激光偏振主动探测及成像系统的误差研究以及系统的改进

利用Mueller矩阵,以三种典型目标为模型,全面分析了主动偏振成像系统的误差来源。在实验系统典型参数下,对偏振度误差进行了模拟。提出了利用标准偏振度目标校准系统参数的方法,提高了实验系统的精度。以仿真结果为基础,对实验系统进行了进一步的改进。通过对实验元件参数和位置的合理配置,该实验系统能够提供高精度的目标偏振度探测。误差分析结果为偏振成像实验系统元件参数的选择提供了重要的参考依据,同时也为实验系统的改进提供了理论支持。     

等离子体显示大面积闪烁的客观评价

针对等离子体显示普遍存在的大面积闪烁现象,提出了一种基于时变光信号亮度测量系统的大面积闪烁客观评价方法。时变光信号亮度测量系统利用光电管和亮度计,实现了对显示屏输出光信号亮度值随时间变化的快速、准确记录。基于阴极射线管显示临界闪烁频率估算模型,通过主观视觉感知实验,利用测量系统得到亮度随时间的变化关系,建立了平均感知闪烁程度估算模型。估算模型输出结果与视觉感知实验数据相关系数达到0.98。该测量系统与估算模型实现了对等离子体显示大面积闪烁的客观度量,并与主观视觉感知实验结果相吻合,是等离子体显示屏优化设计和显示行业标准建立的有效工具。     

不同位置强光源作用微光电视系统成像特征建模及分析

以强光源作用微光电视成像机理为基础,借助端到端成像建模思想,综合考虑强光源作用目标表面辐射特性及系统自动亮度控制特性,建立了不同位置强光作用后系统成像特征量化模型.以模型为基础,利用三维场景仿真平台实时计算强光源作用后地物成像灰度,实现了不同位置微光系统成像数字仿真.结合外场实验数据,通过对比实验结果与仿真结果中目标和背景灰度及目标成像对比度,对仿真模型进行了验证,结果表明:该模型与外场实验数据有较好的一致性,模型可靠性较高.最后探讨了强光作用后不同干扰因素对系统成像质量的影响,当强光源位于系统视场外时,其对目标表面辐射特性的作用是影响系统输出图像质量的主要因素;当强光源位于系统视场内时,其对系统增益的作用则成为主要因素.     

轴流透平与排汽系统间流场相互作用研究

为了研究轴流透平与非轴对称排汽系统流场间的相互作用,对带有单级透平的300/600MW汽轮机排汽系统模型内流场进了模型实验,并用商用软件CFX数值计算了实验工况下带有全周叶栅通道的单级透平与排汽系统内的耦合流场.对比实验与数值模拟结果,二者吻合较好.通过对实验和数值结果分析发现,排汽系统内的非轴对称流场使透平叶栅通道内流动沿周向发生变化,扩压器内出现大的流动分离,排汽系统内总压损失增大,静压恢复系数为负.     

湍流大气光通信系统误码率分析与实验研究

自由空间光通信(FSO)系统的性能由于受大气湍流影响会产生剧烈波动。根据系统和大气参数评估系统差错性能的研究具有现实意义。以大气湍流信道和光电探测两个模型为基础,建立了FSO系统差错性能的数学仿真模型,提出了湍流条件下系统误码率计算公式。对仿真结果与弱湍流条件下获得的实验数据进行了比较,并依据此模型对光强起伏和背景噪声等因素的影响进行仿真。仿真结果表明,基于该模型的仿真结果与实验数据一致,光强起伏是引起系统性能波动的主要因素,最优判决阈值需根据实际大气条件进行调整。该模型可有效评估湍流条件下FSO系统性能,并为相关理论研究提供参考。     

新型无油直线压缩机热力学分析及实验验证

压缩机是电动空调系统主要耗能机构,提高压缩机效能对增加电动汽车行驶里程具有重要意义。对新型无油直线压缩机系统建立数值模型并进行热力学分析,以R1234yf为制冷剂进行了实验验证。结果表明,模型与实验结果基本一致,验证了热力学模型的准确性;将压缩机COP与已公开论文数据进行对比,压缩机COP显著提高,验证了该压缩机系统的有效性。     

对比度阈值函数修正对于NVThermIP模型的影响

NVThermIP模型作为经典的性能模型,在指导红外系统参数的设计优化方面略有不足,因此需要构建更科学合理的综合评估模型.在经典模型基础上,结合人眼噪声的理论和实验研究,利用噪声等效温差修正了系统的对比度阈值函数.并利用现有的红外系统实验数据,对修正后的模型进行图像模糊和不同距离下辨识两方面验证,结果证明该模型具有很高的预测精确度,可为新型系统设计分析提供可靠的依据和理论指导.     

超导磁体低温系统的简化模型及其验证

用于冷却超导磁体的低温系统由管路、支管、阀门和泵等组成.在实际情况中,低温系统的暂态和稳态响应对磁体的性能有很大影响;同时磁体的暂态过程对低温系统也有影响,因此需要把低温系统和磁体系统作为整体来考虑以提高模型的预测能力.本文分别对两个具体实验装置的低温系统建立了简化模型,并对比了模拟计算结果与实验数据,结果表明模型能够较好地模拟超导磁体的低温系统.     

超声无线输能的声电转换通道设计

通过对超声无线输能系统的声电转换通道进行理论分析,利用电声传输线类比法构建了声电转换通道的一维仿真模型,并利用有限元仿真软件进一步构建了声电转换通道的有限元仿真模型,提高了模型的精确度和适用范围。进行了超声无线输能的实验,并将仿真结果与实验测量结果进行对比,仿真模型的有效性得到验证。利用所建仿真模型分析了负载阻抗对系统能量传输效率的影响规律,对声电转换通道进行了优化,确定了系统的共振频率和最佳负载阻抗。在以上研究基础上建立的超声无线输能实验系统,能够成功透过8 mm厚的铜板点亮20 W灯泡,能量传输效率达到57%,实验证明了利用超声透过金属板进行能量无线传输是切实可行的。      

高功率LED用微喷冷却系统的分析和优化

对一种高功率LED散热用封闭微喷射流系统开展了初步的实验测试,测试结果和简单的数学分析表明实验用微喷系统有较大的改进空间.为了改进该系统,利用数值模拟开展微喷结构优化.首先将模拟结果与实验结果进行比较,证明了该模拟模型的可行性.然后通过该数值模型对包括实验用微喷结构在内的二种结构形式的微喷系统开展了模拟分析,寻找到一种较为合理的散热系统结构形式.结果表明:采用流体单进双出的结构形式可使得射流更均匀,与现有方式相比,该冷却系统作用下的芯片最高温度可降低23 K之多.     

激光自混合干涉位移测量系统的稳态解

基于三镜腔等效自混合干涉位移测量系统，对自混合干涉系统的稳定性问题，建立系统模型，通过求解模型的相位方程，确定其单值解和多值解时边界条件，从理论上确定自混合干涉系统稳态运行的光反馈水平。该结论对系统设计具有指导意义。     

半导体激光自混合干涉类锯齿波成立条件

本文从激光系统稳态条件出发,建立了具有普遍意义的半导体激光自混合干涉系统模型,通过仿真分析,结果表明：在较强光反馈水平时,自混合干涉信号并非都是类锯齿波形。波形形状受光反馈水平及激光器线宽展宽因数的共同制约。本文结果对激光自混合干涉技术的应用具有重要的指导意义。     

差动型激光自混合干涉式位移测量系统

提出了一种利用激光自混合干涉效应的差动式位移测量系统, 建立了系统的数学模型,经仿真分析及实验验证表明： 和单激光管结构相比, 该系统位移分辨力提高了二倍, 达 １／４ 光波波长, 且能大大减小光反馈强度引起的噪声及温度干扰。     

半导体激光管位移传感器的模型建立及仿真分析

从激光应用系统稳态条件出发,建立了半导体激光管位移传感器系统的数学模型,其仿真结果与有关文献的实验结论相吻合,详细阐述了通过检测ＬＤ注入调制三角波相邻两周期对应点处信号的位相差而完成位移测量的原理。由理论分析提出了提高最大允许位移速度上限和减小测量非线性误差的措施,其结论对激光自混合干涉技术的应用具有重要指导意义     

含预反馈的激光自混合干涉型位移测量结构

提出了含预反馈的激光自混合干涉型位移测量结构，建立了系统模型，经理论分析和实验验证，结果表明，该结构具有提高温度量程，提高测量信号信噪比及获得粗糙表面的锯齿干涉信号等特点。     

线性调频半导体激光器自混频干涉理论模型

使用半导体激光器在弱反馈条件下的动力学理论,建立了线性调频半导体激光器的自混频干涉理论模型.基于该模型,分析了激光器振荡频率偏移与输出功率变化特性.通过测量激光器输出功率谱,可以得到激光器前端面与被测目标之间的距离.     

半导体激光器内自混合散斑干涉

在散斑和半导体激光器的自混合干涉理论的基础上,提出了基于法布里一珀罗腔的自混合散斑干涉模型,对粗糙表面产生的激光器内自混合散斑干涉效应(SMSI)进行了详细的理论研究和分析,得到了粗糙腔条件下的激光动力学的数值解。模拟产生了高斯相关随机表面及其在夫琅禾费面上产生的散斑场,以及该散斑场与相干光场叠加所形成的光场,分析了这些情况中光强的统计特征,与已知实验情况进行了对比,模拟结果与已知统计结果相同。给出了粗糙表面运动时激光器输出增益的变化及其概率密度分布。对由于照明宽度和外腔长度的变化而给粗糙表面运动时激光器输出增益变化带来的影响进行了分析。实验结果和模拟结果相符。     

时域相位光码分多址系统性能分析

给出了时域相位光码分多址系统(OCDMA)的噪声模型,提出了由码间串扰(ISI)所引起的自差拍噪声(SB)概念.利用鞍点近似法分析了多址干扰(MAD、码间串扰、自差拍等噪声对系统性能的影响,给出了系统误码率公式.对最佳门限接收系统以及采用光硬件限幅器的系统性能进行了仿真研究.表明"1"码的误判概率是影响系统的决定性因素.也是开关键控(OOK)系统难以克服的主要问题.最后给出一种采用双编/解码器平衡检测系统的原理框图,分析其性能,并与传统OOK系统比较,结果表明其性能有较大的提高.     

Observation and Interpretation for a Phenomenon Involved with the Self-mixing Interference in Semiconductor Laser

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｉｎａｓｅｌｆｍｉｘｉｎｇｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｙｓｔｅｍ,ａｐｏｒｔｉｏｎｏｆｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｅｄｆｒｏｍａｌａｓｅｒｓｏｕｒｃｅｉｓｒｅｆｌｅｃｔｅｄｂｙａｎｅｘｔｅｒｎａｌｒｅｆｌｅｃｔｏｒ,ｓｕｃｈａｓａ?..     

光纤耦合自混合干涉测速系统的参数研究

针对光纤耦合自混合干涉测速系统的设计,采用F-P五镜腔模型分析了自混合干涉测速的基本原理,利用数值计算软件MATLAB研究了系统中各个参数对自混合信号波形的影响。对参数引起自混合信号波形“畸变”的情况,进行了参数的优化设计。为光纤耦合自混合测速系统设计,以及将其应用于爆轰波和冲击波研究中进行高速测量提供了参考。