利用LED的投影系统光源设计

设计了利用多颗LED(Light Emitting Diode,发光二极管)阵列组成的扩展面光源.经过合理的聚光设计使之符合某些投影设备对亮度要求不是很高,但结构紧凑、性能稳定、使用寿命长的要求.结合数学建模和软件模拟的方式设计了一种小巧的反光杯,利用反光杯把LED近180°的发散光束汇聚到60°左右;然后再用一一对应的透镜阵列汇聚为平行光;最后采用柯勒照明方式把较大的面光源阵列汇集到LCD投影屏幕上,从而达到了较高亮度且具有很高均匀性的目的.     

飞秒激光倒锥微孔加工的反射式扫描装置设计

基于道威棱镜扫描原理,设计了由高速旋转电机驱动三片K字形排布反射镜组成的反射式扫描装置,并分析了扫描钻孔准确度.结果表明:该扫描装置可用于飞秒激光高准确度环切钻孔系统,钻孔准确度不受光束质量影响,钻孔扫描速度二倍于电机转速且钻孔效率高、兼容多光谱波段;与道威棱镜系统相比,该系统装调准确度要求低,能避免透射系统中色散引起的飞秒激光脉宽展宽现象.测试结果显示该装置可以实现直径0.05~0.2mm、加工准确度小于±2μm倒锥孔的高效率加工.     

轨迹可控的大深径比倒锥微孔加工系统及应用

飞秒光纤激光器具有脉宽极短,瞬时功率高,对加工材料无选择性等特点,被广泛应用于精密微孔制造领域。为此,提出了一种高精度轨迹可调光束扫描系统,利用电机控制偏转光楔组和平行平板组相对于激光光轴的角度,再通过聚焦透镜缩小光斑,实现精准控制下飞秒激光的旋转扫描,解决了目前高深径比、倒锥孔加工困难的问题。将该系统应用于汽车喷油嘴油孔加工,实现了加工孔径的孔径为25～800μm,孔径误差≤±2μm;在锥度孔加工中可实现微孔锥度-5°～+5°;实现了深径比为20∶1的微孔加工。     

协作通信技术在卫星系统中的应用

针对卫星移动通信信道具有复杂时变衰落的特点,提出了将协作通信技术引入卫星系统,从而达到抗衰落、获取分集增益的目的。具体给出了卫星与用户之间彼此协作的模型,且仿真了卫星相互协作时系统的误码率曲线。仿真结果表明,协作通信会降低系统误码率,并带来显著的性能增益。     

飞秒激光多脉冲烧蚀过程中飞秒时间分辨电子状态的观测研究

为研究飞秒激光加工硬脆透明材料时存在的“微裂纹”与“诱导条纹”等共性工艺问题,利用飞秒时间分辨泵浦探测阴影成像技术,对飞秒激光多脉冲烧蚀石英玻璃过程中的电子动力学过程进行成像,分析了激光脉冲电离材料初期（700 fs之前）等离子体丝的演化情况。多脉冲诱导微结构的存在使成丝区域分布在微结构的两侧与光脉冲传播的轴线方向,前者主要是由微结构侧壁对光脉冲的折射造成的,而后者则是由微结构底面与侧壁形貌不同导致的光程差引起的。实验结果揭示了多脉冲加工过程中脉冲串诱导微结构对后续光场的重塑效应,该效应影响了等离子体成丝区域与能量沉积的分布,这是共性工艺问题产生的核心机制。     

飞秒激光微加工中诱导空气等离子体的超快观测研究EI北大核心CSCD

通过搭建飞秒时间分辨的泵浦探测阴影成像系统,研究了聚焦的飞秒激光脉冲产生空气等离子体的瞬态演化特性,并对不同聚焦条件下空气等离子体的时间特性进行了数值模拟。实验结果表明:聚焦的飞秒激光电离空气等离子体的电子瞬态密度峰值先升高后缓慢下降;同时得到了高时间分辨下的电离速度变化与电子数密度的空间分布。计算结果显示:更高的单脉冲能量对应更高的饱和电子数密度,高数值孔径聚焦条件下隧穿电离也更早出现,表明飞秒时间分辨的泵浦探测阴影成像可为超快激光微加工的瞬态过程提供观测手段,同时可对超快激光微加工过程中的等离子屏蔽效应提供机理解释与加工工艺的优化参考。     

70 mm间歇式高速摄影机研制

对摄影机的主要系统组成、工作原理和性能指标进行了简要介绍.论述了作为摄影机核心部件的曲柄摇杆式输片机构的类型、设计和动力学分析.为了适应两种不同的画幅尺寸要求（四片孔画幅尺寸为50×18.8 mm,八片孔为50×36 mm）,设计并研制了两套输片机构.它们的接口形式和结构完全相同,可以方便用户快速更换,达到一机多用的目的.在该摄影机的研制过程中探索性地应用了虚拟制造技术,解决了由摄影频率提高而引起的一系列技术难题.虚拟制造的应用不仅提高了设计制造水平,同时也缩短了研制周期,降低了研制成本.实际应用证明了70 mm间歇式高速摄影机的研制是成功的.     

高功率单晶光纤超短脉冲放大技术研究进展（特邀）

单晶光纤具有细长的晶体结构以及对泵浦光的波导传输特性,使其兼具晶体以及光纤的激光放大介质优点,其细长的晶体结构可以有效地进行散热,保证了在高功率运转下依然可以保证高光束质量,与传统的晶体棒相比,对泵浦光的波导特性使其具有更大的能量提取效率和放大增益,简单的行波放大结构使得系统易于集成。单晶光纤作为放大增益介质已广泛应用于高功率高能量超短脉冲激光放大技术中,并在科研、工业加工等领域具有重要的应用前景。本文重点介绍了单晶光纤的结构和制备方法,以及近年来1μm波段基于单晶光纤的超短脉冲放大技术研究的主要方法及结果,包括本课题组取得的主要进展,探讨和展望了单晶光纤放大技术的前景和发展方向。     

云环境下数据隐私保护模型设计

提出利用文件存储结构与属性加密的方法,来解决云存储数据的隐私安全问题,并给出了一个可以支持用户数据隐私保护的安全模型.该方法的实质是通过运用属性加密与文件存储结构相结合的方式对用户隐私数据进行加密,并提供细粒度的访问控制.该模型可以有效地对用户隐私数据实施保护,并能提高数据安全保护的等级和可靠性.