基于扫描激光雷达的列车速度测量系统

针对传统列车速度测量装置存在量程小、调试复杂等问题,基于扫描激光雷达技术,设计了一套适用于高速列车动态限界测量的列车速度测量系统。将扫描激光雷达固定在距列车10m 左右的位置上,根据激光脉冲飞行时间测距原理,沿列车行驶方向对进入扫描范围内的列车车身逐点扫描,获得由测量点组成的车身轮廓信息;通过最小二乘拟合车厢测量点,得到列车行驶轨迹,确定列车行驶方向;采用分段线性差值确定相邻两次测量周期内列车行驶的距离,完成列车速度的测量。结果表明:该测速系统操作方便,量程可达600km/h,测速误差控制在1.2%以内,可以满足高速列车速度测量需求。     

基于激光相控阵原理的相位调制器半波电压测量方法

半波电压是电光相位调制器的一个重要指标, 针对现有半波电压测量方法存在的测量误差大、测量装置复杂等问题, 提出了基于激光相控阵光束扫描原理的半波电压测量方法.通过理论分析, 得到了远场主光束的偏移量和相位调制器半波电压的关系表达式.搭建了12 全光纤激光相控阵光路, 对铌酸锂波导相位调制器的半波电压进行了实验测量, 改变相位调制器的加载电压, 记录多幅远场光强分布图, 通过求平均值减小测量误差, 而且根据远场光强分布的变化得到了相位调制特性曲线.结果表明, 该方法测量装置简单, 不仅可以精确地测量半波电压, 还可以对相位调制线性度进行分析, 具有重要的工程应用价值.     

对地观测星载激光测高系统高程误差分析

星载激光测高系统通过接收卫星平台激光器发出的激光脉冲经地表反射的微弱回波,计算卫星与地表的距离;结合卫星轨道和姿态数据,生成激光脚点精确地理位置和高程结果.其高程误差主要受器件、环境和目标参数影响,目前还没有完整描述对地观测星载激光测高系统平面和高程误差的数学模型.简化并完善了针对固体地表的激光测距误差模型,建立了完整的激光脚点平面和高程误差模型.利用高程精度和空间分辨率更高的机载Lidar数据评估了星载激光测高系统GLAS实测数据的高程偏差,评估结果符合所建误差模型.在较平坦的冰盖表面,GLAS系统高程精度可以达到设计值约15 cm.研究内容对测高系统高程误差评估和系统参数设计具有参考意义.     

超快激光成丝产生太赫兹波的研究

研究了超快激光脉冲成丝辐射太赫兹(Terahertz, THz)波.考虑到THz 波在安全检查和国防建设等方面具有十分重要的意义, 文中总结了超快激光成丝产生太赫兹波的物理机制和控制技术, 并对各种相关理论和技术进行了分析.文章从理论模型、偏振特性和远场角分布情况等方面来介绍物理机制, 并探讨为满足应用需求的控制技术, 主要包括强度、偏振和波形控制.研究表明, 超快激光成丝辐射太赫兹波的产生方式、理论模型和控制形式均有多种, 其中理论模型主要包括四波混频模型和光电流模型, 强度控制技术主要包括双色场泵浦和在光丝通道两侧施加偏压.     

基于激光测距钢管椭圆度测量仪的研制

针对目前钢管椭圆度的测量需求,基于激光测距传感器和单片机智能芯片技术,结合柔性模块设计理论,开发设计了一款激光钢管椭圆度测量仪。介绍了该测量仪的设计原理,基本结构及其控制系统。工程实际测试和应用表明,该测量仪便于携带,具有操作简单、工作效率高、测量精度高、人机界面良好、一次测量可同时得到周长、直径等数据,快捷的调节伸缩杆长度还可测量不同直径的钢管,能较好地满足实际测量需要。     

轮廓特征包在激光主动照明识别系统中的应用

提出了一种结合轮廓转动惯量和特征包(Bo F)算法的激光主动照明目标识别方法。介绍了转动惯量的定义,并提出了一种多尺度轮廓转动惯量特征区域检测方法和轮廓转动惯量局部不变特征提取方法。多尺度轮廓转动惯量特征区域检测方法能够提取出包含轮廓的最小特征区域,而轮廓转动惯量局部不变特征能够很好地描述轮廓的大小、位置、规则度等信息,对于各种图像变换具有不变性,并且计算效率较高。使用Bo F算法统计图像的轮廓转动惯量局部不变特征,生成归一化特征直方图作为整幅图像的特征向量,输入训练好的支持向量机分类器进行识别。实验结果表明与基于Hu矩和BP神经网络的目标识别方法相比,所提算法在旋转和仿射变换下的识别率分别提高7.33%和19.08%。     

脉冲镀金在半导体激光器中的应用及工艺优化

为提高半导体激光器芯片的焊接成功率以及器件的性能寿命,采用脉冲电镀技术在半导体激光器芯片 P 面沉积了厚金层,详细研究了镀金液 pH 值和电流通断比对镀金层组织形貌、表面粗糙度、内应力、沉积均匀性以及粘附力的影响规律。结果表明,表面粗糙度随 pH 值的升高或通断比的提高而增大。沉积均匀性随 pH 的增大先降低后升高,而随通断比的增大而变差。pH 较大（＞10．0）或较小（＜8．5）时,镀金层粘附性均不理想。而通断比对镀金层的粘附性影响不大。不同条件下,金膜内应力均为张应力,大小为29～88 MPa。     

调幅式调制盘导引头干扰原理分析及验证

介绍了调幅式红外导引头的工作原理,并进行了激光对调幅式红外导引头的干扰原理分析。激光干扰作用是通过扰乱跟踪处理器使导弹失去其跟踪目标。结果显示干扰信号频率对干扰效果影响很大。通过中红外激光对红外导引头干扰实验验证了理论分析的正确性。     

光纤激光器中包层光滤除器的研究进展

包层光滤除器对高功率光纤激光器系统的作用非常重要,影响着输出激光的光束质量和单色性,包层光滤除器是光纤激光器产品化的核心元器件。本文简述了光纤激光器包层光滤除器的工作原理,总结了几种包层光滤除器的结构和工作性能,分析了其优缺点,对包层光滤除器的研究方向具有一定的指导意义。     

非扫描激光三维成像主控电路设计与实现

在非扫描激光三维成像系统中,各分系统（部件）接口众多、关系复杂。各单元需要在适当的时序控制下实时完成各自的功能,主控电路在系统中负责时序控制、数据采集、处理运算、接口通讯等功能,是系统的核心部件之一。本文采用DSP和FPGA相结合的方式,充分利用它们各自的控制灵活、实时运算的特点,完成了主控电路的上述功能,实现了成像过程全自动、帧频达到25 Hz的要求,为实现原理样机转化为工程样机打下了技术基础。