小型化大面阵非制冷红外连续变焦光学系统设计

作为未来红外探测器的主流发展方向之一,大面阵红外探测器近年来的发展非常迅速。它的主要用途是在天体物理学、地球科学和行星科学等领域,并且是未来用于地球天气、气候描述以及空气污染检测的一个主要工具。随着面阵规格和材料尺寸的增加,器件的制作难度也越来越高。重点介绍了目前国际上最常见的制冷型红外探测器——HgCdTe红外探测器和InSb红外探测器。结合国内外的一些文献,总结了两类探测器的大面阵技术发展状态,并且重点介绍了当前世界上红外探测研究处于领先地位的主要公司的产品及技术水平。最后指出了大面阵红外探测器目前存在的主要问题。     

高分辨率大孔径手机镜头设计

为了满足目前人们对手机镜头的大孔径和高分辨 率的要求,本文在几何光学理论基础 上,应用光学设计软件Zemax设计出一款1300万 像素手机镜头。在设计中采用扩展奇次非球面来校正系统像差。该镜头由4块 扩展奇次非球面镜片和1块滤光镜片组成,结构简单紧凑;它的F数为2.17,全视场角为 73.2°,有效焦距3.93 mm,镜头总长6.00 mm;最终实现中心视场在中间频 率处(即223 lp/mm)的子午和弧矢方向MTF值分别大于 0.33,在高频处(即446 lp/m m)分别大于0.13;另外,0.8视场在中间频率的子午和弧矢MTF值分别大于0.33,研究表明优化设计后的手机镜头 成像效果完全可以满足使用要求。     

光学元件表面疵病标准板系统设计

为解决大口径光学元件表面疵病检测设备的精确测量、校准和溯源问题。设计了用于标定表面疵病检测系统的标准板,通过电子束曝光将定标图案转移至掩模板,再采用反应离子束刻蚀的方法制作标准板。通过扫描电镜测量标准板上各标准线的真实线宽尺寸,并以扫描电镜测量结果为参考值标定大口径表面疵病检测系统。利用所设计的标准板标定基于散射成像法的大口径表面疵病检测系统。结果表明,当疵病线宽尺寸大于45 μm时,疵病的散射像满足几何成像原理,当疵病宽度尺寸小于45 μm时,需按标定结果进行计算。     

高功率大模场光纤激光器高阶模抑制技术的研究进展

大模场光纤可以降低纤芯功率密度及提高非线性效应的阈值,是进一步提高光纤激光器功率的重要技术途径,但随着纤芯的增大,光纤中将产生多横模运转,降低光束质量。对国内外大模场光纤激光器中的高阶模抑制技术的研究进展进行详细的介绍。对大模场光纤激光器模式控制的发展前景进行了展望。     

基于数字平台罗经的舰载雷达大惯量伺服系统设计

介绍了一种在低数据率的数字平台罗经接口下某舰载雷达伺服系统对大惯量稳定平台进行稳定跟踪的设计方法。该伺服系统采用全数字的伺服控制模块作为其位置环的控制核心,利用伺服电机驱动器实现伺服电机速度电流双闭环,组成了一个有良好位置控制性能的数字伺服系统。     

基于ZPL宏指令的大口径反射式平行光管设计

大口径、长焦距离轴三反射镜系统的设计过程中会出现透镜的挡光问题.传统的优化方法降低了光学设计的效率,对成像质量有负面影响.实践表明用ZPL宏指令可以解决这个问题.反射式平行光管设计指标为:通光口径500 mm,焦距4000mm,波长范围为400～1400 nm,有效视场2°×1°,点列图优于6 μm.根据设计指标计算了同轴三反射镜(TMA)系统的初始光学结构参数,借助Zemax软件中的ZPL宏指令得出最终设计方案.结果表明:各个视场的点列图均优于6 μm,波像差均优于λ/25,满足设计指标.ZPL宏指令辅助设计在离轴多反射镜系统中能控制系统结构,避免挡光,提高设计效率和成像质量.     

可视化技术在电网信息通信专业展示中的应用

通过多媒体和大数据技术可以对电网信息通信专业系统进行数据挖掘分析,并实时动态的可视化展示。文中对电网信息通信系统的数据、网络拓扑、设备状态等内容进行更加形象、直观和多角度的可视化图形展开研究。系统将电网的运行数据采用灵活、实物化、动态的方式表达,借助虚拟现实、三维地图、大数据技术进行显示,使调度运行人员可直接得到电网运行趋势和本质的高层次信息,从而可及时发现已存在的异常和潜在的事故隐患,加强对电网宏观信息的管控。     

大口径光学元件装夹转运结构设计及分析

为了实现大口径光学元件的安全装夹、转运,通过光学元件开槽与不开槽两种装夹方式的分析,得出开槽夹紧转运方式将带来微裂纹、应力集中、成本高等缺陷,提出了利用摩擦力克服光学零件的重力和惯性力的低应力装夹转运方案。通过对光学元件低应力夹紧结构设计,并利用有限元分析方法,得到不开槽装夹方式下,光学元件的最大主应力为1.11 MPa,最大切应力为0.73 MPa,远低于光学元件破坏的强度极限,且受力均匀,无应力集中现象。     

新型大尺寸电磁驱动MEMS光学扫描镜的研制

设计并制作了一种结构新颖的镜面尺寸为6mm×4mm的电磁驱动MEMS光学扫描镜.这种背面为微型铜驱动线圈的MEMS硅基扭转镜面沉浸在由包含永磁体的磁回路产生的磁场中,当电流信号通过驱动线圈时,MEMS光学扫描镜绕着扭转梁发生了大角度的扫描运动.采用MEMS体硅加工工艺和电镀技术制作的器件显示出了优良的性能,实验获得的扫描镜静态转角斜率为0.03°/mA,当器件进行动态扫描时,在381Hz的谐振频率下获得了最大±10.2°的光学扭转角度,空气中的Q因子为221,相应的功耗为13μW,与此同时MEMS光学扫描镜具备了出色的镜面粗糙度、光学反射率和镜面平整度.实验证明该器件完全适合于微型光谱仪和可调光滤波器的应用.     

Biomimetic Aerogel for Moisture-Induced Energy Harvesting and Self-Powered Electronic Skin

Moisture–electric generator (MEG)-based blue energy is widely studied. There is still a significant challenge in improving the power of the MEGs system and expanding its application in self-powered electronic skin. Inspired by the structure of ferns, a biomimetic moisture–electric aerogel is designed to collect energy. Polyvinyl alcohol dendritic colloids act as “roots” and “stems” to provide support and channels to transport water molecules. Meanwhile, “leaf-like” graphene oxide sheets generate electricity through direct interaction with water. Besides, based on the above biomimetic structure, this work further enhances the output performance of MEGs by increasing the specific surface area (120.4 m² g⁻¹) and introducing an ultra-high ion density gradient (from −35 to +37 mV). Meanwhile, due to the excellent water absorption, the MEGs show good salt resistance and cyclic stability. By constructing unique biomimetic structures, ultra-high ion density gradient, and regulating environmental conditions, a high-performance MEG is obtained, including ultra-high open-circuit voltage (1.9 V) and short-circuit current (82.5 µA), the industry-leading power density among MEGs with continuous output is reported in the literature (22.55 µW cm⁻²). Besides, the MEGs can accurately respond to environmental and pressure changes, showing its application potential in self-powered electronic skin.