Fabrication and characterization of a micro tunable cat's eye retro-reflector

In this paper, we report on a micro tunable cat's eye retro-reflector. The tunability is obtained through the use of a smart film, a polymer dispersed liquid crystal device (PDLC). The cat's eye device consists of three subassemblies, a front-side focusing unit, the smart film, and a back-side reflecting unit. The characterization of the device, considering possible fabrication inaccuracy such as misalignment, is presented. Such a device can be used in a free-space communication system, or more specifically, an optical identification system.     

Spatiotemporal Patterns of Urban Human Mobility

The modeling of human mobility is adopting new directions due to the increasing availability of big data sources from human activity. These sources enclose digital information about daily visited locations of a large number of individuals. Examples of these data include: mobile phone calls, credit card transactions, bank notes dispersal, check-ins in internet applications, among several others. In this study, we consider the data obtained from smart subway fare card transactions to characterize and model urban mobility patterns. We present a simple mobility model for predicting peoples’ visited locations using the popularity of places in the city as an interaction parameter between different individuals. This ingredient is sufficient to reproduce several characteristics of the observed travel behavior such as: the number of trips between different locations in the city, the exploration of new places and the frequency of individual visits of a particular location. Moreover, we indicate the limitations of the proposed model and discuss open questions in the current state of the art statistical models of human mobility.     

Optical addressing in dye-doped cholesteric liquid crystals

This study investigates a method of optical addressing in dye-doped cholesteric liquid crystals (DDCLCs). Photo-induced randomly adsorbed dyes can change the CLC textures from planar to focal conic. Such patterning can be adopted to develop a display that is initially invisible, but becomes visible upon heating above the clearing temperature, followed by cooling to room temperature. The display can also become visible upon the application of a suitable voltage, and its rapid release. Additionally, the display is thermally erasable, optically rewritable and electrically switchable. It can be applied for use as a smart card.     

中子发生器束流传输光学系统研究及模拟计算

 束流传输系统是中子发生器研制、调试和技改等工作顺利进行的重要依据。为此开展了中子发生器束流传输系统研究工作,阐述了传输系统光学特性和组成。以ns-200中子发生器为代表实例,详尽地分析了传输系统的组成和各光学透镜的特性。根据LEADS软件要求,生成该器束流传输系统数据输入卡,调用软件相应各光学元件计算模块,进行了模拟计算,给出了束流传输包络图。束流传输模拟计算结果与原设计要求基本一致。     

城市内涝监测预警信息系统研究

针对越来越严重的暴雨至涝现象,为了让普通民众可以通过智能移动终端应用便捷地获取并分享汛情信息,更好地避灾避险并参与到抢险救灾中,基于现有城市道路积水监测系统的基础数据,采用移动GIS和云服务等技术,设计了具有道路实时积水呈现、道路通行重要告警、汛情实景图片、政府信息通告等功能的一体化城市内涝监测预警信息系统。该系统包括内涝监测预警信息服务平台和智能移动终端应用两部分,基于云技术构建“内涝监测e警”平台并设计了基于移动云服务的数据统一调度与管理,基于移动Web技术开发“内涝监测e警”智能终端应用,应用和平台之间基于移动Web和移动GIS技术实现数据访问。测试显示该系统支持大量用户的并发访问,能够简洁有效实现内涝监测数据信息共享,对城市内涝监测预警具有实际的应用意义。     

光纤湿敏球腔传感采集校准组合装置的技术问题初探

本文研制了一种光纤耦合湿敏监测装置,此装置采用MEMS微位移传感器来进行湿敏微腔耦合位置的辅助校准,再用光强传感器对耦合输出的光波进行湿度感测和量化。这种基于MEMS位移传感器的耦合位置校准方法与现有的校准平台相比,无需外加太多繁琐、庞大的仪器装置,就可获得精准又便捷的校准效果。另外在传感系统后端可进行可编程控制程序开发,用加载的数据采集卡来实现湿度敏感单元敏感量的采集与显示。     

反射内存卡在动态测试系统中的应用

某型空空导弹控制部件动态测试系统,在测试过程中出现测试数据传输延迟的现象,从而影响了测试结果,为解决这一问题,本文提出了使用反射内存卡建立实时网络系统的方法解决数据传输延时问题。通过使用VMI-5565反射内存卡建立的实时网络系统实现了某型空空导弹控制部件的动态仿真测试,目前该动态测试系统已经成功用于某制导武器动态仿真测试试验中。动态测试系统在使用了反射内存卡建立实时传输网络后,保证了测量数据传输的实时性和准确性,通过实际测试使用,该系统测试效果良好,完全满足科研试验使用要求     

基于扩展混沌映射的认证密钥协商协议

近年来,基于混沌映射和智能卡的认证密钥协商协议被相继提出.然而,防篡改读卡器使得这类协议的实现成本较高并且很难在实际中广泛应用.另外,基于混沌映射的数字签名方案需要很高的计算资源,这使得依赖签名方案的公钥发布存在安全问题.据此,本文基于扩展混沌映射提出一种新的无智能卡的认证密钥协商协议.新协议消除了公钥发布过程.安全和性能分析表明,新协议能抵抗各类攻击并且计算复杂度较低.因此,新协议更适合在实际环境中应用.     

一种头盔式高亮背光显示系统设计

高亮背光显示装置在航空航天领域有着广泛的应用,结构小巧,重量轻便是其发展趋势;通过自由曲面棱镜和菲涅尔螺纹镜的引入从而使系统的光学结构简单,依据光学原件设计了显示系统的机械封装和电路系统,整个显示系统部件定位准确,组装和拆卸方便,总重量小于30g。测试结果表明整个系统可以达到如下的指标：亮度200000cd／m2,均匀度大于859／6,功耗小于6W,达到设计要求。     

波导多层光卡数据页的图像截取算法研究

提出了一种基于波导多层光卡数据页图像的截取算法,以解决准确读取光卡信息和最终译码的关键问题。该算法是在一个预处理的二值化图像基础上,依据梳状图的统计特性和数据页的图像纹理特征,对一个完整数据页的起始坐标和长宽进行估算,达到对光卡数据页的图像截取的目的。最后通过具体实例验证了基于波导多层光卡数据页的图像截取算法的有效性。     

Design and implementation of fuzzy logic based automatic gain controller for EDFAs

In this study, the design and implementation of a fuzzy logic (FL) based automatic gain controller card (AGC) is performed in order to control the pump laser current with respect to signal power and signal wavelength. The FL-AGC card consists of an amplifier, an analogue to digital converter (ADC), a digital to analogue converter (DAC), and a FL based software that is embedded to a microcontroller. With this configuration, gain flattening at the output of the erbium doped fibre amplifier (EDFA) along C band is achieved. In this way, ergonomically designed FL-AGC card can be easily matched with EDFAs and can be applicable to optical system applications.     

Design of a data acquisition unit using photonic devices

In this paper, the design of a stand-alone optical data acquisition unit is presented. The system hardware consists of optical analog-to-digital converter inputs, optical digital bidirectional switches, analog and digital inputs/outputs and a microcontroller-based system. The unit software consists of several tasks that enable the user through the input-drivenmenu to read, store, analyze, process, and display the incoming data. This unit can be used in different applications, such as signal processing, underwater acoustics, aerospace guidance, optical computing and color sorting.     

小型化全景系统的杂散光分析与抑制方法研究

由于全景环带光学系统的头部单元结构形式复杂,内部光路经过多次反射与折射,杂散光情况比较严重,因此全景环带光学系统设计过程中对杂散光的分析尤为重要。文中着重分析全景环带光学系统头部单元中产生杂散光的形式,对未经全景环带光学系统头部单元反射的杂散光建立消杂光数学模型,在此基础上对全景环带光学系统行了优化设计;对全景环带光学系统中头部单元胶合面反射的杂散光采用一种凸向像面的弯月胶合镜的形式进行抑制,并通过ASAP软件建模仿真。仿真结果显示,杂散光能量降低90%,证明采用的结构形式和消杂光数学模型有效地抑制了杂散光的产生。     

场效应晶体管—自电光效应器件灵巧像素的实验研究

在一块印刷电路板上通过将自电效应器件（ＳＥＥＤ）与ＧａＡｓ场效应晶体管（ＦＥＴ）进行互连制作一种简单的场效应晶体管－自电光效应器件（ＦＥＴ－ＳＥＥＤ）灵巧像素，这种灵巧像素由一个输入自电光效应器件，一个输出自电光效应器件及一个ＧａＡｓ场效应晶体管放大器构成，设计了一个光学系统，在这个系统以对这种灵巧像素进行了演示及测试，并对其工作原理及过程进行了描述。     

便携式数据采集控制系统的设计与实现

在狭小空间或是恶劣环境下进行数据采集,传统的数据采集设备占用空间大、传输速率慢,不方便携带。通过分析这些缺点,设计了一种基于WiFi无线网络技术的便携式的无线数据采集控制系统。整个系统包括数据采集单元、数据传输单元和数据控制单元三大部分。该数据采集控制系统能够在WiFi网络覆盖区域内,以手持Android小型终端为控制终端,以无线网络为传输通道,实时控制数据采集卡,并读取采集数据,即时数据可帮助用户更加可靠的分析实际情况,具有实际应用价值。     

基于LabVIEW的光纤线路光功率信号实时采集系统

 为实时获取光纤内光功率信号,基于LabVIEW虚拟仪器编程语言,采用USB总线技术,结合光接收机和NI数据采集卡USB M6251构成的硬件平台设计了新型的高速采集系统。该系统克服以往光功率信号采集系统采样率低、单通道显示、界面交互能力弱、便携性差等缺点,实现了采样参数可控的双通道实时采集、显示、保存光功率信号等功能。该系统开发效率高,并通过实验证明其具有良好的人机交互能力,可靠性高,实用性强,能为各类光纤通信系统提供光功率信号监测功能。     

基于补偿法的超导单元交流损耗测量系统设计

交流损耗是影响超导电力装置运行稳定性和成本的关键因素之一.本文提出了一种基于电压补偿法的大载流超导单元交流损耗测量方法,通过串联在回路中的大电流补偿线圈,抵消超导单元的感性电压来实现.在系统设计上,通过数据采集卡和运动控制器,获取超导单元、补偿线圈的电压信号,同时控制步进电机拖动补偿线圈.通过相位的对比计算,实现精确定位补偿,从而测量超导单元的交流损耗.最后,在不同频率下,测量了0.2 m长、110 kV/1.5 kA的高温超导电缆样缆的交流损耗,得出的交流损耗曲线与计算结果基本吻合.实验结果表明,采用补偿线圈的交流损耗测量系统具有自动检测、定位和测量功能,可以实现具有大电流容量超导单元交流损耗的准确测量.     

光纤传感阵列用于智能复合材料状态监测的研究

以光纤智能材料与结构中的损伤估计为目的,提出了一种新颖的、利用多模光纤缠绕尼龙筋式的传感器,由这种传感器组成的传感阵列可以对智能材料与结构的受力、应变等参量进行检测,并采用ＯＴＤＲ 技术实时处理其输出的并行分布式传感信号,给出了测试数据、识别结果。在复合材料构件上的初步实验表明此系统能够对结构的状态进行在线监测和估计,在航空航天、船舶工业和土木建筑等领域有着潜在的实用价值。     

一种252Cf裂变中子源的中子、γ射线飞行时间谱测量新方法

 针对²⁵²Cf快中子、γ射线的飞行时间谱测量要求,提出并建立一种基于高速数据采集卡的新型测量系统。采用1 GHz高速A/D转换单元和现场可编程门阵列高速处理单元,进行脉冲时间序列的在线检测,时间精度为1 ns。使用相关函数法,通过PC机的数据处理、互相关函数计算和数值统计等实现中子、γ射线飞行时间谱的测量。实验结果表明,该系统可以获得²⁵²Cf自发裂变中子源的中子、γ射线飞行时间谱,与经典的飞行时间谱测量方法相比较,其图谱表达及数值结果有着很高的吻合度。     

基于累加平均的分布式光纤拉曼测温系统

分布式光纤拉曼温度传感(DTS)系统是一套基于光纤中的拉曼散射效应来实现分布式温度监控的系统,利用光纤中拉曼散射光的强度与光纤的温度状态有关的原理对温度进行实时监测。设计了一套9 km的光纤拉曼测温系统,利用数据采集卡对斯托克斯和反斯托克斯光进行采集,在电脑端对温度进行累加平均处理,将微弱的信号从系统的噪声中提取出来,提高其信噪比。在累加平均16 000次的情况下测温精度达到了±2℃。