• 2015年第12期文章目次
    全 选
    显示方式: |
    • >综述与评论
    • 仿生复眼结构设计及其成像系统研究新进展

      2015, 45(12):1407-1412.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 1.09 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:仿生复眼成像系统以其小体积、大视角、高灵敏度等优点而受到广泛关注。国内外研究者一直致力于仿生复眼的理论分析和结构设计方面的研究。综述了复眼类型以及近年来国内外新型的仿生复眼成像系统的最新研究成果。分析各种类型的仿生复眼成像系统结构和技术特点,指出不同系统的优势及存在的不足,并阐述了仿生复眼成像系统的应用前景及未来的发展趋势。

    • 激光成像技术的新发展

      2015, 45(12):1413-1417.

      摘要 (580) HTML (0) PDF 1.07 M (1552) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光三维成像技术具有有别于其它光学成像技术的许多特点,在侦察、测绘、制导和导航等领域有着广泛的应用前景,是激光应用领域的一个研究热点。随着激光技术和探测器技术的发展,近些年来,一种以三维探测器阵列为核心的新型体制的激光三维成像技术得到了迅速的发展,该体制的激光三维成像系统包含了单光子三维雪崩探测器阵列、半导体泵浦微片激光器、衍射光学元素微光机电系统等诸多前言技术,是激光三维成像技术的一种发展方向。本文对该技术的特点、应用、关键技术和发展状况等情况作一简要介绍。

    • >激光应用技术
    • 激光电离击穿空气机理研究

      2015, 45(12):1418-1422.

      摘要 (486) HTML (0) PDF 2.40 M (786) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光制僵武器是一种远距离非致命电传导武器,空气的电离击穿是激光制僵武器研究的关键。本文首先根据激光电离空气的原理建立了数学模型,其次运用MATLAB软件对击穿过程进行了仿真模拟,通过仿真得出了不同激光与空气作用的主要方式,分析了影响击穿过程的几种因素,并且得出了不同激光击穿空气时所需要的最低初始强度。

    • Ge晶片激光标识码的制作技术

      2015, 45(12):1423-1426.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 709.06 K (463) 评论 (0) 收藏

      摘要:晶片标识码在工艺加工管理中起重要作用。传统手写方式存在字体不美观、划痕深及锗渣污染等缺点。鉴于此,采用波长1060 nm光纤激光器进行激光标识码制作。研究中分别改变激光平均输出功率、脉冲频率及扫描速度,借助目视、金相显微镜及动态三维光学轮廓仪来观察标识码清晰程度、污染程度及深浅程度的变化,了解它们与上述参数间相互对应关系。重点解决清晰度与打标深度之间的矛盾,从而得到清晰、清洁且深度满足后续半导体纳米级加工工艺要求的激光标码技术。研究表明:低脉冲频率(20 kHz)下,随平均功率上升,标识码的清晰度逐渐增加,镜检结果显示Ge渣的数量及其分布区域增大;高脉冲频率(90 kHz)下,平均功率增加对标识码清晰度的影响及Ge渣数量和分布区域的变化没有如低脉冲频率下表现明显。平均功率与清晰度及污染程度成正比关系。扫描速度与打标深度呈反比关系。采用21%~23% 平均功率,25 kHz频率,1500 mm/s 扫描速度及双线填充字体(TrueType)的工艺条件,所得标识码在目视及镜检下清晰美观,无Ge渣污染。轮廓仪测量结果显示字迹深度及边缘凸起均在200 nm以下。经批量产品验证,根据研究成果所开发的工艺技术稳定且对后续工艺无不良影响。目前已取代手写方式。

    • 距离选通技术在运动目标激光主动成像中应用

      2015, 45(12):1427-1432.

      摘要 (592) HTML (0) PDF 1.10 M (558) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光主动成像系统已被广泛应用,但是大多系统都是针对静止目标,在实际应用中对运动目标成像时受到限制。文中首先阐述了针对静止目标的激光主动系统,然后分析了运动目标成像时与静止目标的不同,分析了相对运动和固定焦距的光学系统的离焦效应,构建了3种运动目标激光主动成像体制,最后,在对静止目标成像的基础上,采用红外热像仪在大视场内跟踪目标,测距机实时测量距离信息的方式,建立了基于距离选通的运动目标激光主动成像系统。实验获得了距离500 m,运动速度为5 m/s气球运动目标的图像,突破了合作目标及多点定位的限制,为进一步跟踪快速运动目标提供了借鉴,同时也对运动目标激光三维图像的获取与处理研究提供了基础。

    • 烧蚀机制下激光超声声场的模拟与实验验证

      2015, 45(12):1433-1437.

      摘要 (641) HTML (0) PDF 1.31 M (414) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了烧蚀机制下超声波的产生机制,建立了工件有限元模型,将等离子体的冲击力对材料的作用视为超声波的激励源,模拟计算了激光超声波在工件中的传播过程,提取了节点位移的时间历程曲线,求出超声波的速度并由此确定相应超声波的类型。此外,分析了激光超声声场分布,利用半圆形铝质试块进行了激光超声的测量对比实验,采用超声换能器接收纵波、横波以及表面波。通过对比分析可知,数值分析结果与实验数据相符,该有限元数值模拟方法正确可靠。

    • 3.9 MHz被动锁模Nd∶YVO4皮秒激光器的实验研究

      2015, 45(12):1438-1443.

      摘要 (544) HTML (0) PDF 1.14 M (546) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了一种具有热稳腔设计实现1064 nm皮秒脉冲激光输出的被动锁模Nd∶YVO4激光器。并在此基础上,不改变锁模条件激光模式的同时引入Herriott型多程腔来增加腔长,使总腔长达到38.7 m。采用光纤耦合输出的808 nm激光二极管对Nd∶YVO4晶体进行端面抽运,以半导体可饱和吸收镜作为被动锁模元件,获得了重复频率低至3.9 MHz的皮秒激光脉冲,脉宽为60 ps。在泵浦功率为10 W时,平均输出功率为2.6 W,对应单脉冲能量0.67 μJ,x和y方向的光束质量因子分别为1.01和1.11。

    • 空间热辐射对激光输能光电池特性影响研究

      2015, 45(12):1444-1449.

      摘要 (382) HTML (0) PDF 1.07 M (532) 评论 (0) 收藏

      摘要:从激光辐照功率密度、光电池温度和光电转换效率的相互关系出发,基于热辐射平衡原理,建立了空间热辐射环境下光电池热辐射稳态平衡模型,根据该模型可以分析激光辐照功率密度、光电转换效率和光电池温度的相互影响。对已有的光电转换效率模型做温度上的修正,得到温度修正后的转换效率模型,将上述两个模型结合,即得到空间热辐射环境下激光辐照功率密度、光电池温度和转换效率的关系。通过MATLAB软件对模型进行仿真,仿真结果表明,随着激光辐照功率密度增加,光电池温度不断上升,光电转换效率和输出功率密度先上升后下降,但最大光电转换效率对应的激光辐照功率密度远小于最大输出功率密度对应的激光辐照功率密度,且日照区光电池温度高于地影区,日照区转换效率低于地影区。

    • >红外材料与器件
    • 掺铥钼酸钆钡晶体1.9μm腔面膜的研制

      2015, 45(12):1450-1454.

      摘要 (399) HTML (0) PDF 1.26 M (451) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据Tm3+∶BaGd2(MoO4)4激光晶体的发光特性,以厚度为1.1 mm的该晶体为基底,选择Ta2O5和SiO2作为高低折射率膜料,通过电子枪蒸镀的物理沉积方式分别在晶体两端面设计并镀制了输入膜系和输出膜系,同时采用霍尔离子源辅助沉积来增强晶体与膜层之间的结合力。镀膜后的晶体输入端面795 nm透过率大于90%,1.9 μm透过率小于0.2%;输出端面795 nm透过率小于10%,1.9 μm透过率等于6.55%。通过采用795 nm波长的半导体激光泵浦镀膜后的晶体,实现了1.9 μm准连续激光输出,结果表明该激光输入输出膜系的镀制满足激光器实验的使用要求。

    • >光电技术与系统
    • 光电成像导引察打一体无人机命中精度计算分析

      2015, 45(12):1455-1461.

      摘要 (496) HTML (0) PDF 1017.90 K (496) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对采用电视或红外成像导引方式的自毁式侦察打击一体化无人机,在落点偏差正态分布假定下,根据相对目标的以圆概率误差(CEP)表示的命中精度的定义,忽略无人机滚转影响,对CEP与落点系统偏差和标准偏差的关系进行数学描述。结合系统工作原理和俯冲攻击流程,建立CEP和基于视频图像的跟踪导引系统和随机角误差及导引盲距(即最短有效导引距离)间的数学方程,并利用Mathcard数学软件举例计算分析。此方法可以用于依据给定CEP和导引盲距分解确定跟踪导引角误差参数,也可基于导引盲距和跟踪导引角误差预测CEP指标是否能够实现。

    • 大口径望远镜四通垂直度检测方法研究

      2015, 45(12):1462-1466.

      摘要 (392) HTML (0) PDF 1.01 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了保证大口径望远镜俯仰轴系的回转精度,对四通轴孔同轴度及轴孔轴线与两端面的垂直度等误差提出了很高的加工检测要求。针对大口径光学望远镜四通结构件的形位误差检测需求,并根据四通的结构特点,首先,提出了运用测微准直望远镜配合自准直仪等光学测量设备进行四通件的形位误差检测的方案。本方案利用测微望远镜光轴模拟四通轴孔的轴线,用精密侧角的自准直仪来测量四通端面与轴孔轴线之间的偏角,通过对测量数据进行处理计算即可得到被测件的垂直度。之后,对该方法的基本测量原理进行研究分析,并结合一套四通模拟件进行了垂直度的测量。通过实验验证了该检测方案的可行性,获得了精确的测量数据,测得其垂直度为98.2″,重复性RMS值为2.3″。最后,并对本测量方法的测量不确定度进行了分析,其合成标准不确定度为2.2″。本文所提出方法可以满足大口径望远镜四通形位误差的检测需求,对大型轴孔类结构件的形位误差检测具有一定的借鉴意义。

    • >光电对抗
    • 高重频激光对激光导引头的干扰机理研究

      2015, 45(12):1467-1472.

      摘要 (513) HTML (0) PDF 1.21 M (313) 评论 (0) 收藏

      摘要:高重频激光对导引头的干扰涉及到导引头内部自动增益控制(AGC)电路、脉冲展宽电路及信息处理组件等多个部分,频率、能量等因素对不同电路的干扰效果相互影响、叠加,导致对干扰效果的评估复杂。为确定不同影响因素的干扰效果,研究了激光导引头内部电路对激光信号的处理过程,从信号处理的角度分析了高重频激光对激光导引头的干扰机理与干扰效果,并进行了定性验证实验。结果表明,在干扰激光能够进入导引头波门的前提下,高重频激光能量是影响高重频激光对AGC电路及脉冲展宽电路干扰效果的主要因素;在干扰激光能量达到导引头接收阈值的前提下,重复频率是影响高重频激光对信息处理组件干扰效果的主要因素;定性实验在一定程度上验证了机理分析的正确性。

    • 多枚红外诱饵弹运动轨迹仿真

      2015, 45(12):1473-1476.

      摘要 (507) HTML (0) PDF 1.04 M (688) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于载机连续发射多枚红外诱饵弹的运动轨迹进行了仿真。首先考虑无动力燃烧型诱饵弹在发射后因为燃烧而导致质量损失的因素,建立了诱饵弹运动轨迹递归迭代计算模型,然后运用此模型计算了不同条件下的多枚诱饵弹发射后的运动轨迹,最后利用可视化技术对载机平台发射多枚诱饵弹的场景进行了可视化仿真。

    • >光学技术
    • 红外镜头的热光学特性分析

      2015, 45(12):1477-1481.

      摘要 (579) HTML (0) PDF 1.09 M (464) 评论 (0) 收藏

      摘要:考虑环境温度是红外光学系统成像质量的主要影响,需要对红外镜头进行热光学特性分析。阐述了利用齐次坐标变换去除镜面刚体位移的方法,以某红外镜头为例,用有限元软件ANSYS对红外镜头进行热应力分析,并去除镜面产生的刚体位移;对处理后的面形数据进行Zernike多项式拟合,将拟合后的结果代入ZEMAX进行光学性能分析。分析结果表明,热光学分析的方法可以模拟红外光学系统的实际使用条件,预测光机系统的光学性能,对进行光机系统设计具有重要的指导意义。

    • 太阳同步轨道星敏感器热设计典型工况确定

      2015, 45(12):1482-1487.

      摘要 (445) HTML (0) PDF 1.02 M (539) 评论 (0) 收藏

      摘要:以某太阳同步轨道卫星星敏感器为例,阐述了热环境分析、外热流计算、典型工况条件确定以及热试验模拟的全过程。首先,分析了星敏感器所处的内、外部热环境,确定了其温度水平的主要影响因素。其次,进行了星敏感器通光孔到达外热流的计算,确定了典型工况的工况条件。然后,制定了星敏感器热平衡试验外热流的模拟方案,利用闭环程控系统进行外热流加载。最后,依据星敏感器自身特点,提出了热试验外热流的加载策略。典型工况条件的确定合理可行。

    • >电子电路
    • 线列TDI型红外焦平面读出电路低功耗设计

      2015, 45(12):1488-1492.

      摘要 (409) HTML (0) PDF 1.49 M (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:摘要:基于对具有TDI功能的红外线列读出电路工作原理的分析,通过改变电路的工作电流及工作时间进行低功耗设计,最后分别对优化前后的读出电路进行直流仿真,仿真结果显示优化后读出电路功耗较原始电路降低了49.5%,验证了低功耗设计方案的可行性。

    • >图像与信号处理
    • 仿射不变三角形在红外目标识别中的应用

      2015, 45(12):1493-1499.

      摘要 (545) HTML (0) PDF 1.08 M (328) 评论 (0) 收藏

      摘要:红外目标识别主要存在以下两个问题:一是红外成像比较模糊,难以提取不变特征;二是红外图像信息含量小,不易发掘有效的描述方法。针对上述问题,提出了一种基于曲率尺度空间(Curvature Scale Space,CSS)角点的仿射不变三角形的检测方法,并利用优选参数的多尺度自卷积(Multi-scale Autoconvolution,MSA)对提取的三角形区域进行描述,最后进行特征匹配实现红外目标识别。实验表明:与其他方法比较,在各种图像变换中,本文方法对红外目标的识别优势显著。

    • 激光反射层析成像中滤波反投影算法特性研究

      2015, 45(12):1500-1504.

      摘要 (520) HTML (0) PDF 925.68 K (596) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光反射层析成像技术是一种新型的远距离、高精度成像手段。滤波反投影是反射层析图像重构中采用的基础性算法,而滤波器的性能对重构图像的质量有较大影响。分析四种典型滤波器的时频特性,进行激光对目标探测的仿真实验,接收激光反射回波,用多种滤波器分别对回波数据进行处理后重建图像。与原始图像相比并进行图像质量评价,以分析各种滤波器对成像的影响。研究结果表明,在有Poisson噪声干扰的情况下,接收激光反射回波图像的振荡与滤波器有关,重建滤波器的主瓣高度和旁瓣衰减对重建图像的空间分辨能力产生影响。

当期目录


年第卷第

文章目录

过刊浏览

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行