摘要：建立了工作在一定入射角度范围内的多层衍射光学元件的复合带宽积分平均衍射效率的分析模型。基于衍射光学元件所具有的独特的消色差和消热差性质,设计了一个含有双层衍射光学元件的工作在3.7~4.8μm和7.7~9.5μm红外双波段光学系统。光学系统的焦距为100mm,F#为2,采用像元数为640×512、间距为15μm的制冷型探测器。该系统在空间频率33lp/mm时,中、长波红外MTF分别高于0.52和0.16,最大RMS半径小于9.88mm,波前像差小于0.0705λ,最大离焦量小于焦深,在-40℃~71℃范围内实现了无热化设计。系统中采用的双层衍射光学元件在红外双波段的带宽积分平均衍射效率高于99.15%。入射到衍射面上的角度为0°~10°,该双层衍射光学元件在中波和长波波段的复合带宽积分平均衍射效率分别为97.70%和96.95%。

摘要：根据大气后向散射原理,设计了一台激光雷达能见度仪。在详细介绍系统结构的基础上,阐述了回波信号的数据校准方法,通过采用一种新的基于Fernald方法的迭代算法反演消光系数,获得了较高的能见度测量精度。与美国Belford能见度仪的外场对比实验表明,该激光雷达能见度仪相对测量误差在20%以内。

摘要：研制了用于瑞利散射多普勒激光雷达的三通道法布里-珀罗（Fabry-Pérot）标准具,采用He-Ne激光对其进行检测,利用产生的干涉图案检测了两个边缘通道的厚度差为74.70±2.24 nm,对应频谱间隔为5.05±0.07 GHz;锁定通道与其中一个边缘通道的厚度差为27.16±1.90 nm,对应频谱间隔为1.79±0.07 GHz。数值模拟结果表明：采用脉冲能量350 mJ波长355 nm、重复频率30 Hz的激光器和口径450 mm的望远镜,利用该标准具作为鉴频器,在0-40 km高度,瑞利散射多普勒激光雷达的径向风速测量误差小于2.53 m/s,测量精度比理论设计值2.94 m/s提高了约14.1%。

摘要：直接探测多普勒测风激光雷达因具有测量精度高、空间分辨率高、三维风场分布等特点,成为目前国际上主流的大气风场测量手段。测风激光雷达使用高灵敏的单光子探测器接收大气的后向散射信号,但受探测器动态范围的限制,必须在低空具有强后向散射信号时关闭探测器,高空时打开探测器来保护探测器,并且对不同的天气情况探测器的开关时间也有所差别。采用FPGA(Field Programmable Gate Array)和MCU(Microprocessor Control Unit)结合的电路设计有效地解决了探测器控制的问题。

摘要：针对多普勒测风激光雷达校准仪的设计要求,详细推导校准仪中激光入射和接收角度与准直器到转盘的距离、多普勒频移量、入射光覆盖的弧长等量的关系,最终确立当多普勒校准仪中转盘半径为100mm、准直器到转盘的距离L<50mm时,选取激光入射与接收方向的夹角=25°、入射角=20°。

摘要：在直接探测测风激光雷达中,多普勒频移由高分辨率的Fabry-Perot标准具检测得到。指出了激光频率与标准具腔长随环境温度的变化导致测量误差增大的问题,提出了频率跟踪的解决方案。使用散射光纤对激光脉宽进行扩展,在双通道标准具的基础上增加专用于频率跟踪的通道,使用光电倍增管检测光强,设计制作了基于采样的频率跟踪电路。仿真实验表明,该方案能够实现标准具腔长与激光发射频率的动态跟踪。

摘要：介绍了分子散射多普勒测风激光雷达的基本原理。优化了三通道法布里-珀罗标准具的自由谱范围、带宽、峰值间隔和有效口径等参数。设计了分子散射多普勒测风激光雷达接收系统的结构,设计时充分考虑了系统的热稳定性和机械结构的稳定性。该接收机结构非常紧凑,可以放置在宽度约48cm(19in)、长度550mm的机柜中。具有这种接收机的多普勒测风激光雷达具有很好的商业应用前景。

摘要：为满足新工科人才培养要求,剖析“硬件描述语言及应用”课程的特点及传统教学中存在的问题,探讨该课程教学改革的具体实施方案。从应用出发,构建多层次项目化线下教学和线上网络课堂相结合的混合式教学模式。此教学模式将深奥的理论知识化整为零融入到项目中,加强知识应用,让学生成为教学过程中的主体,促进师生间的交流,提高学生的创新设计能力和动手能力,缩短高校与用人单位的距离。

摘要：A mobile molecular Doppler wind lidar at an eye-safe wavelength of 355 nm based on double-edge technique is being built in Hefei （China） for wind measurement from 10-to 40-km altitude. The structure of this lidar system is described. A triple Fabry-Perot etalon is employed as a frequency discriminator whose parameters are optimized. The receiver system is designed to achieve compactness and stability by putting in a standard 19-inch socket bench. Simulation results show that within the wind speed dynamic range of ±100 m/s, the horizontal wind errors due to noise are less than 1 m/s bdow 20-km altitude for 100-m vertical resolution, and less than 5.5 m/s from 20 km up to 40 km for 500-m vertical resolution with 400-mJ laser energy, 30-min temporal resolution, and a 45-cm aperture telescooe.

摘要：为了帮助驾驶员养成良好的驾驶习惯,提高交通安全,本文以FPGA为核心控制器设计了汽车安防控制系统。该系统由FPGA开发平台、蓝牙模块、超声波测距模块、红外感应模块、火焰模块、温度传感器模块、一氧化碳检测模块和语音提醒模块组成。在Quartus II编译环境下运用VHDL语言编程驱动FPGA控制各个模块,利用多个传感器实时监测周围环境数据,并使用语音提醒模块进行实时报警。测试结果表明,本系统能同步处理并且快速响应多种报警和语音提醒,完全达到了预期效果,具有很好的检测和预警作用。该安防控制系统功能强大、小巧灵活、便于升级。