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Bloch表面波相移光栅的传输特性研究
1
作者 黄誉 丁明吉 +1 位作者 肖经 韦启钦 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2020年第6期593-596,共4页
随着光通信技术高速发展,对光子集成器件的尺寸和性能提出了更高的要求。文中提出了一种基于Bloch表面波的相移光栅,该器件由以高低折射率介质交替堆叠的多层结构、光传输层和光栅结构构成,通过利用多层结构激发Bloch表面波,实现超低损... 随着光通信技术高速发展,对光子集成器件的尺寸和性能提出了更高的要求。文中提出了一种基于Bloch表面波的相移光栅,该器件由以高低折射率介质交替堆叠的多层结构、光传输层和光栅结构构成,通过利用多层结构激发Bloch表面波,实现超低损耗的光传输。文中利用COMSOL Multiphysics和Lumerical FDTD solutions对器件进行了仿真分析,结果表明该相移光栅具有非常低的传输损耗和优异的滤波性能,能够兼容CMOS制造工艺,易于集成,在光子集成光路中具有巨大的应用前景。 展开更多
关键词 光通信 相移光栅 Bloch表面波
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光纤布喇格光栅的理论分析 被引量：14
2
作者 金发宏 董孝义 +1 位作者 刘志国 盛秋琴 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第9期809-813,共5页
本文从耦合模理论出发推导了光纤布喇格光栅的最大反射系数和反射主峰带宽的表达式，以此为基础具体分析了相移光栅，导出了一些有重要意义的结果。
关键词 光纤 布喇格光栅 啁啾光栅 相移 光栅
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相位掩膜板移动法制作DFB光纤激光器 被引量：8
3
作者 朱清 陈小宝 +1 位作者 陈建平 彭刚定 《光纤与电缆及其应用技术》 2006年第1期17-20,29,共5页
对相移光栅的制作技术进行了介绍和比较。并采用相位掩膜板移动法研制了掺铒DFB（分布反馈）光纤激光器，激光泵浦的阈值约为4mW，线宽约为10—20kHz。
关键词 相移光栅 相位掩膜板 分布反馈光纤激光器
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基于偏振特性的相移光栅磁场传感方法分析 被引量：7
4
作者 冯奎 朱勇 +1 位作者 苏洋 彭晖 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期763-768,共6页
应用传输矩阵法,对相移光栅的磁场传感机理进行了理论推导和仿真验证,分析了相移光栅的相移大小、相移位置以及光栅长度对磁场传感系统性能的影响。仿真结果表明,相移光栅阻带中透射窗口的带宽和透射率直接影响了磁场的测量结果,并与传... 应用传输矩阵法,对相移光栅的磁场传感机理进行了理论推导和仿真验证,分析了相移光栅的相移大小、相移位置以及光栅长度对磁场传感系统性能的影响。仿真结果表明,相移光栅阻带中透射窗口的带宽和透射率直接影响了磁场的测量结果,并与传统光纤布拉格光栅(FBG)测量方案进行了比较。仿真和实验表明,具有窄带宽高透射率透射窗口的相移光栅能够显著提高磁场传感系统的精度和灵敏度。 展开更多
关键词 传感器 相移光栅 偏振相关损耗 法拉第效应 透射窗口
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相移光栅磁场传感方案交叉敏感分析 被引量：7
5
作者 冯奎 朱勇 +1 位作者 苏洋 彭晖 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1020-1025,共6页
通过相移光栅的偏振相关损耗(PDL)进行磁场测量是一种较为新颖的磁场测量方法,可用于对脉冲交变强磁场的测量。交叉敏感问题是光纤光栅传感中的关键问题。忽略光栅固有双折射,利用传输矩阵法对磁场传感原理进行了推导与仿真,理论分析了... 通过相移光栅的偏振相关损耗(PDL)进行磁场测量是一种较为新颖的磁场测量方法,可用于对脉冲交变强磁场的测量。交叉敏感问题是光纤光栅传感中的关键问题。忽略光栅固有双折射,利用传输矩阵法对磁场传感原理进行了推导与仿真,理论分析了温度、轴向应力和压力等对相移光栅透射窗口的影响,并对相应的PDL峰值变化进行了数值仿真。理论和实验表明,透射窗口峰值的波长随温度和轴向应力呈线性变化,PDL谱线发生横向平移,磁场传感系统不受影响。压力的变化改变了光栅的折射率分布,产生应力双折射,PDL谱线发生不规则变化,对磁场测量结果产生严重影响。 展开更多
关键词 磁场测量 相移光栅 偏振相关损耗 交叉敏感
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高成品率大耦合因子DFB激光二极管芯片设计与制备
6
作者 姚文港 郝腾 +1 位作者 张坤伟 刘婷婷 《微纳电子技术》 CAS 2024年第6期38-44,共7页
设计并制备了一种基于相移光栅的大耦合因子分布反馈(DFB)激光二极管芯片,解释了相移光栅在大耦合因子下实现芯片高成品率的机理。采用传输矩阵法模拟了不同耦合因子下随机相位对均匀光栅和相移光栅激光二极管芯片单模特性的影响,发现... 设计并制备了一种基于相移光栅的大耦合因子分布反馈(DFB)激光二极管芯片,解释了相移光栅在大耦合因子下实现芯片高成品率的机理。采用传输矩阵法模拟了不同耦合因子下随机相位对均匀光栅和相移光栅激光二极管芯片单模特性的影响,发现对于常规均匀光栅DFB结构,随着耦合因子的增加,芯片阈值增益差会明显降低,从而降低芯片单模成品率;而相移光栅DFB结构在不同耦合因子下,芯片阈值增益差并没有明显变化,仍能够保证比较高的单模成品率。采用电子束光刻制作了1/4波长相移光栅和均匀光栅并进行了对比,最后制备出大归一化耦合因子(κL=2.1)的相移光栅DFB激光器二极管芯片。测试统计数据显示,与均匀光栅激光二极管芯片相比,新型相移光栅DFB激光二极管芯片成品率明显高,达70%以上。与常规归一化耦合因子(κL≈1.2)DFB激光二极管芯片相比,在宽温(-40~95℃)下,新型大耦合因子激光二极管芯片的光谱单模特性更稳定,同时具有更低的阈值电流,在低工作电流(30 mA)下,芯片的-3 dB带宽大于18 GHz,满足传输速率为25 Gbit/s的高速传输协议要求。 展开更多
关键词 分布反馈(DFB) 激光二极管 大耦合因子 相移光栅 传输矩阵 高成品率
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彩色格雷码结合彩色相移光栅三维重建研究 被引量：5
7
作者 闫小三 李长勇 +1 位作者 孙耀宁 房爱青 《机械设计与制造》 北大核心 2018年第1期107-110,共4页
针对常用的黑白格雷码结合黑白四步相移光栅三维重建需要大量编码图像,计算量大和重建速速慢的缺点,提出了彩色格雷码结合彩色三步相移光栅三维重建方法。该三维重建平台由两台相机、一台投影仪和电脑组成。根据彩色编码原理,提出了相... 针对常用的黑白格雷码结合黑白四步相移光栅三维重建需要大量编码图像,计算量大和重建速速慢的缺点,提出了彩色格雷码结合彩色三步相移光栅三维重建方法。该三维重建平台由两台相机、一台投影仪和电脑组成。根据彩色编码原理,提出了相应的求解相位方法,并保持横纵相位一致和连续性原则进行了匹配后实现三维重建。最后,将该方法与黑白格雷码结合黑白四步光栅相移三维重建方法进行了实验对比。实验结果表明:彩色格雷码结合彩色三步相移光栅三维重建大大减少了编码图像数量、加快了三维重建速度并具有较好的重建效果。 展开更多
关键词 三维重建 彩色 格雷码 相移光栅
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纳米压印制作半导体激光器的分布反馈光栅 被引量：4
8
作者 王定理 周宁 +3 位作者 王磊 刘文 徐智谋 石兢 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2010年第1期56-59,共4页
分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长... 分布反馈(DFB)光栅的制作是半导体激光器芯片的关键工艺,通过纳米压印技术在InP基片表面涂覆的光刻胶上压印出DFB光栅图形,并分别通过湿法腐蚀和干法刻蚀技术将光栅图形转移到InP基片上。所制作的DFB光栅周期为240nm(对应于1 550nm波长的DFB激光器),光栅中间具有λ/4相移结构。采用纳米压印技术制作的DFB光栅相对于通常双光束干涉法制作的光栅具有更好的均匀性以及更低的线条粗糙度,而且解决了双光束干涉法无法制作非均匀光栅的技术难题。相对于电子束直写光刻法,采用纳米压印技术制作DFB光栅具有快速与低成本的优势。采用纳米压印技术在InP基片上成功制作具有相移结构的DFB光栅,为进一步进行低成本高性能的半导体激光器芯片的制作奠定了良好基础。 展开更多
关键词 纳米压印 半导体激光器 分布反馈光栅 相移型光栅 干法刻蚀技术 湿法腐蚀
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相移光栅及取样光栅的双峰滤波特性 被引量：3
9
作者 田力 张爱玲 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2896-2900,共5页
设计了具有双峰滤波特性的相移光栅及取样光栅,利用传输矩阵方法对其滤波特性进行了研究。结果表明,多π相移光栅及π相移取样光栅均可获得双峰滤波特性,并且π相移取样光栅比多π相移光栅具有更好的双峰滤波特性,其反射频谱的旁峰幅度... 设计了具有双峰滤波特性的相移光栅及取样光栅,利用传输矩阵方法对其滤波特性进行了研究。结果表明,多π相移光栅及π相移取样光栅均可获得双峰滤波特性,并且π相移取样光栅比多π相移光栅具有更好的双峰滤波特性,其反射频谱的旁峰幅度比多π相移光栅低得多。调整π相移取样光栅的占空比（取样长度与取样周期的比值）位于0.66-0.8范围内时,得到了更好的双峰滤波特性,特别是占空比为0.75时其旁峰反射率整体上处于最低值。 展开更多
关键词 光纤光学 相移光栅 取样光栅 双峰滤波 占空比
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基于π相移光纤布拉格光栅的窄线宽掺铒光纤激光器 被引量：3
10
作者 孙俊杰 王泽锋 +2 位作者 王蒙 曹涧秋 陈金宝 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2017年第8期217-222,共6页
窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点,在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。利用自行设计并制作的π相移光纤光栅和高反射率光纤布拉格光栅(FBG),搭建了环形腔掺铒光纤激光器,利用π相移光纤光栅的窄带... 窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点,在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。利用自行设计并制作的π相移光纤光栅和高反射率光纤布拉格光栅(FBG),搭建了环形腔掺铒光纤激光器,利用π相移光纤光栅的窄带滤波特性实现了1.5μm波段的窄线宽掺铒光纤激光输出。当980nm半导体激光抽运功率为5 W时,激光输出功率为1.006 W,光-光转换效率大于20%,中心波长为1549.45nm,激光线宽为5.32pm。输出光没有残余抽运光,表明继续增加抽运光功率可以进一步提升激光功率。通过优化设计π相移光纤光栅的透射峰带宽、FBG的反射谱和激光腔结构,有望实现高效、高功率的单纵模激光输出。 展开更多
关键词 激光器 π相移光纤光栅 光纤布拉格光栅 窄线宽 掺铒光纤激光器 环形腔
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相移光纤光栅的反射光谱特性及其应用 被引量：3
11
作者 黄娟 姜德生 +1 位作者 周次明 廖胜辉 《武汉理工大学学报（信息与管理工程版）》 CAS 2005年第5期66-69,共4页
使用二次曝光法或相位掩膜法制作的相移光纤光栅,可在光纤光栅阻带中打开一个狭窄的透射窗口,窗口位置可以随着相移量的大小发生改变。利用传输矩阵法的计算,对相移光纤光栅的反射光谱特性进行了分析,并且对如何利用相移光纤光栅的光谱... 使用二次曝光法或相位掩膜法制作的相移光纤光栅,可在光纤光栅阻带中打开一个狭窄的透射窗口,窗口位置可以随着相移量的大小发生改变。利用传输矩阵法的计算,对相移光纤光栅的反射光谱特性进行了分析,并且对如何利用相移光纤光栅的光谱特性进行多方面的应用给予了展望。这些结果将对相移光纤光栅的实际制作及应用有重要的指导意义。 展开更多
关键词 传输矩阵 光谱特性 相移光栅
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基于相移光栅的Sagnac环滤波器的光谱特性分析 被引量：3
12
作者 王露 武向农 周明 《上海师范大学学报（自然科学版）》 2016年第5期548-554,共7页
提出了一种基于相移光栅的Sagnac环滤波器的设计.利用Jones矩阵法,建立了该滤波器的理论模型,推导出了传输谱的表达式,并对其进行数值仿真和分析.重点讨论了相移光栅的参量、光纤环臂差对传输光谱的影响.通过数值模拟,得到了具有双带通... 提出了一种基于相移光栅的Sagnac环滤波器的设计.利用Jones矩阵法,建立了该滤波器的理论模型,推导出了传输谱的表达式,并对其进行数值仿真和分析.重点讨论了相移光栅的参量、光纤环臂差对传输光谱的影响.通过数值模拟,得到了具有双带通的梳状滤波特性的传输光谱,可应用于光纤光栅传感和通信系统. 展开更多
关键词 光纤 SAGNAC环 相移光纤光栅 传输矩阵 滤波器
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DFB光纤激光器中相移光栅优化分析 被引量：3
13
作者 蔡晓锋 赵岩 《中国电子科学研究院学报》 2010年第1期53-56,共4页
相移光栅在光通信领域具有较高的应用价值,文中用传输矩阵法,详细分析了相移光栅中相移量,折射率调制深度,相移位置及光栅长度对相移光栅的影响,并结合相移光栅在DFB光纤激光器中的应用进行了分析。分析表明,实际制作DFB光纤激光器时,... 相移光栅在光通信领域具有较高的应用价值,文中用传输矩阵法,详细分析了相移光栅中相移量,折射率调制深度,相移位置及光栅长度对相移光栅的影响,并结合相移光栅在DFB光纤激光器中的应用进行了分析。分析表明,实际制作DFB光纤激光器时,应根据实际应用场合,对相移光栅的相关参数进行设计,从而提高光纤激光器性能。 展开更多
关键词 传输矩阵法 DFB光纤激光器 相移光栅
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基于相移光栅中交叉相位调制的全光逻辑门 被引量：1
14
作者 宋俊峰 李齐良 陈心 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2017年第2期19-22,共4页
对基于相移光栅中交叉相位调制的全光逻辑门的理论进行了研究.研究了器件的开关特性,利用泵浦光来控制弱连续波的输出切换,实现了将泵的光信息传输到连续光上.通过改变两个泵浦光的组合,利用两个输出端口输出功率计算消光比,再根据消光... 对基于相移光栅中交叉相位调制的全光逻辑门的理论进行了研究.研究了器件的开关特性,利用泵浦光来控制弱连续波的输出切换,实现了将泵的光信息传输到连续光上.通过改变两个泵浦光的组合,利用两个输出端口输出功率计算消光比,再根据消光比判定实现逻辑门功能,在相移光栅无相移量时,实现了与门和与非门. 展开更多
关键词 逻辑门 相移光栅 交叉相位调制 全光开关
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基于差分群时延的磁场传感中光纤布拉格光栅结构影响的性能分析 被引量：1
15
作者 苏洋 彭晖 +2 位作者 冯奎 徐俊华 李玉权 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1223-1228,共6页
对基于差分群时延的磁场测量方法中光纤布拉格光栅(FBG)结构的影响进行了分析。利用耦合模理论和传输矩阵法仿真,分析了均匀FBG的长度和折射率调制系数对传感系统测量范围和灵敏度的影响。同时改变FBG制作结构,研究了啁啾光栅、相移光... 对基于差分群时延的磁场测量方法中光纤布拉格光栅(FBG)结构的影响进行了分析。利用耦合模理论和传输矩阵法仿真,分析了均匀FBG的长度和折射率调制系数对传感系统测量范围和灵敏度的影响。同时改变FBG制作结构,研究了啁啾光栅、相移光栅和切趾光栅的差分群时延性能。并对各种光栅结构的差分群时延峰值大小进行了理论和实验比较。对均匀光栅和相移光栅的实验比较测量表明,采用相移光栅结构可以明显提高传感测量系统的灵敏度,实验数据和理论吻合较好。 展开更多
关键词 传感器 光纤布拉格光栅 差分群时延 灵敏度 相移光栅
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硅基相移啁啾切趾光栅的光谱特性分析 被引量：1
16
作者 陈超毅 余建国 +1 位作者 王任凡 罗颷 《光通信研究》 北大核心 2017年第6期66-70,共5页
硅基相移光栅具有良好的波长选择性。文章通过相移光栅的耦合方程,利用Matlab软件进行仿真,分别讨论了不同相移大小和光栅长度对相移光栅的反射谱的影响;通过引入啁啾和切趾技术达到了拓宽带宽、抑制旁瓣和时延的目的。设计仿真出了一... 硅基相移光栅具有良好的波长选择性。文章通过相移光栅的耦合方程,利用Matlab软件进行仿真,分别讨论了不同相移大小和光栅长度对相移光栅的反射谱的影响;通过引入啁啾和切趾技术达到了拓宽带宽、抑制旁瓣和时延的目的。设计仿真出了一种带宽为0.18nm、时延为-3 795ps/nm的硅基相移啁啾切趾光栅,为波长可控的耦合器、波长滤波器等的设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 相移光栅 啁啾系数 切趾技术 耦合模
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DFB光纤激光器最佳输出特性研究
17
作者 蔡晓锋 施伟华 赵岩 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期411-415,共5页
相移光栅是构成DFB光纤激光器谐振腔的关键元件,当相移光栅制作中引入附加损耗时,耦合系数和光栅长度对DFB光纤激光器最佳输出特性会产生明显影响。采用传输矩阵法,数值分析了不同谐振腔损耗下最佳输出功率所对应的最佳光栅长度及耦合... 相移光栅是构成DFB光纤激光器谐振腔的关键元件,当相移光栅制作中引入附加损耗时,耦合系数和光栅长度对DFB光纤激光器最佳输出特性会产生明显影响。采用传输矩阵法,数值分析了不同谐振腔损耗下最佳输出功率所对应的最佳光栅长度及耦合因子的变化。结果表明,在设计光纤激光器时,根据光纤光栅的制作损耗,优化光栅长度及耦合因子可以使光纤激光器的输出实现最佳化。这些结论对基于光纤激光器的结构优化具有指导意义。 展开更多
关键词 激光技术 最佳输出 传输矩阵法 相移光栅 DFB掺铒光纤激光器
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基于啁啾相移光纤光栅的滤波器设计及应用 被引量：13
18
作者 鲁韶华 许鸥 +2 位作者 冯素春 董小伟 简水生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1675-1680,共6页
相移光纤光栅作为透射型带通滤波器件降低了使用成本和插入损耗,在光通信和传感领域有着较高的应用价值。啁啾相移光纤光栅的透射峰波长和数量由相移点的位置和数量来确定,透射峰特性受相移量的影响。采用分段切趾的方法获得满足光通信... 相移光纤光栅作为透射型带通滤波器件降低了使用成本和插入损耗,在光通信和传感领域有着较高的应用价值。啁啾相移光纤光栅的透射峰波长和数量由相移点的位置和数量来确定,透射峰特性受相移量的影响。采用分段切趾的方法获得满足光通信要求的滤波特性,利用传输矩阵法分析了切趾前后透射峰特性的变化,结果表明:切趾改善了滤波器的幅度和相位响应,依据滤波器的设计要求选取不同的切趾函数以及切趾比例;切趾还大大减弱了透射峰波长和深度对相移量的敏感度,适当切趾后相移量的影响可以忽略。并提出一种应用双通道啁啾相移光纤光栅滤波器产生脉冲毫米波副载波信号的方案。 展开更多
关键词 光纤光学 啁啾相移光栅滤波器 传输矩阵法 切趾 毫米波副载波
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双投影结构光三维测量中重叠相移光栅的分离方法 被引量：11
19
作者 白景湘 曲兴华 +1 位作者 冯维 张福民 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期142-148,共7页
在结构光的三维测量中,单投影仪单相机的测量结构在测量复杂物体时容易出现遮挡与阴影现象,从而影响了测量数据的完整性;使用双投影单相机的测量结构可扩展成像范围,减小阴影部分的面积,提高测量效率,但从部分重叠的相移光栅中分离出原... 在结构光的三维测量中,单投影仪单相机的测量结构在测量复杂物体时容易出现遮挡与阴影现象,从而影响了测量数据的完整性;使用双投影单相机的测量结构可扩展成像范围,减小阴影部分的面积,提高测量效率,但从部分重叠的相移光栅中分离出原始投影信号是该方法的难点。在分析传统四步相移法的基础上,提出了一种基于灰度互补关系的重叠相移光栅分离方法,该方法通过调整投影的相移光栅的时间及次序,在不改变原有测量系统结构的基础上有效消除了重叠部分的干扰信号;为了验证该分离方法的有效性,搭建测量系统进行相关实验。结果表明:利用互补关系可以实现重叠相移光栅信号的准确分离,获取完整的点云数据,同时也提高了测量速度。 展开更多
关键词 测量 分离算法 重叠相移光栅 结构光 三维测量 多投影 点云生成
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应变、温度对λ/4相移光栅反射光谱特性的影响 被引量：4
20
作者 姜德生 廖胜辉 +1 位作者 周次明 余海湖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1577-1581,共5页
利用矩阵法和编程计算,对λ/4相移光栅在外界应变或温度的影响下,其反射光谱特性进行研究,得出一些规律性的结论.这些理论结果将对相移光栅在传感中的应用及其制作有参考作用.
关键词 矩阵法 光谱特性 相移光栅
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