缓冲气体对循环流动铯蒸汽激光器气体温度分布和输出特性的影响

为研究缓冲气体对循环流动半导体泵浦碱金属蒸汽激光器（DPAL）气体温度三维分布和输出性能的影响,将光束传播方程引入循环流动DPAL理论模型,仿真分析了高功率泵浦情况下缓冲气体配比和压强对端面泵浦横向流动铯蒸汽激光器（Cs-DPAL）输出性能的影响,获得了蒸汽池内工作气体温度的三维分布和对应的输出功率。结果表明,使用纯烷烃作为缓冲气体时,相比于CH₄,相同压强的C₂H₆对应的蒸汽池内温度更低,激光输出功率更高;使用烷烃气体和惰性气体的混合物作为缓冲气体时,若烷烃的压强较低,加入适量的He或Ar可降低蒸汽池内温度并提升激光输出功率。     

超大口径平面反射镜的光学检测（特邀）

在简要总结了各种检测大口径反射镜难点的基础上,为了实现30 m望远镜（TMT）超大口径第三反射镜的高精度检测,提出了一种融合五棱镜扫描技术和子孔径拼接测试技术的新方法。大口径反射镜分阶段依次进行了五棱镜扫描测试和子孔径拼接检测,对该技术的基本原理和基础理论进行了分析和研究,制定了检测30 m望远镜第三反射镜（口径为3.5 m×2.5 m）的方案,对其测试流程、五棱镜设计、五棱镜扫描像差拟合、拼接最优化算法等进行了详细分析,并对30 m望远镜第三反射镜的原理镜进行了实验验证,其最终拼接检测面形的均方根值（RMS）和斜率均方根值（slopeRMS）分别为28.676 nm和0.97 μrad。     

空间引力波探测激光外差干涉信号模拟系统

由于激光外差干涉测量系统光机平台无法模拟多普勒频移,并且商用信号发生器无法实现多种类、高复杂度的星间外差干涉信号模拟,不能对空间引力波探测的相位计进行全面测试。通过分析外差干涉信号的特性,研究信号模拟系统的实现原理及方法,设计了空间引力波探测激光外差干涉信号模拟系统。首先,应用直接数字合成器（DDS）模拟外差干涉信号。其次,通过频率偏移方式模拟多普勒效应,应用混合同余算法生成散粒噪声并调制到外差干涉信号中。最后,基于FPGA搭建系统硬件平台,通过示波器及频谱分析仪分析生成信号的时频特性。实验结果表明,信号模拟系统在2~20 MHz的频率范围内杂波抑制度为?53 dBc,谐波（二次）抑制达到?47 dBc,生成信号的时频特性符合理论预期,满足空间引力波探测相位计的地面测试需求。     

Photoluminescence of transparent glass-ceramics based on ZnO nanocrystals and co-doped with Eu3+, Yb3+ ions

Glasses of the K₂OZnOAl₂O₃SiO₂ system co-doped with Eu₂O₃ and Yb₂O₃ were prepared by the melt-quenching technique. Transparent zincite (ZnO) glass–ceramics were obtained by secondary heat-treatments at 680–860 °C. At 860 °C, traces of Eu oxyapatite appeared in addition to ZnO nanocrystals. The average crystal size obtained from the X-ray diffraction data was found to range between 14 and 35 nm. Absorption spectra of the initial glasses are composed of an absorption edge and absorption bands due to electronic transitions of Eu³⁺ ions. With heat-treatment, the absorption edge pronouncedly shifts to the visible spectral range. The luminescence properties of the glass and glass-ceramics were studied by measuring their excitation and emission spectra at 300, 78, and 4.2 K. Strong red emission of Eu³⁺ ions dominated by the ⁵D₀–⁷F₂ (612 nm) electric dipole transition was detected. Changes in the luminescence properties of the Eu³⁺-related excitation and emission bands were observed after heat-treatments at 680 °C and 860 °C. The ZnO nanocrystals showed both broad luminescence (400–850 nm) and free-exciton emission near 3.3 eV at room temperature. The upconversion luminescence spectrum of the initial glass was obtained under excitation of the 976 nm laser source.     

激光精跟踪快速控制反射镜结构优化与分析

目的对快速控制反射镜进行结构优化与处理,获得满足设计要求的轻量化结构。方法选取合适的加工材料,建立以结构柔度最小为目标的优化数学模型进行拓扑优化,对优化后提取的结构模型进行处理和有限元仿真分析。结果通过优化与分析,确定了反射镜最终结构,模拟分析结果表明,镜面最大变形量为2.7 nm,基频为4130.3 Hz,均满足设计要求。优化前后相比,结构质量降低了57.8%。结论优化结果较好满足了设计要求,对于类似结构的设计具有一定的参考作用。     

基于SOPC的1553B通信系统设计

为满足航天相机与卫星平台的通信,在深入研究了1553B总线协议及接口技术的基础上,设计了一种基于SOPC(system onprogrammable chip)的1553B通信系统,详细描述了硬件构成及驱动软件和应用软件的编写,并应用于航天相机控制系统中;利用Xil-inx公司Vertex-ⅡPro系列的FPGA芯片,在其嵌入式硬核PowerPC405上构建SOPC平台,并移植实时操作系统Vxworks,进行任务实时调度,使系统工作在RT模式下,实现了航天相机与卫星的通信。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

太阳辐射监测仪实验自动监控软件设计

太阳辐射监测仪(SIM)是某卫星上的监测太阳总辐照度变化的高精度仪器,其测量精度是交付前重点考核的技术指标;测量精度标定实验中的测量数据需要手动控制1553B总线进行下传,手动分解提取1553B包内的数据,判断仪器的工作状态,人工处理的工作量大且易引入人为误差;另外,仪器对测量环境要求高,人为参与会影响环境的稳定,因此需要实现整个实验过程的自动监控和数据自动处理。通过分析1553B仿真卡的特点,利用VC++编写了线程监控程序,操作界面一键控制,实现了实验数据的1553B自动下传,自动接收和保存;实验表明,监控软件操作简单、运行可靠,太阳辐射监测仪重复性测量精度满足小于5‰的设计要求。     

光学遥感器薄膜加热片阻值计算及应用

论述了航天用薄膜加热器的工作原理,推导和总结了同一加热区内三种不同串、并联关系的薄膜加热片单位面积阻值的通用计算公式。最后通过实例验证了该公式的正确性。对于具有复杂加热区的空间光学遥感器,依据该公式可以方便快捷地设计出各种串、并联关系的薄膜加热器。     

基于DSP的1553B远程终端设计与实现

针对航空机载设备通信的特殊应用,提出了一种基于高性能DSP(TMS320F2812)的1553B远程终端设计。简要介绍了1553B总线,DSP和BU-61580芯片结构,给出了DSP与协议接口芯片的硬件接口及软件设计。