纳秒脉冲激光加工高反射率铝膜

为了研究基于近红外纳秒脉冲激光的高反射率金属薄膜的加工可行性以及加工效果, 采用纳秒脉冲激光对高反射率铝膜进行激光加工, 分别测量了在不同激光光斑尺寸和不同激光能量的条件下, 铝膜表面所发生的烧蚀形态变化。结果表明, 即使铝膜表面反射率高达96%, 依然能对铝膜进行激光加工; 使用较高功率激光对铝膜表面进行离焦加工(能量密度约小于1000J/mm2)的烧蚀图样比使用较低功率激光对铝膜表面进行对焦加工(能量密度约大于2000J/mm2)的烧蚀图样更加规则。相关实验结果对激光加工高反射率材料时激光参量的选择可起到一定的指导作用。     

采用可变增益观测器的红外导引头导气管扰动补偿

为了提高红外导引头的跟踪精度,降低导气管对导引头控制系统的影响,提出一种新型可变增益扰动观测器。首先,利用搭建的导引头实验系统研究了导气管干扰的扰动特性。然后,在分析导气管扰动的系统特性基础之上,结合经典扰动观测器理论,设计了新型可变增益扰动观测器,并分析了其鲁棒稳定性。最后,针对某实际红外导引头系统,设计了可变增益扰动观测器,并进行了导气管扰动抑制实验。结果表明:经典扰动观测器无法对导气管的扰动进行有效的抑制,而采用可变增益扰动观测器后,系统速度阶跃响应稳定精度提高71.1%;位置阶跃响应稳定精度提高42.8%。研究表明可变增益扰动观测器可以有效地抑制红外导引头中的导气管扰动。     

一种新型固体激光器的设计

为了满足远距离光与物质相互作用机理研究的需要,提出了一台激光输出平均功率100 W、脉冲重复频率1 kHz、脉冲宽度小于20 ns的固体激光器设计方案。对其技术方案及参数进行了理论分析和计算,结果表明,这是一种可满足实际应用、成本低、技术先进的新型固体激光器。     

基于滑模变结构控制的光电稳定平台控制策略研究

光电跟踪系统在载体运动的过程中会受到各种扰动,对系统的跟踪性能产生不利影响。滑模控制拥有较好的鲁棒性,在工程上容易实现,可考虑运用在这类系统中。使用摩擦反馈并将速度环滑模控制与跟踪环PID控制相结合,可得到一种应用于光电跟踪系统的滑模变结构控制策略,它提升了光电稳定平台的稳定精度,同时具有一定的鲁棒性,能使运行中的系统在外界环境变化时对变化的扰动有一定的适应能力。以二维伺服转台为被控对象设计了滑模控制器,进行仿真实验并与现有基于PID方法的控制方案对比。对比结果表明：在给定扰动下,基于滑模变结构控制策略的光电稳定平台将速度环稳定误差从72″/s降低到了12″/s,均方根从37.0″/s降低到了1.46″/s,提出的滑模变结构控制器对提升光电稳定平台的稳定精度有一定作用。     

用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计

重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系,提出了过偏电压的计算方法.分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系,提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法.设计制作了InGaAs/InP SPAD,并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验.结果表明:对于200m的SPAD,在过偏2 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 20%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)20 kHz;对于50m的SPAD,在过偏2.5 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 23%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)2 kHz.最后对实验结果进行了分析和讨论.     

基于TS201的实时图像处理系统链路口通信设计

在图像处理系统中,为了实时获取数据图像及解决多DSP之间的数据传输,在以FPGA加3个DSP为核心模块的硬件平台上,论文通过对DSP链路口发送、接收时序设计以及对存储器直接访问控制块、链路口接收控制寄存器、发送控制寄存器进行编程设置,实现了以Analog Device公司的DSP(TS201)为核心器件的链路口图像接收技术及链路口数据传输技术。     

基于Encounter的低功耗时钟树综合研究

以基于Cadence CCOPT引擎设计时钟树为例,介绍了以降低时钟树功耗为主要目的,使用门控技术,以及选择合适缓冲器、反相器构建时钟树的方法。通过完成物理设计动态仿真和功耗分析的数据表明,在保证时序收敛的前提下,使用门控技术和选用不同缓冲器、反向器对整个时钟树的功耗及性能影响进行分析。实验结构表明,对使用门控技术芯片的功耗在不同的操作条件下,整个时钟树上的功耗节省约50%;适合使用缓冲器和方向器构建时钟树。同时,在使用达到相同驱动的能力缓冲器和反相器情况下,使用缓冲器的时钟树较使用反相器的时钟树节省30%。     

基于PC平台的图像导引头操控测试系统设计

在导引头研发过程中测试有着至关重要的作用,测试系统一方面模拟弹上计算机与导引头进行功能验证,另一方面要对导引头进行设计指标测试。该文分析图像导引头的工作原理,提出一种基于PC平台的图像导引头操控测试系统设计方法。通过分析测试需求,建立图像导引头综合测试理论模型,包括详细的硬件设计和软件设计。根据理论模型搭建一套图像导引头操控测试系统实物,并对图像导引头进行操控测试,该测试系统覆盖图像导引头的功能指标测试和部分性能指标测试。试验结果表明:该测试系统具有可行性、全面性和通用性。     

板条固体激光器的一种热物理模型

为了获得固体激光器的高功率、高光束质量和高效率，采用理论分析的方法，建立了板条激光介质温度分布和冷却速率等热物理参量的模型，并以灯抽运钕玻璃板条固体激光器为例，进行了数值计算。结果表明，2维模型可以更精确地说明板条固体激光器的温度分布和冷却速率等热物理特征。该研究对高功率板条激光介质的设计具有一定的指导意义。