大面阵红外焦平面杜瓦冷指支撑结构设计

空间红外相机为提高成像质量,采用脉冲管制冷机对大面阵红外探测器进行制冷和杜瓦封装,形成杜瓦组件,使探测器工作在深低温环境下。冷指与热端之间仅靠脉冲管的薄壁结构连接,径向支撑刚度偏低,无法承受卫星发射阶段的振动,需对冷指增加支撑结构;但为提高制冷效率,又需要尽量增大连接探测器的冷指与制冷机热端之间的结构热阻,以减少结构间漏热。传统的方案是在冷指与热端之间增加金属支撑柱,但该结构会带来附加的漏热,且因为连接刚度较大,会由于装配及加工误差在脉冲管焊缝处产生较大的结构应力,影响组件性能。提出一种基于玻璃纤维束的冷指支撑结构,利用玻璃纤维束的高抗拉刚度及低抗弯刚度提高冷指径向支撑刚度的同时减小其在轴向上的结构应力;同时,玻璃纤维束的超低导热系数和小截面面积可以极大的提高结构热阻,显著减小附加漏热。与传统方案相比,玻璃纤维束支撑加强结构在提高冷指支撑刚度同时,将冷指与热端之间的结构热阻增大为原来的3 730倍,解决了冷指支撑加强结构既要求抗振性能好、又要求漏热小的难题,可适用于各种类型的大面阵红外探测器的杜瓦冷指支撑结构。     

快速响应红外探测器自适应降噪

为了在不降低快速响应热释电探测器响应速度的同时抑制器件的振动干扰,通过对快速响应热释电红外探测器的振动噪声机理和输出电信号的频谱分析,提出了数字降噪方案,并用基于FPGA的硬件电路来实现.文中还介绍了硬件的结构和FPGA代码实现,给出了降噪之后的实际效果.     

红外、紫外、微光系统与应用

0617046混合式IRFPA读出电路参数测试系统〔刊,中〕/程瑶//红外与激光工程.—2006,35(2).—249-252(E)0617047基于局部灰度分析的红外图像轮廓跟踪算法〔刊,中〕/夏涛//红外与激光工程.—2006,35(2).—216-221(E)0617048快速响应红外探测器自适应降噪〔刊,中〕/胡旭//红外与激光工程.—2006,35(2).—201-203(E)为了在不降低快速响应热释电探测器响应速度的同时抑制器件的振动干扰,通过对快速响应热释电红外探测器的振动噪声机理和输出电信号的频谱分析,提出了数字降噪方案,并用基于FPGA的硬件电路来实现。文中还介绍了硬件的结构和FPG…     

快速响应红外探测器数字降噪研究

通过分析快速响应热释电红外探测器的振动噪声机理和输出电信号的频谱,得到相应结果。根据结果本文提出一种新颖的数字降噪方案,并采用基于FPGA的硬件电路将其实现,在文中对硬件的结构和其中的FPGA代码实现进行了介绍,最后本文给出了降噪之后的实际效果。     

高速列车司机室异常噪声分析与控制研究

对高速列车司机室内的噪声和振动进行了测试,分析车内的噪声与振动水平、噪声传递路径及声源特性,探寻造成司机室噪声水平过大的原因,提出通过车轮鏇修解决司机室噪声过大问题的建议,并对车轮鏇修前后的司机室噪声与振动水平进行了对比测试分析,并由此开展了高速列车司机室噪声控制措施的研究.结果表明,车轮第20阶多边形是使车内噪声和振动过大,并形成588 Hz显著频率的主要原因.车辆结构在580 Hz附近存在局部模态区,当外界激振频率落在这一区域时,会激发车辆结构的共振.通过车轮鏇修,改善车轮多边形,可以在一定程度上缓解车内噪声问题.但是,优化车辆结构,使车辆模态避开车内噪声显著频率范围,才能从根本上解决包括司机室噪声过大在内的一系列由于共振引发的车内噪声问题.另外,结构振动声辐射对司机室显著声源具有一定贡献,针对司机室噪声控制,还需要采取一定的减振措施.     

消音器的减振降噪性能分析

阐述水下航行器的辐射噪声主要来自各种船舶机械振动导致的壳体振动继而引发的声辐射。辐射噪声是水下暴露舰船目标的重要原因，为了增加舰船的隐蔽性，减弱这类噪声势在必行。采用有限元法，建立消音器的物理模型及有限元离散模型，进而研究对消音器减振降噪性能的影响。仿真验证得到球半径越大、模型圆柱半径越大以及半球腔支撑都能很好地消音降噪，同时验证球壳的厚度对消音器的性能有影响，对消音降噪影响不大，这为后续的工程设计提供科学依据，具有重要意义。     

PbS红外探测器的低频噪声特性研究

PbS红外探测器的研究开始较早,由于其室温的优越性,至今应用仍很广泛.然而噪声严重影响了其性能,因此其噪声的研究目前很受重视.首先阐述了光导探测器的低频噪声理论;其次给出一简便而实用的PbS红外探测器低频噪声测量系统;最后在PbS红外探测器低频噪声实际测量和分析的基础上,分析了其低频噪声产生机理、偏压特性与温度特性,从而为改善器件质量提供了理论依据.     

电梯噪声传播分析与控制

分析了电梯噪声产生机理与传播途径,通过查阅相关技术文件总结了电梯噪声标准.试验通过工程案例阐述了如何测试分析电梯噪声,并提出有效控制电梯噪声和减少振动的途径、措施.采用阻尼隔声板增加降噪减振层方式以隔断声音传播的方法实现电梯降噪处理、控制柜的固定作软接触处理等措施隔断“声桥”,使业主房内噪声声压降低.     

红外探测器振动噪声自动采集系统设计

红外探测器应用时受环境影响或外力作用会产生机械振动,从而引起振动噪声。噪声电压干扰会极大地降低探测器的跟踪能力和探测距离。因此振动噪声引起广泛关注,它是评价探测器的重要参数,也是剔除不合格探测器的重要手段。随着国内与国际市场对红外探测器的需求日益增加,传统人工监测并记录的测试方法已不能满足目前的产能需求。研究了一款支持不同规格红外探测器的振动噪声自动采集系统,主要介绍了系统设计原理、系统组成、各模块功能等。该系统的成功应用有效解决了红外探测器振动噪声测试效率低、准确率低的问题。以一款多元探测器为例,测试效率提高3倍,准确率为100%。该系统实现了振动噪声测试自动采集、无人值守,节约了人力成本。     

短波红外InGaAs焦平面噪声特性

为研究铟镓砷焦平面的噪声特性,设计了两种不同吸收层掺杂浓度的InGaAs外延材料,采用标准工艺制备了平面型160×128元光敏芯片,并与相同结构的读出电路倒焊耦合形成160×128元焦平面,采用改变积分时间和改变器件温度的方法,测试焦平面的信号与噪声.通过研究不同材料参数、器件性能与焦平面噪声的关系,定量分析了短波红外InGaAs焦平面的噪声特性.结果表明,焦平面噪声主要来源于焦平面耦合噪声和探测器噪声,降低InGaAs外延材料吸收层的掺杂浓度,可以有效降低探测器电容,从而降低焦平面的耦合噪声;而探测器噪声由探测器暗电流和工作温度影响,该噪声在长积分时间下决定了焦平面的总噪声水平.实现低暗电流、低电容特性的光敏芯片是降低焦平面噪声的有效途径.     

热释电探测器外部噪声的研究

研究了ＰＥＣ结构热释电探测器的环境温度变化噪声及机械振动噪声，介绍了两种降低外部噪声的方法，得出了比探测率、环境温度变化产生的噪声与负载电阻的关系，并进行了实验验证；并对双元探测器的一些特性进行了研究。     

Sources of intensity noise in wide-band UHF analog optical communication systems: Their elimination and reduction

The feasibility of high-speed multimode analog fiber-optic transmission was examined by conducting a wide range of experiments on a fiber-optic link. The experimental link consisted of a laser transmitter with pigtail terminated in a fiber-optic connector, 240 m of fiber, and a detector with a pigtail terminated in a connector. Four different laser transmitters were used in the link. Changes in the amplitude and frequency separation of peaks in the noise spectrum due to optical feedback from the fiber-optic connectors and detector surface were investigated. Results indicated that index-matching gel placed in the connector nearest the transmitter reduced the near-end reflection peaks. Gel placed in both connectors increased the far-end reflection peaks when a conventional detector was used. However, these far-end reflection peaks were eliminated by using an angled detector which had a surface tilted at an angle relative to the end of the pigtail fiber. A heavily-moded laser showed substantially smaller reflection peaks and less change in the noise floor due to connector/fiber vibration than a laser with 1 or 2 modes.     

音叉式石英晶振谐振频率的非电学快速测量方法

设计了声激励和光激励两种非电学快速测量音叉式石英晶振谐振频率的方法。不同于传统的电激励测量法,在外部激励源激发音叉振动同时,使用一束探测光把音叉振臂的振动信号转化成光强变化信号,从而避免了在测量中压电效应的使用。在声激励实验中,对比了不同的声波发生器和有无导声管的激励效果,优化了声波激发位置;在光激励实验中,研究优化了光束激发的位置。     

快速响应热释电器件降噪

振动噪声对长波快速响应热释电红外探测器的实际应用影响较大,减少振动噪声是热释电探测器研究的重要内容之一。提出采用自适应滤波的方法来降低振动噪声,并且就这种方法进行了讨论。     

红外探测器杜瓦冷头的低温可靠性研究

红外探测器杜瓦冷头结构受温度冲击时容易损伤,甚至会导致探测器组件失效。这是红外探测器组件产品研制中不可避免的可靠性问题之一。针对红外探测器杜瓦冷头的低温可靠性问题展开了相关研究。结合粘接失效原理和有限元仿真,讨论了粘接胶厚度、溢胶等情况对杜瓦冷头低温应力、冷头-冷指粘接面积与探测器温度关系的影响。结果表明,胶层状态是影响杜瓦冷头低温损伤和温度传导的重要原因。产品研制过程中可通过控制粘接胶层来降低大面阵探测器粘接结构的低温应力,从而提高冷头结构的低温可靠性。     

自适应压电振动盘控制器设计

振动给料机是工业控制自动化中常用的设备,压电振动盘是目前效率和稳定性最高的振动给料机,但在使用过程中存在共振点变化导致效率下降的问题。针对该问题,设计了适用于压电振动盘的自适应控制器。该控制器能够对压电振动盘的振动频率和幅值进行连续调节,模糊PID控制使得振动盘输出幅值保持稳定,自适应算法使振动盘始终工作在最佳振动频率。控制器采用准谐振开关电源,可以消除电网电压波动对系统工作的影响。设计结果表明:该控制器工作性能稳定,驱动效率高且产生的噪音较小。     

GaN基p-i-n器件振动噪声研究

振动环境中,GaN基p-i-n器件的噪声会急剧增加,这限制了器件的探测能力。利用力锤和振动台分别模拟冲击振动和随机振动环境,研究了器件噪声在不同振动条件下的变化规律。实验结果表明,在冲击振动中,器件噪声呈现出周期特性,但噪声幅度随着时间减小。器件噪声主要的频率成分为429Hz,此频率下的器件噪声与激励力的大小、振动加速度的幅度成线性关系。随机振动的实验结果也表明,振动环境中测量到的噪声随着随机振动功率谱密度的增大而线性增加。     

多元探测红外导引头振动噪声抑制

为了提高红外探测系统的灵敏度，对一种多元探测红外位标器的振动噪声进行了研究。列举了影响红外信号的噪声类型，分析了振动噪声可能产生的各种原因，建立了振动噪声的传递函数，并提出用减振的方法即隔离弹体振动的方法降低位标器的振动噪声。根据此种位标器的特点。建立了减振系统的数学模型，得到位标器振动模型的微分方程并对该微分方程求解。本文的创新点在于运用拉格朗日动力学方程解决了红外系统的振动噪声问题，并在工程中予以成功应用。