摘要：为了实现旋转系统之间的光信号耦合,设计了一种新型的大内径离轴光纤旋转连接器。将光纤准直器和红外直角棱镜按照一定的规则排布在法兰盘上,使光信号能在较大离轴偏移量下保持持续传输状态。分析了影响离轴光信号传输耦合效率的主要因素,通过优化热扩芯光纤(TECF)准直器和红外直角棱镜进一步减小了离轴光纤旋转连接器的耦合损耗。研制的离轴光纤旋转连接器法兰盘内径为60mm,内外法兰盘上的TECF准直器分别为16和17个,并行光收发器实现串行光信号的收发。实验结果表明,本文的离轴光纤旋转连接器在60RPM的转速和1.25Gbit/s的光信号传输速率下最大插入损耗为21.73dB,可以满足旋转系统之间稳定传输光信号的要求。

摘要：采用直流磁控溅射法在掺氟的SnO_2(FTO)导电玻璃衬底上沉积纯钒金属薄膜,再在常压氮氧混合气氛中退火制备VO_2/FTO复合热致变色薄膜,并对复合薄膜的结构、光学特性以及电学特性进行了测试分析。结果表明,薄膜结晶程度较高,表面平滑致密,具有很好的一致性,导电玻璃上的FTO并没有改变VO_2择优取向生长,但明显改变了VO_2薄膜的表面形貌特征。与VO_2薄膜的典型相变温度68℃相比,VO_2/FTO复合薄膜的相变温度降低约20℃,热滞回线收窄到5℃,相变前后的红外透过率分别为45%和22%,相变前后电阻率的变化达3个数量级,VO_2/FTO复合薄膜优良的光电特性对新型光电薄膜器件的设计开发和应用具有重要意义。

摘要：为了获得相变温度低且热致变色性能优越的光学材料,室温下在F:SnO2(FTO)导电玻璃基板表面沉积钨钒金属膜,再经空气气氛下的热氧化处理,制备了W掺杂VO2/FTO复合薄膜,利用X射线光电子能谱、X射线衍射和扫描电镜对薄膜的结构和表面形貌进行了分析.结果表明:高温热氧化处理过程中没有生成W,F,V混合氧化物,W以替换V原子的方式掺杂.与采用相同工艺和条件制备的纯VO2/FTO复合薄膜相比,W掺杂VO2薄膜没有改变晶面取向,仍具有(110)晶面择优取向,相变温度下降到35 C左右,热滞回线收窄到4 C,高低温下的近红外光透过率变化量提高到28%.薄膜的结晶程度明显提高,表面变得平滑致密,具有很好的一致性,对光电薄膜器件的设计开发和工业化生产具有重要意义.

摘要：为提升巡检机器人的导航避障能力,本文将深度学习技术应用于场景识别中,提出了一种基于道路场景理解的巡检机器人自主避障方法(Road Scene Understanding Net,RSUNet).该方法首先将多层卷积与LeakyReLU激活函数相结合,并以残差结构和金字塔上采样结构的方式,构建高精度道路场景理解网络;其次,设计自适应控制模块来对比前后两帧图像的深层特征信息,并根据特征差异大小自动控制后续网络层的特征计算,避免相似特征重复提取,保障网络效率;最后,将场景理解结果转化为巡检机器人前方不同区域的目标信息,通过分析机器人前方可行道路区域以及障碍物所处位置来指导巡检机器人实现导航避障.实验结果表明,所提方法有效的平衡了场景理解网络的识别精度与计算效率,同时,在实际变电站巡检机器人平台上,该方法也表现出较强的适应性,并能准确高效的为机器人提供场景信息,辅助机器人完成实时自主避障.