A method for heat capacity measurement by photoacoustics

In this paper a photoacoustic method is proposed for specific heat capacity measurements in solids using a heat transmission configuration, where illumination takes place at the reference–sample interface. The method involves the use of a liquid reference sample so that it becomes free of instrumental function influence due to effects dependent on the detection cell, the frequency dependence of the microphone response and of the involved electronics. The method is validated with measurements performed in test samples of different materials.     

基于图像处理技术的光纤准直器封装新方法

运用"可检测性"概念和Design For Test(DFT)方法,提出了一种基于图像处理技术的光纤准直器封装方法。在装配前利用机器视觉和数字图像处理技术保证插针到达正确相位,然后保持插针相位姿态不变插入不锈钢套筒,同时光纤插针做进给运动,以调节插针和自聚焦透镜在不锈钢金属套筒中的间隙,使插针快速地到达最佳装配位置,保证输出光功率最大。该系统主要由CCD摄像机、图像采集卡、系统控制和图象处理软件构成,由计算机控制其装配全过程。实验证明了该系统的有效性和实用性,其相位误差可控制在公差±3°内,满足光纤准直器装配精度要求。该封装方法已应用于生产,较大地提高了生产效率和产品合格率。     

Novel contact probing method using single fiber optical trapping probe

A novel contact probing method for microdevices with high aspect ratio or biological samples is proposed. In this technique, a dielectric microsphere is optically trapped by an optical fiber and used as a touch probe. In the simulations, the finite difference time domain (FDTD) method and Maxwell stress theory are applied to obtain a suitable shape for the tip of the optical fiber. The results show that it is possible to trap the microsphere by using a single optical fiber. In experiments, single fiber optical trapping is successfully demonstrated by considering the simulation results. In order to use the trapped microsphere in the touch probe, the intensity of the reentered beam that is reflected from the surface of the microsphere is monitored. When the probe is in contact with the surface of the object, the intensity of the beam changes and this change is used as the contact signal. Because the probe is trapped optically and the trapping force is very small, this system can be used in a low invasive method.     

A self-phase-locked optical doubly resonant parametric oscillator

Results of investigating dynamics of a precision frequency divider by 3 based on a self-phase-locked doubly resonant optical parametric oscillator and triply resonant oscillator are described. It is shown that in the two cases, manifestations of self-phase locking are a dip of intensity and resonator eigenmode broadening.     

高精度测量光学玻璃折射率的新方法

为准确测量光学玻璃的折射率,提高光学系统成像质量,介绍了现有光学玻璃折射率测试方法和国内外发展现状,提出了一种利用测量棱镜 3 个顶角所对应的 3 个最小偏向角的折射率测量新方法.该方法充分利用了互补法或三像法定位的优势,提高了折射率的测量精度,其特点是测量精度随被测光学玻璃的折射率增大而提高.推导出了计算公式,并对精度做了理论分析.结果表明:同传统最小偏向角法相比,测量精度提高 2 倍以上,可满足高精度测量光学玻璃折射率的要求.     

干涉型光纤语音传感器及语音降噪方法研究

近年来,光纤语音传感器已经引起科研界的广泛关注,如何提高语音探测质量是所有类型光纤语音传感器都面临一个关键问题。提出了一种新型小波包语音提取方法,用来提高光纤语音传感器语音探测质量。基于光纤干涉仪原理,搭建了光纤语音传感实验系统。实验结果表明,无论是与硬阈值处理方法还是与软阈值处理方法相比,新阈值处理方法都提高了信噪比。并且保证了语音信号的连续性,改善了语音质量。本方法可广泛应用于语音探测领域,特别是实时语音探测。     

德国NEUGART减速机的技术背景

1.额定输出扭矩 额定输出扭矩被三个要素所制约,它们是:齿轮、夹紧环和行星轮轴承.输出轴必须以额定输出扭矩或径向负载被标定.这样才能保证力矩传递的安全性和可靠性.     

宽谐振区光学纳米天线的谐振

提出了一种有双谐振频率和较宽谐振区域的纳米天线结构.利用有限积分法,计算了由金构成的表面等离子体光学纳米天线的谐振特性,研究了在谐振区域内谐振频率和谐振电场随位置变化的情况.结果表明,在不同谐振频率下存在两个谐振电场,在中间区域,谐振频率为270 THz,在侧边间隙区,谐振频率为390 THz;激励源为1 V/m时,其谐振电场均达700 V/m以上,是普通偶极子天线的18倍;第一谐振区域的谐振场集中在10～25 nm,在此范围内,谐振电场较大、谐振频率几乎不变;加上折射率为1.5的玻璃衬底后,天线的谐振电场达到800 V/m,与没有衬底时相比,谐振频率变化很小.研究的天线结构在高性能的光学纳米天线、太阳能电池和生物传感器方面有潜在的应用价值.     

基于辅助谐振换流的新型ZVS-PWM升压变换器

提出了一种基于辅助谐振换流的新型ZCS-PWM升压变换器,即通过采用简单的有源辅助谐振网络实现了主、辅开关管的软开关,主开关管实现了零电压零电流开通、零电压关断,开关管电流电压应力小,辅助开关管实现了零电压零电流关断、零电流开通,特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理、软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其他基本的DC-DC变换器中.制作了一台使用IGBT的3 kW-16 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

基于无源辅助谐振换流的新型软开关变换器

提出了一种无源辅助谐振换流新型软开关变换器.即通过采用简单的无源辅助谐振网络实现了开关管的软开关,开关管电压电流应力小,解决了输出二极管反向恢复问题.特别适用于以IGBT作为开关器件的高电压大功率场合.本文以其在Boost变换器的应用为例分析了它的工作原理,软开关实现条件,给出了谐振参数的设计方法,该软开关设计思想可以推广到其它基本的DC-DC变换器中.制作了一个使用IGBT的5 kW-20 kHz的实验样机,通过仿真和实验验证了该变换器的有效性.     

一种新型的光纤光栅高频加速度传感器

提出了一种新型的高频响应光纤光栅加速度传感器,并进行了理论分析和实验研究.传感器由钢管、质量块组成弹性系统.将光纤光栅粘贴于钢管内部来感知应变,利用双光纤光栅匹配滤波解调技术,直接输出光强度信号,取得了谐振频率3 232 Hz、线性测量范围0.1-4 g、线性灵敏度669 mV/g的较好结果.     

视觉坐标测量中直接光学法透镜光学中心的标定

介绍了目前视觉坐标测量系统中摄像机成像中心标定的一般方法,即变焦距法、径向准直约束法和直接光学法,比较了上述方法的优缺点.详细介绍了直接光学法的原理以及实际标定过程的步骤,并进行了实验验证.实验结果表明直接光学法具有精度高、重复性好等优点,采用的标定过程可行.     

随机振动下光学谐振腔腔体形变及变动规律

鉴于复杂环境会使激光陀螺谐振腔产生变形,从而严重影响激光陀螺的性能,本文利用有限元分析软件ANSYS仿真分析了典型随机振动谱(gRMS=6.6 g)下激光陀螺腔镜3个方向的微小形变量,分别为0.342 5″、0.349 4″和0.215 0″,并结合矩阵光学理论定量得到了谐振腔光阑处的形变量。然后定量分析了不同曲率半径、不同腔长、不同入射角对光学四边形环形谐振腔的影响规律。最后,研究了球面镜-球面镜同时变化以及球面镜-平面镜同时变化下谐振光路的变动规律。实验结果表明,单纯考虑谐振腔的抗振性能,当L处于0~1m,R处于1~8m时,球面镜的曲率半径越小,腔长越短,四边形环形光学谐振腔所受外界环境的影响越小,两个腔镜同时变化时按照一定规律等效成单镜变化。本文研究可以为激光陀螺光学谐振腔的设计提供参考。     

光学系统MTF测量中的自动背景校正方法

为避免光学系统传递函数(MTF)测量中手动背景校正方法的诸多弊端,提出了自动背景校正方法,这种方法能够准确去除线扩散函数中的背景,并且不受周围环境光照不稳定的影响。将这种方法应用在数字傅里叶法MTF测试中,完成了对镜头MTF的测试。试验结果表明,测试平均误差小于5％。     

新型全光纤可调光衰减器

研究了一种新型全光纤可调光衰减器,设计了耦合特性检测装置.基于耦合波理论,分析了衰减量与改变参量之间的关系,讨论了波长微损耗特性.实验结果表明,调节两光纤锥横向间距"可以实现衰减量的大幅度调节,衰减量接近30 dB;调节纵向耦合长度L可以实现衰减量的微调,衰减量可达37 dB;此可调光衰减器可以获得<0.2 dB的波长微损耗.利用此结构的衰减器能够较理想地削弱或控制光信号,在对气体进行浓度测量和组分识别时,利用波长微损耗特性能够确保气体浓度测量的可靠性和单值性.     

一种自然纹理背景下的图像目标检测方法

本文根据被测图像纹理背景和目标区域在小波变换域内图像能量的分布不同,以及经过多尺度分解后在各子空间信息分布的不同,运用与背景纹理的方向无关,对目标的变化具有旋转、平移以及尺度不变性的能量特征作为检测目标的依据.为了有效地提高目标边界的定位精度,抑制背景噪声,本文提出了能量特征图和基于多尺度分析的边缘特征图相融合的特征融合方法进行目标检测.实验证明该方法具有较好的适应性.     

混沌噪声背景下周期小信号频率估计新方法

利用待测小信号的周期性及混沌信号的相关特性,提出一种将倍频法与经验模式分解法相结合的混沌噪声背景下周期小信号频率估计的新方法.首先利用相关法对原始混合信号进行初步去噪处理,再利用倍频法与经验模式分解法对信号进行自适应分解,最后对分解出来的固有模态函数进行交叉功率谱分析,估计出周期小信号频率.该方法适用于强混沌信号与强观测噪声为背景的周期小信号频率估计.仿真实验结果表明,方法简单有效,计算量小.     

光学遥感图像中复杂海背景下的舰船检测

本文针对光学遥感图像中复杂海背景下的舰船检测问题,提出一种快速精确的舰船检测方法。首先,基于最大对称环绕显著性检测完成初始目标候选区域提取,并结合一种基于元胞自动机的同步更新机制,利用图像局部相似性和舰船目标几何特征,对初始目标候选区域进行更新,并通过OTSU算法获取最终目标候选区域;然后,根据舰船目标的固有特性对方向梯度直方图特征进行改进,提出一种新的表征舰船特性的边缘-方向梯度直方图特征对舰船目标进行描述,与传统HOG特征相比,这种特征向量侧重于对边缘特征的描述,对梯度向量鲁棒性更强,并且仅为一个24维的特征向量,计算复杂度低;最后,通过构建的训练库完成AdaBoost分类器的训练,并利用训练完成后的AdaBoost分类器完成目标的最终判别确认。本文的检测算法,针对尺寸为1 024pixel×1 024pixel的遥感图像,检测时间为2.386 0s,召回率为97.4%,检测精度为97.2%。实验表明,本文提出算法的检测性能优于目前主流的舰船检测算法,在检测时间和检测精度上都能够满足实际工程需要。     

数字化阴影法测量光学元件表面面形的研究

提出了阴影检测技术的一种新型数字化方法,用于定量测量光学元件表面的局部面形误差量.在阴影测量装置后搭建数字图像提取和处理系统,运用傅里叶光学原理进行测量方法的数学建模.利用数字图像系统提取阴影检测图像,通过对阴影检测图像特征的分析重构出光学元件面形.仿真结果表明,运用该模型提取一抛物面镜的面形信息,在一维径向方向上可以达到1 λ(λ=632.8 nm)RMS的重构精度,可以满足光学元件加工粗抛光阶段测量的要求.     

光学塑料透镜注射成型关键技术的研究

传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求.采用CAD/CAE技术对光学塑料透镜注射成型的充模及保压过程进行了计算机动态模拟,研究了不同注射温度、压力、时间和保压温度、压力、时间对透镜面形质量的影响规律.