进行子阵加权波束形成的波达方向估计

针对水声信道的多径效应以及海底散射信号信噪比低导致方位估计性能较差的问题,提出了一种基于子阵加权波束形成的UESPRIT算法(Weighted Beamspace UESPRIT Based on Subarrays,BS-BUESPRIT)。首先利用密集波束域转换矩阵估计回波信号的方位谱,进而估计同一时刻到达阵列的回波数目;之后将均匀线阵分为多个尺寸相同、相互重叠的子阵,利用加权波束形成对各子阵接收信号做指定方向的空域滤波;最后基于各子阵波束形成后的输出结果,利用UESPRIT算法实现回波方向的估计。仿真和湖试、海试试验结果表明,与UESPRIT算法相比,BS-BUESPRIT算法提高了信号波达方向估计性能,在多径和较低信噪比条件下有着更高的估计精度,应用于高分辨率测深侧扫声呐时有效地提高了声呐的测深性能。      

ICP-AES法测定烟花爆竹药物中的砷、汞、铅

为了禁止含砷、汞、铅物质应用到烟花爆竹药物中,建立ICP-AES方法,在烟花爆竹药物经乙醇、丙酮及硝酸处理后,选用As 189.042 nm、Hg 194.227 nm、Pb 220.353 nm分析线同时测定这3种元素的含量,结果:相对标准偏差为1.97%~2.71%,回收率为98.5%~101%.方法操作简单快速,检出限低、干扰小,结果准确可靠.     

高温LDAs泵浦紧凑型Nd:YAG激光器

设计了一套紧凑型高温激光二极管阵列端面泵浦电光调Q Nd∶YAG激光器。为使激光器整体结构紧凑,以高温激光二极管阵列作为泵源以有效地降低Nd∶YAG激光器散热压力。利用Ansys软件对高温激光二极管阵列工作时的温度场进行模拟。使用基于K9玻璃材质的导光锥将泵浦光耦合进Nd∶YAG晶体内。利用Traceproc软件模拟了导光锥前后端面的光场分布。采用5mm×5mm×40mm、掺杂浓度为1.0at。%的Nd∶YAG晶体作为增益介质,利用Ansys软件对200μs,250μs泵浦脉宽条件下的晶体内部温度场分布进行模拟并计算了激光器工作时的热透镜焦距。结果表明,本文设计的紧凑型激光器可以实现稳定的脉冲激光输出。在重复频率20Hz,泵浦源电压脉冲宽度250μs、300μs条件下,获得了单脉冲能量44.1mJ和50.2mJ的单脉冲输出,对应脉冲宽度分别为18.3ns和21.3ns,斜效率为12.35%和12.24%.     

基于PSpice的半导体激光高频调制系统设计

为了实现高频率的调制激光输出，设计了一种驱动系统由信号放大、电流调制、过流保护和具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统。此系统采用了结构简单的直接调制方式，运用线性调频的高频信号去控制半导体激光器发射激光的强度，从而实现高频调制。在运用OrCAD/PSpice对高频调制驱动系统进行模拟仿真的基础上，最终研制出的半导体激光高频调制系统实现了频率为40.02 MHz、直流偏置为493.326 mA、正弦波调制电流峰峰值为850 mA的高频调制输出，调制激光平均功率为300 mW。     

2021年度物理科学二处科学基金评审工作综述

<正>国家自然科学基金委员会(简称基金委)数理科学部物理科学二处(简称物理Ⅱ)主要资助基础物理、粒子物理、核物理、加速器反应堆与探测器、等离子体物理、核技术及其应用等领域的研究工作,同时负责受理国家自然科学基金委员会—中国工程物理研究院联合基金(简称NSAF联合基金)、理论物理专款等特殊类型的项目,还有核技术创新联合基金中涉及物理Ⅱ领域的项目。     

一种构造CDF型双正交小波的方法

利用提升格式，构造了CDF型的双正交小波，并探讨了提升算子S的选择规律，最后给出构造实例，结果表明：这种构造方法比传统的构造方法简单、易行，而且选择不同的提升算子S，可以得到不同性质的双正交小波，充分显示出这种构造方法的实用性和广泛性。     

InGaAs近红外相机电路设计与实现

随着国外0.9～1.7μm InGaAs近红外相机的迅速发展,目前已被大量应用于工业和军事领域。探讨了InGaAs近红外相机在不同领域的应用,分析了InGaAs材料的优势及探测器选型。结合相应的探测器阵列,从相机偏置电压产生、时序驱动设计与制冷控制等方面给出了InGaAs近红外相机的硬件电路设计方案,解决了研制过程中的部分重难点,并针对后期图像处理进行了仿真验证,达到应用要求。     

Symmetry-Protected Scattering in Non-Hermitian Linear Systems

Symmetry plays fundamental role in physics and the nature of symmetry changes in non-Hermitian physics.Here the symmetry-protected scattering in non-Hermitian linear systems is investigated by employing the discrete symmetries that classify the random matrices.The even-parity symmetries impose strict constraints on the scattering coefficients:the time-reversal(C and K) symmetries protect the symmetric transmission or reflection;the pseudo-Hermiticity(Q symmetry) or the inversion(P) symmetry protects the symmetric transmission and reflection.For the inversion-combined time-reversal symmetries,the symmetric features on the transmission and reflection interchange.The odd-parity symmetries including the particle-hole symmetry,chiral symmetry,and sublattice symmetry cannot ensure the scattering to be symmetric.These guiding principles are valid for both Hermitian and non-Hermitian linear systems.Our findings provide fundamental insights into symmetry and scattering ranging from condensed matter physics to quantum physics and optics.     

半导体激光激发荧光粉转换白光照明系统设计

单管蓝光半导体激光器功率相对较低，为了获得高功率激光，利用多单管光纤耦合技术实现10 W蓝光激光输出，输出的激光激发荧光粉片合成的白光光源作为汽车远光灯光源。根据汽车照明法规要求设计了汽车远光灯照明系统并详述了抛物面反光罩、双凹透镜和荧光粉片的光学结构及对反光罩曲线参数、双凹透镜和荧光粉片的放置位置对光源色温均匀性及照度的影响。模拟设计了顶端19 mm×31.6 mm椭圆形开孔、底部直径5 mm圆形开孔、高60 mm的椭圆抛物面反光罩，荧光粉片置于距反光罩底部15 mm处时，在距光源25 m处的接收面上得到了5 m×12 m的椭圆光斑，白光光源的光通量为1 025 lm，中心色温为5 880 K，中心色坐标为(x=0.322 6，y=0.369 2)，该汽车远光灯照明系统满足汽车照明法规要求。     

考虑太阳辐射影响的飞机实时红外探测成像仿真

针对飞行器红外探测过程的成像仿真，有助于红外隐身效能的评估，进而提高应对红外探测的反侦察能力。建立了飞机红外成像仿真模型，并针对不同的飞行姿态、速度以及不同的探测时间，求解其蒙皮温度与红外辐射亮度，结果表明当飞机从低速到高速运行时，太阳辐射条件与气动加热层温度分布分别成为影响其成像结果的主要因素。建模方法及仿真结果对飞行器的隐身设计具有指导意义，为飞机实时红外成像场景的生成提供理论基础