基于扫描光源的光纤气体传感系统的研究

提出了一种基于窄带扫描光源的光纤气体传感系统。该系统能在多种气体共存环境下,完成对不同组分气体浓度的检测。克服了传统光纤气体传感系统在多种气体共存环境下需要多台光源进行检测的弊端,降低了工业化气体检测的成本。系统以放大自发辐射(ASE)光源为基础,结合锯齿波(STW)驱动的可调谐法-珀(Fabry-Perot)滤波器形成窄带扫描光源。针对可调谐滤波器的电容特性会引起锯齿波驱动失真的现象,提出了采用并联谐振回路的方案来解决锯齿波驱动失真的问题,保障了扫描光源工作的稳定性。实验结果表明,在乙炔和氨气混合气体的环境下,本系统可以实现对不同组分气体浓度的同时检测,检测结果误差较小。     

哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究

提出了一种基于哈特曼原理子口径斜率扫描再重构波面的检测方式,研究了一种解决大口径光学系统不同俯仰角下的像质评价的方法。该方法无需同等口径标准镜,通过扫描方式获取波面信息。采用光学软件与数学分析软件通过DDE接口连接进行计算机联合仿真的方式进行探究,仿真光学系统采用主镜720 mm,次镜100 mm的卡塞-格林系统来验证该方法的可行性,利用随机误差注入及多次扫描平均的方法进行了该检测方式中重构波面精度的研究;系统探究了光斑中心提取误差、子口径定位误差、子口径倾斜误差对于该检测方法重构波面精度的影响。给出了该方法仿真结果与光学软件仿真结果的对比,并获取了误差注入时各误差与重构波面精度的物理模型。     

激光转镜扫描宽带温度场

应用温度场的叠加原理,导出了激光扫描转境宽带温度场的数学模型,用计算机模拟了不同参数下的温度曲线,分析了温度曲线的特点及参数对扫描宽带温度分布的影响,提出了“温度波线行波法”,使长时间加热的激光转镜扫描宽带温度场函数表达和计算简化,导出了准稳态下t时刻,激光转镜扫描宽带温度场在点(x0,y,z0)处的温度函数可表示为T=f0(y-u0×t)     

双光楔微扫描哈特曼-夏克波前探测技术

传统哈特曼-夏克传感器主要受微透镜尺寸与微透镜数量的限制,对待测波前采样不足,影响对波前的探测精度。通过对哈特曼-夏克传感器波前重构原理和双光楔微扫描原理进行分析讨论,提出了一种在哈特曼-夏克传感器之前加入双光楔微扫描结构的检测方法,弥补了传统哈特曼-夏克传感器对待测波前采样不足的缺点。利用Zemax和Lighttools软件模拟了加入双光楔微扫描结构哈特曼-夏克传感器的光斑分布情况。微扫描图像重建算法与波前重构算法结合给出原理性验证,对所模拟后大像差光学系统波前复原精度提高了53.53%,该方法可以有效提高哈特曼-夏克传感器对波前探测的精度。     

基于内网扫描和内网检测的非法外联监控方案

本文分析了基于客户端Agent和基于内网扫描两大类非法外联监控的方法,并重点分析了基于内网扫描加外网检测方法的优缺点,针对基于内网扫描加外网检测方法的缺点提出了一种改进方案。     

夏克哈特曼扫描拼接检测平面镜(特邀)

随着先进光学系统设计与制造的发展,大口径光学系统得到了广泛的应用。然而,大口径平面镜高精度面形的检测手段不足,限制了大口径平面镜的制造与应用。为实现大口径平面反射镜的高精度面形检测,提出一种夏克哈特曼扫描拼接检测平面镜面形的方法。对扫描拼接原理、波前重构算法进行了研究,建立了微透镜阵列成像的数学模型,验证了夏克哈特曼扫描拼接检测原理的可行性。针对一口径为150 mm的平面镜进行了扫描拼接检测实验,拼接得到的全口径面形为0.019λ RMS(λ=635 nm);与干涉检测结果对比,检测精度为0.008λ RMS,结果表明该方法能够实现大口径平面反射镜的高精度检测。     

宽角扫描赋形对称单反射面天线的优化设计

为满足宽角扫描的要求,基于几何光学理论对一种对称单反射面天线进行了赋形设计。以扫描口径面上射线路径的方差为目标函数,采用Powell方法极小化该函数,最终确定出了反射面的方程、特定扫描角度下的馈源位置以及馈源对反射面的照射区域,实现了天线扫描工作时的最小增益损失和最高口径利用效率。分析结果表明,所设计的单反射面天线在宽角扫描范围内,方向图无大的畸变,增益损失很小,副瓣电平达到了设计要求。本文赋形方法为宽角扫描双反射面天线的赋形设计奠定了基础。     

线性调频激励的红外热波成像检测技术

线性调频激励的红外热波成像检测技术是一种基于线性调制热波信号处理的主动式红外热成像技术,能够弥补传统红外锁相热像检测的单一调制热波只能探测相应扩散深度缺陷的不足,可准确检测不同深度范围内的缺陷形状及尺寸。阐述了线性调频红外热波成像检测技术的原理、分析方法和实验。采用有限元方法对线性调频啁啾(Chirp)规律变化热流在构件中的传递过程进行了分析。利用相关算法计算了表面温度(热波)信号的相关峰值及其对应的时间,形成了表面温度相关峰值图像与峰值时间图像。利用Chirp规律调制卤素光源作为热激励源对金属平底孔试件进行激励加载,通过Jade MWIR 550 焦平面红外热像仪进行图像序列采集。分别利用时域相关处理与频域FFT扫描得到了表面温度(热波)信号的相关峰值及对应时间图像和不同频率下的相位图像。试验结果表明,在给定激励条件下,相关峰值图像和频域相位图像能够可靠地确定不同深度缺陷的几何特征。     

锯齿波调制半波扫描技术对甲烷检测系统的性能改进

为了能够在复杂的环境下实现甲烷气体浓度的高精度和高稳定性检测,在基于光谱吸收原理的光纤甲烷检测系统的基础上,提出了利用锯齿波调制的半波扫描技术,较大程度改进了系统的性能指标。采用锯齿波调制光源的方式,同时对光信号进行波长调制和强度调制,实现对甲烷气体的洛伦兹吸收线型扫描。锯齿波调制的方式能够解决信号链路噪声、环境噪声等随机信号对光强造成的干扰,消除光源波长漂移对检测带来的影响,且实现了积分处理,进一步提高检测精度;但由于甲烷吸收光谱的对称性,采用通用的全波扫描方式,气体吸收光强后进行微分处理会出现正弦型曲线,无法准确确定吸收的光强所对应的数字量;而采用半波扫描方式,气体吸收光强后进行微分处理只出现凹型曲线,可以准确确定吸收的光强所对应的数字量。实验结果表明:采用锯齿波调制的半波扫描方式,可以准确测得甲烷气体浓度;测量范围为0%~10%,精度由100 ppm提升到10 ppm（1 ppm=10-6）,稳定性由0.3%提升到0.01%。该系统经过改进后在复杂环境下受温度影响小,精度高,稳定性好,抗干扰能力强。     

超声波检测技术在塑封元器件中的应用

超声波检测是一种非常重要的无损检测方法,能灵敏地探测塑封器件的内部缺陷。分别在超声波扫描的单点扫描工作模式、截面扫描工作模式、层扫描工作模式和穿透式扫描工作模式下,结合X光检测技术对霍尔电路元器件进行了检测。分析了霍尔电路器件超声波扫描检测结果中出现内部分层问题的主要因素,提出了利用超声波扫描检测技术对大批量元器件进行筛选检测时需要注意的问题。分析结果对提高塑封元器件可靠性具有一定的指导意义。     

半导体激光快速扫描雷达成像实验

研究了高帧频激光成像雷达的关键技术 :快速扫描技术和实时成像显示技术 ,建立了一个半导体激光快速成像演示系统 ,在实验室内获得了 10帧 /s,每帧 32行的轮廓像 ,成像质量较高。     

SNOM压电扫描器非线性特征的测量与校正

扫描近场光学显微镜(SNOM)是基于非辐射场的产生和探测,能够实现超衍射极限分辨率的光学成像。但纳米精度的压电陶瓷扫描器的非线性始终是影响成像质量的关键问题。该文提出了改善SNOM系统中压电陶瓷扫描器的非线性特性的方法。在测得的压电陶瓷位移一电压关系的基础上,运用校正压电陶瓷非线性的方法,使压电陶瓷扫描器位移输出的线性度大幅度提高,相关系数从O．99提高到O．9999。实验结果表明,经过非线性校正,SNOM光学图像质量得到明显改善。     

激光扫描共焦荧光显微镜的电子控制系统研究

介绍了激光扫描共焦荧光显微镜的电子控制系统,为了提高激光扫描器的定位精度,在系统中提出采用基于闭环象素时钟发生器的检流计振镜所固有的扫描非线性失真补偿方案,减少输出图象的枕形畸变,实现行扫描空间位置的均匀性。在以细分梯形波电流驱动反应式步进电机情况下,根据实测θ-i曲线,用反插法求得与步进电机运行非均匀性相补偿的相电流波,从而获得在小电流情况下高角度均匀的步进电机细分运行特性。     

二维扫描系统获得快速均匀扫描点阵的一种方法

介绍了一种光束快速扫描方法,利用通用扫描公司生产的检流计式扫描振镜,构成二维扫描系统,获得了像素为32×32准均匀扫描点阵,扫描帧频可达10帧/s.     

压电扫描器非线性校正的实验研究

针对扫描探针显微镜的压电扫描器提出一种非线性校正方法。利用双频激光干涉仪对压电扫描管的位移-电压曲线进行测量,设计非线性校正算法,修正控制电压以实现对压电扫描管非线性校正,将该方法应用于扫描探针显微镜。实验表明该方法能实现压电扫描器的非线性校正。     

毫米波/红外成像复合天线

在导弹武器装备中,信号接收系统或红外成像系统,即接收天线是非常重要的。本语文对毫米波／红外成像复合天线研制的每个主要环节进行了系统地分析,它包括四部分：光学成像系统、毫米波探测器、光学扫描器和红外探测器。描述了光学成像系统和光学扫描系统的设计方法。光学系统是由两个非球面反射镜所组成,并给出了光学系统设计的各种数据。     

刷卡机辐射发射低成本优化方案

针对刷卡设备产生的辐射电磁干扰噪声问题,结合近场波阻抗分析及辐射机理的诊断,采用高频电容滤波技术,以减少差模噪声电流的方法抑制刷卡设备中的干扰噪声。整改后,噪声抑制效果达10dBμV／m,刷卡设备符合标准要求。     

3维激光振镜扫描系统的关键技术研究

为了设计可用于大幅面扫描的3维激光振镜扫描系统,深入研究了3维激光振镜扫描系统的动态响应性能及控制算法、校正算法,采用具有高响应性能的伺服机构作为系统的执行机构,合理地规划扫描路径以及扫描延时参量,设计了对扫描图形进行精确校正的扫描校正模型,开发出了一套能实现大幅面精确扫描的3维激光振镜扫描系统.该3维激光振镜扫描系统经过长期实验验证,运行稳定,其扫描重复定位精度不大于30靘,扫描精度可达100mm±0.1mm.结果表明,该3维激光振镜扫描系统在需要进行大幅面精确激光扫描行业中有重要应用价值.     

生物芯片扫描仪高速扫描台研究

随着生物工程技术的不断发展,生物芯片的制作技术和检测技术越来越受到人们的关注。简要介绍了生物芯片的概念及其应用、生物芯片检测仪的种类及国外的发展状况,着重阐述了国内研制的激光共聚焦生物芯片扫描仪的高速二维扫描台,主要包括扫描台的结构、扫描原理、技术要求和如何实现这些要求以及扫描台控制的实现问题等。最后简要介绍了目前国内生物芯片检测仪的研究进展情况。     

二维光学扫描中扫描角度非线性研究

分析了二维光学扫描角度非线性产生的原因,给出了二维扫描中仰角、方位角、垂直角方程的数学推导,对二维扫描的非线性进行了分析,讨论了非线性对角度跟踪和扫描成像等应用中的性能的影响,指出非线性修正的方法。