二维振镜扫描系统调向误差分析

对比分析现有光束扫描系统的优劣，提出采用二维振镜扫描系统作为多光谱集成靶标的光轴调向装置，光轴调向装置的调向精度影响多光谱集成靶标的校准精度。通过对二维振镜扫描系统调向误差进行分析，建立二维振镜扫描系统调向模型，并进行了二维振镜扫描系统调向误差测量实验。结果表明:二维振镜扫描系统的方位角误差和俯仰角误差小于8″，调向角误差小于9″，调向误差小于10″，能够满足多光谱集成靶标光轴调向精度要求。     

点阵式上转换板在激光光斑采集中的应用研究

 通过在镜头前加装上转换板,利用其快速的红外上转换功能可以提高CCD对于低频窄脉冲光斑的采集效率。然而在利用传统面阵式工艺制成的上转换板采集光斑的过程中,普遍存在因上转换材料内部漫反射及局部饱和效应造成的光斑形状和光强分布的失真。针对上述问题,提出了一种新的点阵式上转换板制作工艺,并设计了点阵式上转换板光斑采集成像质量对比实验。实验结果表明,点阵式上转换板对低频窄脉冲光斑有更好的采集效果。为评价点阵式上转换板所采集光斑的成像质量,建立了相应的评价模型。     

固体废物焚烧飞灰水泥窑协同处置的试验研究

采用实验室模拟试验,对应用水泥窑协同处置技术实现固体废物焚烧飞灰的无害化处理与资源化利用的可行性进行了研究.结果表明,通过水洗预处理可稳定有效去除飞灰中质量分数为90%以上的氯离子,消除了焚烧飞灰中氯质量分数过高对水泥窑的损害,使其可作为水泥生料的替代原料用于水泥生产.本试验中3种飞灰掺入质量分数分别为5.01%、7.12%与2.83%时,所制取的水泥样品在主要组分及质量上与对照样品没有显著差异（p〉0.05）.研究表明,水泥窑协同处置技术不仅使固体废物焚烧飞灰达到了无害化处理的目的,更具有广阔的资源化利用前景.     

基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成方法

为了更准确地反映湍流的实际特征,在光波的大气传输模拟中应采用修正大气折射率谱模型.本文针对该谱模型提出了一种高精度湍流相位屏生成方法.通过改变模型在低频区的采样设置,实现了基于修正大气谱的湍流相位屏高精度生成.通过与原始FFT法、次谐波法以及改进前的优化方法相比发现,本文提出的改进后的优化方法能将相位屏低频区域的最大相对误差从改进前的6.75%减小到1%,作为比较,原始FFT法在低频区的最大相对误差为22.99%,次谐波法为16.81%.利用该方法所生成的相位屏对高斯光束在湍流中的传输进行了模拟并对光束扩展和光束漂移等二阶统计特性进行了估计.结果表明,在弱扰动条件下,模拟结果和理论预测的结果是一致的;在强扰动条件下,随着距离的增加,模拟结果与理论结果偏差越来越大,其中光束扩展与理论预测的偏差最大可达6cm,而光束漂移可达1cm,这是由于理论模型无法预测漂移饱和现象而导致的.在与Von-Karman谱的模拟结果比较时发现,修正大气谱估计的光束扩展大于Von-Karman谱的估计且在光束漂移的预测中比Von-Karman谱更快的达到饱和,这正是修正大气谱高波数处存在"凸起"的结果.本文提出的方法生成的相位屏能够有效的表征实际大气的折射率扰动特性.     

大尺寸空间角测量技术进展及其分析

随着大型装备制造工业飞速发展,其制造与装配等过程对大尺寸空间几何量的测量技术要求越来越高。为了分析大尺寸空间几何量测量中的空间角测量技术的发展,在综述5种传统大尺寸空间角测量方法的基础上,介绍了大尺寸空间角测量方面国内外相关研究的3种新的代表性成果。着重阐述了一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法,该方法将光电自准直跟踪技术与惯性测量技术有机结合,测量范围更大、便携性更强,特别适合外场条件下大尺寸空间角的快速测量。测试结果表明,目前其有效测量范围可达10 m,测量精度为0.5,同时还针对系统测量范围与测量精度的进一步提高提出了改进方案。     

多波长红外激光二极管峰值光谱热漂移研究

为了满足红外激光测试技术对多光谱集成光源在光谱范围和峰值精度等方面的要求,提出了一种高精度的多波长红外激光二极管,并设计了能够集成860 nm,905 nm和1064 nm(脉冲/单模)四种激光芯片的封装结构.建立了基于上述封装结构下中心热沉的温度场分布模型,并根据数学建模工具求解的中心热沉温度场数值分布规范了中心热沉的加工工艺.为了验证多波长激光二极管中心热沉对输出峰值光谱热漂移现象的抑制效果,制备了多波长激光二极管样机,并搭建了观察其峰值光谱热漂移现象的实验装置.实验结果显示,样机仅有两种芯片的峰值光谱发生了1—3 nm的微弱漂移,并未超出规定的峰值半宽.该现象证明了多波长激光二极管的输出光谱具备较高的精度和良好的稳定性.     

复合Ag/SiO_2正弦光栅基底SERS特性分析

当前微流控表面增强拉曼散射(SERS)检测领域常用的贵金属纳米颗粒溶胶单位体积内热点区域数量有限且热点区域范围较小,而贵金属纳米三维阵列结构加工时间长,成本高昂并存在"记忆效应"。本文提出了集成到微流道的复合Ag/SiO_2正弦光栅SERS基底结构,可以利用激光干涉光刻技术进行制备,无需预制掩膜版,可实现大面积、低成本SERS基底简易快速制备。利用严格耦合波分析方法(RCWA)建立了复合正弦光栅表面电场增强数学评估模型,推导了表面等离子体共振(SPP)耦合吸收率数学模型,分析了入射光、复合正弦光栅结构与外界环境介电常数的优化匹配关系,得到了入射光785 nm条件下的最佳复合正弦光栅结构。通过制备加工并实验验证了复合正弦光栅的SERS性能,SERS增强因子(EF)能够达到10~4。     

基于二维振镜的多光谱集成靶标设计及应用

为了提高基于二维振镜光轴平行性检测方法的检测精度，简化测量操作步骤，设计了一种基于二维振镜扫描系统的多光谱集成靶标。通过多光谱集成靶板与LED照明光源结合，解决一靶专用中需要频繁更换、反复调校靶板及光源的问题。利用二维振镜进行十字分划中心对准，提高CCD检测方法的测量精度；采用像差优化的卡塞格林准直系统，改善十字分划成像质量。通过光轴平行性检测实验，多光谱集成靶标校准精度达到了0.10 mard，该精度满足多光谱光电系统光轴平行性高精度和自动化检测的要求。     

减小连续变焦红外热像仪中光轴漂移的方法研究

 为减小机械补偿式连续变焦热像仪在变焦过程中的光轴漂移,根据连续变焦原理,对系统初始参数进行反复优化,保证补偿组移动曲线的平滑度,并将变倍组与补偿组的凸轮曲线设计为非线性变化曲线,既保证了焦距变化的均匀性,又减小了因凸轮转动引起的光轴漂移。利用多项式及三角函数拟合出了不同视场角下的光轴漂移曲线,并利用动态软件补偿技术来弥补光轴漂移的系统误差。结果表明,处理后的光轴漂移量可以控制在一个CCD像元尺寸左右,且具有较强的鲁棒性,对同类变焦镜头的设计及使用具有一定的参考价值。     

一种结合室内空间剖分的声线跟踪法

声线跟踪法是应用于室内声场预测的几何声学模拟经典方法之一,但该方法的计算效率随着室内空间布局复杂度的增加而降低。为了高效地应用于各种室内空间布局,提出了一种结合室内空间剖分的声线跟踪法,该方法将整个室内空间剖分成有限个凸多面体子空间,以减少在声线跟踪过程中与声线求交点的墙面数量,并省略了碰撞点有效性判断,显著提高了计算效率,尤其适用于大型复杂的室内空间布局。