基于OPM的电子信息装备体系复杂性建模

对于电子信息装备体系的复杂系统,以往以还原论为指导的建模方法无法充分体现电子信息装备体系的涌现性等复杂性,探索采用应对复杂性的对象过程方法论(OPM)来解决此难题。根据传统系统级或体系级建模在方法论上的根本困难,分析电子信息装备体系复杂性建模需求。基于对象过程方法论研究电子信息装备体系建模方法,在统一视图框架下同时对电子信息装备体系组成中不同领域、不同专业的结构、功能和行为建模,通过OPM分别对电子信息装备体系结构和对抗过程进行建模,再把这两个静动态模型结合起来进行整体概念建模。以防空反导体系对抗为例,演示了OPM进行体系概念模型开发的方法,说明了方法的有效性。     

基于凹面光栅的特定蛋白分析仪结构设计及性能分析

为解决罗兰光栅光谱成像不易直接读取、平面场凹面光栅成像算法复杂等问题,设计了一种基于全息凹面光栅原理的用于特定蛋白分析仪生化检测的分光光度计。该结构以罗兰光栅为基底,采用双透镜作为过渡元件,将罗兰光栅的曲面成像过渡成平场光谱,同时采用光学设计软件Zemax对该结构进行模拟和优化。优化结果表明,分光光度计能够实现光谱平场化,工作波段为320～800 nm,最高分辨率可达0.5 nm,整体分辨率优于1.7 nm,可被光电二极管阵列直接读取,结构特性满足特定蛋白分析仪的测量要求。样机实验结果与模拟结果一致,仪器重复性、准确度、稳定性及线性度均达到行业标准。     

基于受激布里渊散射的波长间隔可变多波长光纤激光器

提出了一个基于自激发受激布里渊散射的波长间隔可变多波长光纤激光器.利用单模光纤中自激发产生的非线性布里渊增益和掺铒光纤的线性增益组成混合增益光纤激光器,从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出.改变双折射光纤环镜滤波器中保偏光纤的长度,可以实现波长间隔可变多波长激光产生,提高了多波长光纤激光器操作的灵活性和实用性.实验实现了波长间隔从0.8 nm至0.076 nm可变的多波长激光产生,波长数随波长间隔减小而增加,间隔为0.08 nm的激光波长数达86.     

利用气象要素估算海洋大气近地层光学湍流

基于近地层相似理论以及极端层结下对该理论的修正,建立了海洋大气近地层光学湍流估算模型,并进行了数值分析。结果表明:当气温与海温相差较大时,温度起伏对光学湍流贡献最大;当气温与海温相差较小时,海面湿度越小,光学湍流越强;在较低湿度条件下,尤其在红外窗区,湿度扰动对光学湍流贡献起支配作用。当气温小于海温时,光学湍流先随海面风速增大而增强,后随风速增大而减弱;当气温大于海温时,光学湍流总体上是伴随海面风速增大而减弱。当气温小于海温或与海温接近时,与可见光和近红外波段相比,红外窗区光学湍流显著偏强;当气温远大于海温时,两波段光学湍流接近。在中性和近中性层结下,大气折射率结构参量C2n依赖于垂直高度的负幂指数接近-2/3,伴随海面大气层结稳定度或不稳定度增强,C2n依赖于垂直高度的负幂指数的绝对值分别逐渐减小或增大,并分别趋近于稳定极限下的0或不稳定极限下的-4/3。     

条纹图象的数字化自动分析处理技术之一:条纹中心法

条纹中心法是光学条纹图象数字化自动分析处理的重要方法之一.本文全面地介绍了条纹中心法技术分析处理光学条纹图象的详细过程,并对条纹中心的提取、条纹级数的确定与插值等关键技术做了重点说明.文章最后讨论了光学条纹图象数字化自动分析处理软件的编制.     

基于EMD的谱峭度方法在滚动轴承故障检测中的应用

传统谱峭度方法通常采用基于短时傅里叶变换(Short Time Fourier Transform,STFT)的峭度图方法来实现。针对STFT不能保证对瞬态脉冲这种高度非平稳信号最优的分解效果的缺点,提出一种基于经验模式分解(Empirical Mode Decomposition ,EMD)的谱峭度方法。该方法首先利用EMD和Hilbert变换得到信号的时频分布,然后将信号的时频分布按照不同层数分成若干频段,通过计算各频段的峭度值得到相应的峭度图,再根据峭度最大原则选择滤波频段进行带通滤波,最后对滤波信号采用包络分析确定故障信息。实验结果表明：相比传统基于STFT的谱峭度方法,本文方法更能准确的获得轴承加速度信号的故障特征频率信息。     

基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法研究

以视觉方法观测能见度为研究核心,提出了基于双光源图像特征的夜间能见度观测方法,完成在各种不同天气情况下,对能见度的大范围、高精度、高鲁棒观测。首先分析多次散射条件下,光源图像亮度变化与大气消光之间的关系,得出反演能见度的基本模型,接着,研究了准确获取与能见度相关的光源图像特征提取算法,并提出了一种能消除光源波动的双光源能见度计算方法。最后,使用基于双光源图像特征的能见度观测系统在不同气象条件下进行实验,结果表明,在采用35 m基线长度,设定观测上限为15 000 m时, 观测误差均小于20%,能够满足气象与交通部门的要求。     

Temperature of the Remaining Cold Atoms after Two-Step Photoionization in an ^87Rb Vapor Cell Magneto-Optical Trap

The temperature of the remaining cold ^87Rb atoms confined in a vapor cell magneto-optical trap after two-step photoionization has been measured. In the two-step photoionization process, the first excitation laser is served by the cooling laser and the second excitation laser is served by a continuous semiconductor laser with a wavelength of 450hm. The results show that the temperature of the remaining cold atoms decreases as the intensity of the second excitation laser increases. Moreover, the relationship between the temperature T and number N of the remaining cold atoms generally foliows a power law, while it deviates from the well-known T ∝ N^1/3 and the power factor is smaller than 1/3. We propose that ion-atom collisions occurring during a photoionization process strongly influence the temperature sealing law in an optiealiy dense magneto-optical trap in the presence of an ionization laser. In addition, the forced evaporative cooling due to the combined effect of the detuning of the first excitation laser and the two-step photoionization plays a role in cooling the remaining cold atoms and results in the dependence of the power factor on the detuning of the first excitation laser.     

A Stable Diffusion-Bonded Tm：YLF Bulk Laser with High Power Output at a Wavelength of 1889.5 nm

A high power diode-pumped diffusion-bonded Tm：YLF laser operating at 1889.5nm with a FWHM linewidth of less than 0.1 nm is reported. A Brewster plate and two Fabry-Perot etalons are inserted in the laser cavity for spectral narrowing and stabilization. Under an incident pump power of 136.8 W, 46.1 W of output power is achieved, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 33.7% and a slope efficiency of 42.8%. The laser wavelength shift of only 0.07nm with the incident pump power from 20.1 W to 136.8W is observed. The M2 factor at maximum output power is calculated to be 2.3 in the x-axis and 2.0 in the y-axis, respectively.     

Mn-N共掺p型ZnO的第一性原理计算

基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势法对ZnO(Mn,N)体系的晶格结构、形成能、态密度以及电荷密度进行了计算和理论研究.研究结果表明,Mn和N共掺杂ZnO体系具有更低的杂质形成能和更高的化学稳定性,更加适合p型掺杂.Mn和N以1:2的比例掺杂时,体系的形成能降低,体系更稳定;同时,体系中形成双受主能级缺陷,使得杂质固溶度增大,体系中载流子数增多,p型化特征更明显.此外,研究发现相比于N单掺杂ZnO体系,Mn和N原子共掺杂ZnO体系有更多的杂质态密度穿越费米能级,在导带与价带之间形成更宽的受主N 2p的杂质态,同时空穴有效质量变小.与Mn-N共掺杂体系相比,Mn-2N共掺杂体系的受主杂质在费米能级附近的态密度更加弥散,非局域化特征明显.因此,Mn-N共掺杂有望成为p型掺杂的更有效的手段.