• 2010年第4期文章目次
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    • >激光应用技术
    • 一种应用于高精度脉冲激光测距的自动增益控制方法

      2010, 40(4):345-348.

      摘要 (485) HTML (0) PDF 923.11 K (877) 评论 (0) 收藏

      摘要:对高精度脉冲激光测距仪而言,引入自动增益控制技术可以在保证测距精度的前提下极大地扩展接收系统的动态范围。本文分析并讨论了激光测距仪回波接收系统中增益调整的手段,在此基础上给出了高精度测距条件下增益控制的范围,提出了一种根据实时测量的噪声和信号幅度动态调整接收系统增益的自动增益控制方法。实验结果表明,含有自动增益控制的回波接收系统可以自适应于回波功率的变化,在宽动态范围内保证高精度测距。

    • 激光超声波无损检测片剂硬度方法的研究

      2010, 40(4):349-353.

      摘要 (496) HTML (0) PDF 883.63 K (467) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了清楚地了解片剂的硬度与超声波速度之间的关系,利用激光照射到片剂上,通过测定出反射的声表面波速度,且对实验数据进行分析,从而得出片剂的硬度与声表面波速度之间的关系曲线。实验结果表明,随着片剂硬度的增加,反射的声表面波速度会减小。因此在片剂无损检测或在线快速检测等方面会有一定的研究价值。

    • 克服大气环境干扰的激光诱导等离子体光谱技术研究

      2010, 40(4):354-357.

      摘要 (377) HTML (0) PDF 840.15 K (348) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了激光诱导等离子体光谱技术的工作原理,通过阐述激光诱导等离子体光谱产生的物理机制解释了大气分子干扰固态样本测量结果的原因,建立了既能够提供低气压工作环境又方便实用的激光诱导等离子体光谱探测装置,开展了低气压环境下的试验研究,证明了大气分子元素干扰固态样本测量结果的客观存在,同时证明了低气压环境能够有效避免或者缓解大气分子干扰问题的可行性。

    • 晶体微粒光致旋转的角速度受其厚度影响分析

      2010, 40(4):358-360.

      摘要 (346) HTML (0) PDF 843.13 K (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:从理论上分析了光束自旋角动量使晶体微粒光致旋转的原理。基于MATLAB模拟了不同激光功率下晶体微粒的厚度与其旋转角速度的变化关系,并给出了同一激光功率下不同厚度的晶体微粒获得最大旋转角速度时的理论数据。该结果对实验中如何有效地提高晶体微粒的旋转角速度有一定的指导意义。

    • 红外焦平面微型金属杜瓦高气密激光焊接的研究

      2010, 40(4):361-364.

      摘要 (517) HTML (0) PDF 980.58 K (458) 评论 (0) 收藏

      摘要:高气密激光焊接是红外焦平面微型金属杜瓦的关键技术。针对微型杜瓦的结构和材料特点,通过实验对激光焊接设备可调参数电流和脉宽与焊接能量的关系、电流和脉宽对焊斑宽度、焊接斑深度的影响、离焦量和重叠对焊接质量影响的研究,得到不锈钢和柯伐、不锈钢与不锈钢和柯伐与柯伐的合理的焊接参数,并将这些工艺参数应用到某个工程项目用红外焦平面微型金属杜瓦的激光焊接中,其漏率均优于3×10-12 Torr·L/s。

    • >激光器技术
    • 强化核阀密封面的NOREM02激光熔覆层性能研究

      2010, 40(4):365-369.

      摘要 (452) HTML (0) PDF 1.05 M (312) 评论 (0) 收藏

      摘要:选用无钴NOREM02铁基粉末在不锈钢基体上进行激光熔覆。对在不同工艺参数下熔覆层形貌、微观组织及显微硬度进行观察和测试,并进行了物相分析。采用静态浸泡法对NOREM02铁基激光熔覆层的耐腐性进行研究,并与Stellite6钴基熔覆层和不锈钢基体对比。结果表明:NOREM02铁基粉末在优化的激光熔覆工艺参数下,可获得表面连续光滑,宽度和厚度均匀的熔覆层。该熔覆层组织致密,晶粒细小,结合区牢固,显微硬度600 HV0.5以上,具有强韧两相组成(奥氏体和M7C3)的微观特征。在10% H2SO4和10% NaCl溶液中铁基熔覆层抗腐蚀性能接近钴基熔覆层。

    • 射频激励金属-陶瓷结构矩形波导CO2激光器的设计与工艺

      2010, 40(4):370-372.

      摘要 (372) HTML (0) PDF 809.88 K (389) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过分析波导激光器中的耦合损耗,给出了金属-陶瓷结构CO2波导激光器的设计方案,并对2 mm×2 mm×140 mm的金属-陶瓷结构RF激励波导CO2激光器进行了实验研究,获得3.39 W的输出功率,效率为6%。该项研究对此类器件的进一步发展提供了技术借鉴。

    • 固体激光器预燃电路的分析与设计

      2010, 40(4):373-375.

      摘要 (381) HTML (0) PDF 878.31 K (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计和分析了一种固体激光器预燃电路,该电路能有效提高激光电源的电光转换效率,预燃电路采用高压与低压组合供电,电源为近恒流源,高压部分使灯处于稳定辉光放电状态,低压部分提供灯的维持电流,这种高低压电源组合使预燃电路的效率大大提高。

    • >红外技术及应用
    • 飞机复合材料超声红外无损检测实验研究

      2010, 40(4):376-379.

      摘要 (359) HTML (0) PDF 974.44 K (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:结合飞机复合材料无损检测需求,介绍了复合材料试件的材料工艺,分析了超声红外无损检测技术的基本原理及其特点,并对几块复合材料试件进行了无损检测实验,通过实验结果的分析、评估显示,超声红外无损检测可以有效检测复合材料试件中的缺陷,特别是闭合类缺陷。

    • 亚健康态胸痹与胸痹红外图谱的温度特征比较

      2010, 40(4):380-382.

      摘要 (422) HTML (0) PDF 871.06 K (343) 评论 (0) 收藏

      摘要:比较了红外图谱在亚健康态胸痹与胸痹中温度差异。按问卷和体检结果对受试者进行分组:健康组,疾病组,亚健康组。采集所有受试者红外热图,进行温度对比。结果表明疾病组与亚健康组在红外热图中平均温度表现为低于健康组平均温度,各组平均温度之比较有统计学意义(P<0.05)。由此,红外热图在亚健康态胸痹诊断中具有验证价值,同时可作为胸痹的辅助诊断。

    • 不同频率的太赫兹时域光谱透射成像对比度研究

      2010, 40(4):383-386.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 865.85 K (650) 评论 (0) 收藏

      摘要:主要探讨自然界树叶样本的太赫兹透射成像中的对比度与透射频率的关系。运用透射模式的太赫兹时域光谱系统对样本进行了聚焦逐点式的主动扫描,得到样本各部分的太赫兹波透射率,然后进行数据处理和二维成像。通过对样本在8个不同频率下的太赫兹透射率成像的比对分析,表明样本的不同部分对各个频率的太赫兹波的吸收都有较明显的差别。为了得到更清晰的太赫兹成像,必须选取合适的成像频率使样本成像的对比度更佳,实验发现应该选择透射振幅适中的频段,且在此范围内样品的某些部分具有吸收峰的频率附近进行成像。

    • >红外材料与器件
    • 用MATLAB直接计算超晶格透射系数的一种简捷方法

      2010, 40(4):387-390.

      摘要 (420) HTML (0) PDF 819.88 K (329) 评论 (0) 收藏

      摘要:在计算超晶格的透射系数时,根据势阱与势垒界面的连续性条件,将界面两侧的波函数展开为一个以矩阵方程描述的线性方程组,利用MATLAB提供的矩阵左除命令,即可获得超晶格的透射系数。与其他方法例如递推法、转移矩阵法相比,该方法不需要花费较多精力编程,具有概念简单、使用方便、实用性强等特点。

    • >光电对抗
    • 激光烟幕干扰效果测试布站方法研究

      2010, 40(4):391-393.

      摘要 (411) HTML (0) PDF 801.57 K (611) 评论 (0) 收藏

      摘要:以激光制导武器系统中激光目标指示信号能量传递关系为基础,以激光烟幕干扰效果试验测试设备为依据,根据制导系统工作原理,对烟幕干扰效果测试时设备布站距离选择问题进行研究,得出设备布站距离估算值,以达到为设备布站提供参考的目的。

    • 红外成像/毫米波雷达复合导引头制导策略研究

      2010, 40(4):394-396.

      摘要 (447) HTML (0) PDF 813.02 K (904) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析红外成像传感器和毫米波雷达的技术特点,介绍了红外成像/毫米波复合导引头的工作流程,为提高复合导引头抗干扰能力,提出利用红外目标特征来区分红外干扰和舰船目标,并结合反舰导弹工作的实际情况,形成一种适用于反舰红外成像/毫米波雷达复合导引头的末制导策略。

    • >光纤及光通讯技术
    • 五阶非线性光纤中二阶孤子对的演化特性

      2010, 40(4):397-400.

      摘要 (375) HTML (0) PDF 878.61 K (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:从包含五阶非线性项的扩展非线性薛定谔方程出发,采用分布傅里叶算法,数值模拟了五阶非线性作用下二阶孤子对的波形演化。结果表明,正、负五阶非线性对二阶孤子对的作用大不相同。负五阶非线性作用使二阶孤子对传输图形得到一定程度的改善,而正五阶非线性作用则使二阶孤子对传输图形恶化。适当选取负五阶非线性参数值,可以消除二阶孤子对间的衍生孤子,有效的抑制孤子间的相互作用。

    • 高阶色散与非线性对高斯脉冲传输特性的影响与讨论

      2010, 40(4):401-404.

      摘要 (346) HTML (0) PDF 863.30 K (473) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据孤子脉冲在光纤中传输所遵从的非线性薛定谔方程,对照相关文献和实验给出的数据,对影响孤子脉冲传输的高阶色散和非线性因素进行了综合分析并得到了一些有意义的结论:在啁啾、三阶色散和五阶非线性同时存在的情况下,它们对脉冲的传输特性都会产生很大的影响,这些因素之间存在着相互影响和制约关系。数值模拟表明,当啁啾、三阶色散和五阶非线性选取某一准临界值时,它们对脉冲存在着增益效应和整形作用。本文所得的结论对光孤子通信的实践过程具有一定的参考意义。

    • 一种分布式光纤光栅电缆温度传感器

      2010, 40(4):405-409.

      摘要 (356) HTML (0) PDF 1.65 M (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种新型分布式光纤光栅温度监测系统,可以实现电缆温度的实时在线监测。基于热传导方程和边界条件的基础上,采用有限元法对电缆温度场进行了分析,为监测电缆温度提供了理论依据。光纤光栅本身不带电,抗辐射和电磁干扰能力强,耐高压和腐蚀,非常适合用做高压电力环境中的温度传感器。通过光纤光栅的温度特性实验,在20~100 ℃的温度范围内,光纤光栅的中心波长随温度变化呈良好的线性,线性度达到99.8%。通过对标准的热电偶温度传感器与光纤光栅温度传感器的对比实验,表明该系统测量时间-温度变化曲线跟随性好,温度差均小于1 ℃,符合电力电缆温度状态在线监测的使用要求。

    • 空芯光子带隙光纤在甲烷检测中的应用

      2010, 40(4):410-413.

      摘要 (380) HTML (0) PDF 935.87 K (474) 评论 (0) 收藏

      摘要:以多段级联的空芯光子带隙光纤(PBF)作为气体传感探头,以谐波检测技术作为信号处理方法,构建了一种新型全光纤甲烷监测系统。分析了甲烷在空芯内的扩散特性,实现了传感气室的优化设计。实验结果证实了该传感头用于甲烷检测的可行性。

    • >光电技术与系统
    • 一种航摄快门曝光时间均匀性的测试方法

      2010, 40(4):414-417.

      摘要 (302) HTML (0) PDF 884.88 K (311) 评论 (0) 收藏

      摘要:在航空摄影中,快门曝光时间均匀性对于获得高质量的航空相片十分重要。为评测卷帘式航摄快门曝光时间的均匀性,根据有效曝光时间的分析计算,提出了一种可变缝宽式快门有效曝光时间均匀性的测试方法。在不同帘缝宽度下,依据光电测试法,利用每个测试位置的多次测量结果,运用最小二乘法得到帘缝宽度与有效曝光时间的拟合曲线,与理论曲线比较可衡量出有效曝光时间的不均匀性程度。最后对某卷帘式航摄快门进行了实验测试,测试结果表明有效曝光时间不均匀性为2.8%,满足快门4%的精度要求。经过飞行实验验证,所获得的照片均匀性良好,满足图像判读要求。

    • >光电材料器件
    • 某空间用主反射镜的设计

      2010, 40(4):418-421.

      摘要 (382) HTML (0) PDF 1.02 M (306) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着空间技术的发展,空间相机反射镜尺寸不断增大。本文简述了某空间相机的大尺寸SiC主反射镜的设计。从材料选择、反射镜支撑方式、方射镜轻量化等方面进行了分析讨论,并通过有限元分析软件对所设计主反射镜在重力载荷和温度载荷情况下的面型变化,以确定设计是否满足使用要求,为反射镜的设计提供依据。

    • 一维缺陷光子晶体多个禁带中的窄带缺陷模

      2010, 40(4):422-426.

      摘要 (256) HTML (0) PDF 981.91 K (258) 评论 (0) 收藏

      摘要:用特征矩阵法研究了一维缺陷光子晶体的透射谱。结果发现:在一维缺陷光子晶体的透射谱中的多个禁带内都有窄带缺陷模,窄带缺陷模的波长越大,其宽度越大;当入射角增大后,波长越长的窄带缺陷模的强度变化越小,位置向短波方向移动越多,且S偏振光与P偏振光的窄带缺陷模的分离越大;增大一维缺陷光子晶体中周期性介质的厚度,窄带缺陷模的波长和移动的范围都增大。本研究对一维缺陷光子晶体的窄带缺陷模的选择使用具有重要意义。

    • 一维平板掺杂光子晶体的滤波特性

      2010, 40(4):427-430.

      摘要 (330) HTML (0) PDF 873.95 K (545) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用电磁波在一维平板掺杂光子晶体中横向受限的条件,推导出电磁波在一维平板掺杂光子晶体中各个模式满足的关系式。研究了TE波和TM波各模式的缺陷模随模式量子数和杂质光学厚度的变化规律。利用缺陷模随模式量子数的变化规律可以实现多通道滤波,利用缺陷模随杂质光学厚度的变化规律可以实现调谐滤波。

    • 含双缺陷光子晶体的缺陷模特性及应用

      2010, 40(4):431-433.

      摘要 (267) HTML (0) PDF 819.80 K (227) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用传输矩阵法,计算了含双缺陷的一维准周期光子晶体的透射谱,并分析了缺陷模的特征。结果表明:当两缺陷层的折射率为1时,该光子晶体的透射谱有一包含可见光所有波长的带隙。而当两缺陷层的折射率为1.1时,原带隙中产生了一缺陷模,且此缺陷模的位置和透射峰值都随两缺陷层折射率不同而变化。折射率越大,缺陷模位置对应的波长越长,缺陷模的峰值也越大。利用缺陷模的这一特性,可以设计一种微型的烟雾传感器。

    • >图像与信号处理
    • 一种雷达信号处理的检测算法

      2010, 40(4):434-437.

      摘要 (311) HTML (0) PDF 1.19 M (263) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于在雷达弱小目标的检测和跟踪过程中,目标是典型的弱小目标且回波较弱,常规的检测算法难以奏效。针对此特点提出采用雷达弱小目标先跟踪后检测的方案,通过对雷达弱小目标长时间积累检测问题进行界定,并根据信号的特殊性对雷达弱小目标进行检测。首先通过进行目标预测,并在此基础上对检测出的目标进行目标跟踪。利用目标的运动沿各种可能轨迹积累能量的特征,对各个能量积累值进行检测判断,从而检测出真实目标并提取出目标的运动轨迹。文中首先对动态规划应用于弱小目标检测的算法进行了详细的描述,同时,对动态规划应用于弱小目标方法的性能也做了进一步分析,并对检测概率和虚警概率关系进行了较详细的推导。最后,通过仿真实验和性能分析得出了门限与虚警概率的关系。

    • 一种基于Otsu法和平台直方图均衡的红外图像增强算法

      2010, 40(4):438-441.

      摘要 (522) HTML (0) PDF 974.01 K (519) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对红外吊舱图像的特点,提出了一种基于Otsu法和平台直方图均衡的红外图像增强算法。首先分析图像的直方图,通过改进的Otsu法把图像分割为天空背景区和地面目标区,背景区以背景峰值与分割后背景区残留目标的局部峰值为依据,采用了一种自适应的方法来产生平台阈值,然后在背景区和目标区的灰度范围内进行直方图均衡化处理。该算法有效地抑制了背景区的过度增强,扩大了目标区的灰度范围,增强了细节部分。实验仿真结果验证了算法的有效性。

    • 基于曲波域的指纹预处理研究

      2010, 40(4):442-446.

      摘要 (303) HTML (0) PDF 1.47 M (302) 评论 (0) 收藏

      摘要:研究了一种基于曲波域的指纹图像预处理方法。首先将指纹图像在曲波域中分解,然后用Gabor滤波器来处理粗尺度系数,这些系数是原图像的近似值;同时,在细尺度系数上使用软阈值函数减少沿着脊线方向的噪声。再将重构以后的图像二值化,最后使用基于模板的脉冲耦合神经网络(PCNNs)细化算法细化二值图像,得到指纹的骨架图像。实验结果表明,该方法优于传统的基于Gabor滤波器的指纹图像预处理方法。

    • 一种基于视觉的手指与全息影像交互研究

      2010, 40(4):447-452.

      摘要 (284) HTML (0) PDF 1.39 M (462) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用全息技术进行真三维显示是显示技术研究领域中的一个亮点。为了探讨人与三维全息影像的交互问题,提出了基于视觉的手指与全息影像的交互方法。结合背景差分和色度差分检测图像中的人手区域,然后分析手部轮廓曲率定位指尖位置,并通过指尖位置引导人头三维全息实影像的显示,实现了人与全息实影像的动态交互。最后,通过对比指尖坐标的程序检测值与人工标定值,验证了指尖定位的准确性;通过分析指尖位置与人头影像的对应关系,验证了交互的正确性。

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