基于三角面元模型的复杂目标棱边提取

等效边缘电磁流法是计算超电大目标电磁散射特性的有力工具之一。当目标为复杂目标时,目标棱边提取是分析中的重要一环。文中根据目标模型特征提出了一种棱边提取的方法。使用商业软件Hypermesh建模并输出模型三角面元数据,采用穷举法给出所有三角面元及与其相邻的三角面元信息,通过设定角度阀值确定属于目标棱边的三角面元,接着判断该面元所含棱边的凹凸性,完成棱边提取。数值结果表明,该方法可以精准提取复杂目标棱边的数据信息。     

基于D/A参考电压调幅的信号发生器设计与实现

信号发生器以FPGA为核心器件,采用直接数字频率合成(DDS)技术,其信号幅度由D/A芯片THS5661控制,通过控制D/A芯片的参考电压来控制信号幅度的输出。该方案可实现多种信号波形的幅值调节,调节范围为0^±5 V,分辨率为0.1 V,并且可以实现信号频率和相位的调节。     

基于光热敏折变玻璃的反射式体布拉格光栅

为了稳定高功率半导体激光器的输出波长并且压缩 其光谱带宽,通常采用反射式体布拉格光栅(VBG)作为反射镜来构造外腔半导体激光器。V BG是利用激光全息技术,在一种特殊的感光玻璃上制作的周期性调制折射率结构。采用传统 的高温熔融-淬火工艺设计并制备了一种新型的光热敏折变(PTR)玻璃。测定了PTR玻璃的 玻璃转变温度和软化温度。在400 nm波长以上,获得了高达 91%的透过率。通过紫外全息曝光和两步热处理工艺成功实现了NaF纳米晶在PT R玻璃中的析出。在PTR玻璃上记录了布拉格波长为975.80 nm的反射 式VBG,并将其用于高功率半导体激光器(LD)的波长锁定。利用衍射效率为13.97%的反射式VBG,可实现半导体激光器输出波长准确地锁定在975.80 nm。输出线宽被有效压缩到0.4 nm以下。在相同的水冷 温度下,不同输入电流(2A→10 A)实现了仅仅0.06 nm的红移。在输入功率为10.2 W时,单管LD的最大输出功率 为9.7 W。     

大范围二维纳米位移台的控制及非线性校准的实验研究

搭建了基于激光干涉仪测量原理的三轴微位移测量系统,对大范围二维纳米位移台的控制及非线性校准进行实验研究。介绍了双频激光干涉仪测量系统的构成;编写了纳米位移台的控制程序和激光干涉仪数据采集程序;阐述了位移台的非线性校准方法,并通过实验对比了多项式三阶拟合和三阶分段拟合的差别,验证了校准方法的准确性。实验表明:使用三阶分段拟合的校准方法效果更好,校准前,x轴的最大非线性误差为4.052μm,y轴的最大非线性误差为2.927μm;校准后,x轴的最大非线性误差为15nm,y轴的最大非线性误差为17nm,仅为原始非线性误差的1%。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

PDMS封装的液滴型光纤平面应变传感器北大核心CSCD

提出了一种聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)封装的液滴型光纤平面应变传感器,用于监控薄片型工件的形变情况。该传感器由一段标准单模光纤(single mode fiber,SMF)弯曲形成的回音壁组成,其形状类似液滴,并被封装在由PDMS制作的方形模具中。实验通过监测传感器输出光谱波长的变化情况来获取待测工件所受的外界应变的大小及方向。实验结果表明:当传感器受到沿液滴型结构短轴方向的应变时,输出光谱蓝移,应变灵敏度为-0.108 nm/με;当传感器受到沿液滴型结构长轴方向的应变时,输出光谱红移,应变灵敏度为0.084 nm/με;实验还研究了受力方向与短轴成45°夹角时的情况,为应变的方向判断提供了参考;该传感器对温度的响应灵敏度为-1.557 nm/℃。所提出的光纤平面应变传感器,不仅可以检测应变的大小,而且可以通过应变灵敏度来识别应变的方向,达到平面应变测量的目的,在诸如镀膜、弯曲等领域具有很好的应用前景。     

基于机器视觉的手机屏幕玻璃尺寸检测及崩边评价

为了满足针对手机屏幕玻璃的尺寸和崩边的高精度检测要求,设计了一种基于最小二乘法的手机屏幕玻璃尺寸检测及崩边评价方法。通过采用线阵相机实时地采集高精度的图像,同时对目标边缘像素进行基于灰度的采样并用最小二乘法进行拟合比较,再对定位后的目标边界进行分段的二次拟合,最后建立模板以及误差响应函数对玻璃边缘与拟合结果进行高通滤波后的误差统计,利用层次凝聚聚类可以获得准确的崩边位置和崩边大小。为了验证方法的可行性进行了实验,实验结果表明,崩边的检测率达100%,误检率为2%,尺寸检测误差小于0.05%,尺寸检测误差约为0.04 mm。该方法能较准确地检测手机屏幕玻璃尺寸和崩边,同时具有精度高的优点,并满足了实时检测要求。     

Ce3+掺杂闪烁玻璃的研究进展

闪烁玻璃由于制备工艺简单,尺寸灵活可控,成本低廉等优点,有望成为中国环形正负电子对撞机(CEPC)中强子量能器的候选材料。其中,以Ce³⁺发光中心掺杂闪烁玻璃有较好的闪烁性能。玻璃基质可以分为氧化物玻璃、卤化物玻璃和微晶玻璃。本文根据Ce³⁺掺杂不同玻璃基质分类,重点关注了Ce³⁺掺杂闪烁玻璃的光学透过率、光产额、衰减时间等闪烁性能和抗辐照特性。并且,总结了国内外以及闪烁玻璃合作组的最新研究成果。针对不同玻璃体系的研究现状,从玻璃组成与制备工艺等两个方面探讨了玻璃性能提升手段。最后,对Ce³⁺掺杂闪烁玻璃未来的研究发展方向做出了展望。     

高温光纤布拉格光栅“T"型应变片技术研究

对一种适于300℃高温环境下应变检测的光纤布拉格光栅应变片技术进行了研究。选用聚酰亚胺涂覆层光纤制备了耐高温光纤布拉格光栅,并对制得的高温光纤布拉格光栅的进行了八小时高温煺火性能测试。设计了适于二维表面应变检测的“T”型高温恒弹合金光纤光栅应变片,对应变片的封装工艺方法进行了研究,最后采用等强度悬臂梁方法,对封装的高温光纤光栅应变片进行了高温性能和应变性能测试,测得了光纤光栅“T”型应变片对温度和应变的灵敏度,验证了高温光纤光栅应变片的工作适用性。     

螺旋相位调制双曲余弦高斯光束的梯度力研究

光梯度力在光镊技术中起着非常重要的作用。数值模拟了螺旋相位调制双曲余弦高斯光束在焦平面上光梯度力的变化。研究结果表明:双曲余弦高斯光束的偏心参数、螺旋相位的拓扑数可以显著地调节光梯度力分布,并且会出现一些新奇的光梯度力分布,如构成圆环形光陷阱、矩形光陷阱、阵列光陷阱等;另外,对于不同数值孔径、不同拓扑数,光梯度力随双曲余弦高斯光束的偏心参数的演化规律也显著不同。