【摘 要】
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以激光雷达领域中的多目标探测为应用背景,提出硅基光波导光学相控阵多光束形成方法,介绍光波导光学相控阵的工作机理.在光束偏转原理的基础上,采用子孔径法将总孔径阵列按需划分为多个连续的子孔径,光束经过各子孔径后会受到不同的相位调制,最终在出射端形成多个可偏转至不同角度的光束;根据目标的威胁程度,调整子孔径的阵元数目并对多光束进行均匀或非均匀划分,实现各光束能量的合理分配.仿真结果表明,远场衍射图案在期望的角度上出现预先设置比例的多个光束,验证该方法的可行性和有效性,而且该方法可极大地增加相控阵激光雷达的目标探
【机 构】
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西安工业大学信息感知与智能控制重点实验室,陕西西安710021;长春理工大学电子信息工程学院,吉林长春130022;西安工业大学光电工程学院,陕西西安710021
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以激光雷达领域中的多目标探测为应用背景,提出硅基光波导光学相控阵多光束形成方法,介绍光波导光学相控阵的工作机理.在光束偏转原理的基础上,采用子孔径法将总孔径阵列按需划分为多个连续的子孔径,光束经过各子孔径后会受到不同的相位调制,最终在出射端形成多个可偏转至不同角度的光束;根据目标的威胁程度,调整子孔径的阵元数目并对多光束进行均匀或非均匀划分,实现各光束能量的合理分配.仿真结果表明,远场衍射图案在期望的角度上出现预先设置比例的多个光束,验证该方法的可行性和有效性,而且该方法可极大地增加相控阵激光雷达的目标探测数目,缩短扫描时间.
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计算了Yb∶YAG板条选通角并优化设计了放大链路构型.对比分析了反射式像传递系统优势并计算了像传递系统的球差,结果表明,反射式像传递系统可大幅减小系统球差,有利于提升放大激光光束质量.室温下搭建了基于单个Yb板条的三通主振荡器功率放大系统,通过采用反射式像传递放大链路设计,同时优化泵浦激光与种子激光的近场强度匹配,实现在无主动光学校正系统下,功率7.13 kW、光束质量优于2倍衍射极限的激光输出.
针对透射式光学系统的光轴无法直接寻找的问题,提出基于光学节点特征的光轴标定方法。采用该方法研究节点与等效节点的性质,通过观测焦面像点的位移变化来确定节点的位置以标定光学系统的光轴,依据此方法设计双向互标双自准直平行光管的光轴标定装置,其中成像接收端的抽插式结构设计可以有效避免波前误差的影响,最终验证光轴标定方法的可行性。实验结果表明,该方法具有较高的光轴标定精度以及广泛的适应性,透镜光学系统的光轴
介绍了低温超导磁体和高温超导磁体在组装、降温及运行过程中对温度、应变等物理参量监测的需求;介绍了基于光纤光栅、布里渊散射、拉曼散射及瑞利散射的光纤传感技术的工作原理;总结了将上述光纤传感技术应用于低温超导磁体及高温超导磁体的温度及应变测量中的研究进展;归纳了上述研究中存在的问题,并对未来研究进行了展望。该综述有助于超导磁体领域,尤其是超导磁体稳定性研究领域的研究人员更直观、清晰、全面地认识光纤传感
为探究双涡旋光干涉图样对微测量精度的影响,基于双涡旋光干涉原理,提出一种测量涡旋光自干涉图样的方法。分析了双涡旋光干涉图像的影响因素,设计并搭建了测量双涡旋光剪切干涉图样特性的光学系统。通过采集同一条件下物体移到不同距离后的双涡旋光干涉图像,利用图像相关法计算分析涡旋光相位奇点位置与拓扑荷数对双涡旋光干涉图像的影响,将实验结果与理论值对比发现条纹倾斜角和宽度分别为0°和0.1714 mm时,两相位
为了提高星敏感器探测极限星等的能力,通过参数计算、选型设计了一种复杂化双高斯结构的光学镜头,经ZEMAX软件优化后,最终得到.由12片球面透镜组成的无渐晕折射式光学镜头.该镜头的入瞳直径为125 mm,系统焦距为200 mm,全视场角2ω为14.84°,谱段范围为500～800 nm.20℃温度下的设计结果表明,该光学系统的均方根弥散斑半径小于3.5 μm,全视场光学设计调制传递函数(MTF)在60 lp/mm处大于0.7,3×3像元内的能量集中度大于90％,畸变小于1％,最大倍率色差为1.6 μm.经加
对转静子轴向间隙进行测量时,要求传感探头尺寸小、系统测量范围大、测量精度高,目前常用的间隙测量方法 难以同时满足这些要求.结合转静子轴向间隙变化特点,提出一种采用调频干涉原理实现间隙测量的方案,并最终研制出高速实时在线测量样机.样机通过采用大宽带高速调频及周期性多普勒误差平滑处理技术来实现大范围高精度测量,通过采用单模光纤来实现小尺寸传感探头.为测试样机的性能,搭建了转静子轴向间隙模拟实验平台.动态间隙实验测试结果表明:研制的样机测量量程达20 mm,在15000 r/min的高速转速下,样机测量精度可达
为了获得更优的发射器布局,使系统达到更高的定位精度,提出一种基于免疫优化算法的iGPS发射器布局优化方法,根据系统的测量原理得到该系统的测量不确定度模型,由此建立亲和度函数,使用免疫优化算法对发射器布局进行优化,并通过仿真进行验证。结果表明:所提方法可以显著优化发射器布局,提高系统的测量精度;与遗传算法相比,免疫优化算法具有更好的全局寻优效果,可以得到更优的iGPS发射器布设站位。
为了提高连续变量量子密钥分发的参考相位估计精度,提出了基于最小二乘的参考相位估计方案.利用相位慢漂移的二阶相关特性和最小二乘估计原理,在接收端对多个参考脉冲的相位测量结果进行二次多项式拟合估计,从而抑制相位噪声的影响.仿真结果表明,相比于块平均估计法,基于最小二乘的参考相位估计算法能够更好地适应相位漂移变化,降低参考相位估计的均方误差,从而提高系统的安全密钥率.
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