电流?电压曲线证明了金?硅肖特基结的存在，并基于金?硅肖特基结对热电子输运进行了详细的理论分析。该探测器制备工艺简单，不需要昂贵的新材料和复杂的加工工艺，为构建用于近红外成像的低成本光电探测器提供了新的途径。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[应用技术]]></category>
<author><![CDATA[闫梓轩，周美艳，张玲]]></author>
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<title><![CDATA[FE-Fusion：红外和可见光图像特征提取融合网络]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202501260015&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[红外与可见光图像融合的目标是生成同时包含红外热辐射信息以及可见光纹理、颜色信息的图像。现有融合方法大多需要对可见光图像进行色域转换，很少探索直接对多通道数据处理的方式；且在网络设计上多侧重于提升特征提取能力，却忽视了融合策略设计的重要性。针对上述问题，本文提出一种新型融合网络，命名为FE-Fusion。在特征提取阶段，通过可逆卷积注意力模块和多尺度Transformer模块协同工作，挖掘输入图像的局部和全局特征。在融合阶段，设计交叉融合模块，利用不同模态图像间的相关性，强化输出图像的特征表征能力。在损失函数设计上，引入多通道梯度损失与强度损失，以更好地平衡融合结果中的纹理信息和颜色信息。在MSRS和M3FD数据集上进行了验证实验，结果表明， FE-Fusion在各项评价指标上均优于现有主流代表性方法及当前先进的图像融合方法。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[应用技术]]></category>
<author><![CDATA[景李，张荣福，夏春蕾，魏辉光]]></author>
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<title><![CDATA[基于多相机协同的大鼠行为分析系统]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503030041&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[动物行为的定量分析对生物医学和神经科学领域至关重要。然而，大鼠具有复杂的互动模式和行为，如追逐、探索、寻觅和交织运动，这使得在复杂环境中监测多只大鼠变得尤为困难。本文提出了一种基于多相机协同的追踪系统，以突破单摄像头的限制问题，如物体遮挡、外观特征模糊和视场限制。该系统采用级联神经网络，结合透视变换、监控重叠区域筛选和多摄像头数据融合技术，全面研究大鼠的行为。该系统可推广应用于动物行为学、药理毒理学和安全监控等领域。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[应用技术]]></category>
<author><![CDATA[郭训威，龙严，陈钧一，魏利，戴博]]></author>
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<title><![CDATA[银岛膜–有机间隔层–CsPbBr<sub>3</sub>量子点的荧光增强研究]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503140049&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[光照射至金属薄膜形成的表面等离子激元，可有效提高邻近发光体发光效率，即产生金属增强荧光效应。该金属增强荧光具有很强的距离依赖特性，而要实现无机间隔层的有效制备对设备条件与技艺水平的要求很高。通过沉积不同层数的聚4–苯乙烯磺酸钠和聚烯丙基胺盐酸盐有机层，来控制发光体（CsPbBr<sub>3</sub>量子点）和底层金属膜（银岛膜）之间的距离。结果表明，当聚电解质层层数为2（对应的厚度为9.2 nm）的时候，CsPbBr<sub>3</sub>量子点荧光强度增强4.6倍；CsPbBr<sub>3</sub>量子点荧光寿命从7.2 ns缩至5.6 ns，且形成的复合体系光照稳定性增强。本方法为金属增强钙钛矿荧光特性研究提供了一种低成本、间隔层厚度可调的有效途径。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[设计与研究]]></category>
<author><![CDATA[殷凌煜，徐公杰]]></author>
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<title><![CDATA[圆对称艾里光束的焦点光强突变性研究]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202502260037&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[圆对称艾里光束是一种在焦点区域光强发生突变的特殊自聚焦光束，目前研究者通常使用焦点光强峰值与初始面光强峰值的比值衡量这种突变性。本文通过横向对比圆对称艾里光束与另外3种调制光束的自聚焦特性，发现该光强峰值比值为无效参数，无法准确表征焦点区域光强的突变特性，建议改用焦斑纵向半高全宽或纵向光强梯度作为评价指标。同时还发现，不同的调制方法虽然可以大幅提升光束的焦点光强峰值，但对纵向光强梯度的影响很小。通过纵向对比不同光束参数$ {r}_{0} $、$ w $以及$ \alpha $的圆对称艾里光束自聚焦特性，发现提升光束的等效数值孔径可有效增强焦点区域的光强梯度。该研究结果以期为后续圆对称艾里光束的调控提供有益的参考。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[设计与研究]]></category>
<author><![CDATA[王俐慧，耿滔]]></author>
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<title><![CDATA[基于电调制的宽带太赫兹光梳光谱研究]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503070044&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[提出并实现了一种基于电调制光学频率梳的宽带高精度太赫兹光梳光谱产生及探测方法。该方法采用电光调制技术将超稳连续激光转换为频率梳，通过孤子自频移和滤波效应实现低噪声和高频率稳定性的电调制光学频率梳，结合功率放大与脉冲压缩，输出脉冲宽度百飞秒的电光梳，实现超高频率稳定性的太赫兹脉冲发射。进一步搭建双电调制光梳太赫兹异步取样探测系统，实现梳齿间隔50 MHz，梳齿线宽5.51 MHz的高分辨太赫兹光梳光谱探测。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[设计与研究]]></category>
<author><![CDATA[刘峥煜，陶思楠，李松林，夏宇，陈员，李敏]]></author>
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<title><![CDATA[多次掺杂平坦折射率掺镱光纤的优化制备及性能测试]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202502260036&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[掺镱光纤是高功率光纤激光器的核心器件，在工业、医疗、国防等领域有着广泛应用。本文利用改良的化学气相沉积方法结合溶液掺杂技术制备掺镱光纤，通过多组分掺杂探究了磷、铝元素对折射率的调节作用。利用该掺杂方法分别制备了3次、5次、7次掺杂的光纤预制棒，并根据等效仿真对比了各光纤性能。并基于3次掺杂的方式对预制棒折射率进行优化，结合掺氟技术制备出具有包层折射率沟道的平坦折射率掺镱光纤预制棒，成功拉制出纤芯、包层直径分别为20 μm和400 μm的光纤。元素分析结果显示，光纤中各元素分布均匀，且纤芯实现了摩尔分数为0.3%的高浓度镱掺杂。最后，搭载3 kW光纤激光器对该光纤进行性能测试，其可实现拟合斜率效率为81.8%的激光输出。研究表明，改良的化学气相沉积技术结合溶液掺杂的方法可以实现多次掺杂平坦折射率的高浓度掺镱光纤制备。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[设计与研究]]></category>
<author><![CDATA[黄尊胜，张大伟，曹江行，杨旅云]]></author>
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<title><![CDATA[基于光流控技术的蛋白光学检测分析技术]]></title>
<link><![CDATA[http://joi.usst.edu.cn/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=202503100046&flag=1]]></link>
<description><![CDATA[蛋白的异常表达或功能紊乱与多种疾病密切相关，因此，蛋白分析在生物研究、疾病诊断方面具有不可替代的作用。传统的蛋白分析技术存在着自身局限性，如灵敏度不够、操作复杂、无法实时监测，难以满足临床诊断和精准医疗的需求。近年来，光流控技术的出现为蛋白分析提供了新的解决方案，不仅能够实现高灵敏度检测，还能对分子间的相互作用进行实时监测，获取动态信息。此外，光流控技术还具有检测多个目标蛋白的能力，显著提高了分析效率。]]></description>
<pubDate>2026/9/23 10:00:51</pubDate>
<category><![CDATA[综述]]></category>
<author><![CDATA[李佳乐，戴博，张大伟]]></author>
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