摘要：搭建了紫外单光子成像系统,详细介绍了该系统的组成、工作原理和分辨率性能测试.由汞灯发出的紫外光经过大气散射、多块减光片得到了紫外单光子流.单光子直接打在微通道板上,微通道板产生的倍增电子由楔条形阳极收集,电荷灵敏前置放大器将阳极输出的电荷信号转变为电压信号,主放大器对前放信号进行滤波整形.利用高速数据采集卡连续采集主放大器的输出波形,通过软件对采集波形进行处理,采用图像处理技术得到了紫外单光子10min的计数图像,并对图像进行了畸变校正.此外,通过自己设计的分辨率板,测得该系统的分辨率可达150μm.该系统在极微弱光探测成像,生物发光,空间环境探测等方面具有广泛应用.

摘要：将心磁信号从干扰噪声中加以提取并有效地消除噪声干扰是心磁信号处理中尤为重要的环节 .从改进算法的角度出发 ,提出互补型自适应滤波器结构以实现心磁信号的消噪处理 .该滤波器针对心磁这类非平稳信号进行设计 ,有效地解决了常规自适应滤波器应用于心磁信号处理时收敛速度和稳态误差的矛盾 .通过仿真实验和心磁实验结果表明 ,该算法能有效地消除心磁信号的背景噪声和工频干扰噪声 .

摘要：对Si/Glass激光键合进行了有限元仿真,自主设计激光键合系统并进行了Si/Glass激光键合实验研究、测试与表征。以Si/Glass激光键合的二维传热解析模型为理论基础,应用有限元软件ANSYS仿真了激光功率20～48W时激光键合的三维温度场、键合熔融深度,并预测键合阈值功率为28 W。自主设计激光键合系统及实验方案,采用光斑直径150μm、功率30W的Nd:YAG连续激光实现了Si/Glass的良好激光键合。测试结果表明,激光键合强度最高为阳极键合的5.2倍,激光键合腔体气密性测试泄漏率平均值约9.29×10-9 Pa.m3/s,与阳极键合处于同一数量级。采用能谱分析(EDS)线扫描Si/Glass激光键合的界面材料成分,发现键合界面形成过渡层,激光功率30W时过渡层厚度9μm,与仿真结果吻合。

摘要：从传统的频率选择选择表面(frequency selective surface,简称FSS)Y孔单元出发,提出了一种新单元.经优化设计,给出了Y孔单元和新单元的FSS结构参数,运用谱域Galerkin法对两种单元FSS的传输特性进行了数值计算.采用镀膜和光刻技术制作出相应的等效平板样件,在微波暗室对两种FSS等效平板在8—12GHz频段内的传输特性进行了测试,测试值与计算值基本一致.结果表明:与Y孔单元相比,新单元FSS在电磁波大角度(66°)入射时具有高的透过率,在电磁波大扫描角范围内(0°—66°)新单元FSS中心频率的漂移量更小.因此,所提出的新单元更适合于电磁波大角度入射下的应用,为FSS在曲面雷达罩上的应用提供了一种新单元.

摘要：液晶空间光调制器(LCSLM)通过实时调制波前倾斜实现光束偏转,与传统的快反镜相比,具有非机械调制、体积小、功耗低、轻巧灵敏等优点,可应用于空间光通信中。简单介绍了液晶实现光束偏转的原理,并测试了LCSLM的调制特性,根据调制特性设计基于LCSLM的光束偏转闭环系统。实验结果表明LCSLM能有效地抑制光束抖动,使相对误差小于±1.75%。分析了LCSLM的衍射效率对于光束质量的影响及液晶响应速度、系统传输时延和算法复杂度对控制系统带宽的制约。

摘要：针对大功率激光加工对光束空间强度分布的实际要求,提出了一种用二元光学元件对光束进行变换的方法,即利用均匀采样的矩形孔径Dammann光栅对激光高斯光束进行光束变换,可满足任意点阵分布的输出要求。以线状、均匀、环状和非均匀分布的光强输出为例,介绍了矩形孔径Dammann光栅光束变换技术的设计原理及实现方法,结果表明输出光强分布具有较高的衍射效率和均匀性。将均匀和非均匀分布的输出光束应用在激光加工技术的表面强化上,结果表明试样表面的硬度和耐磨性等力学性能均有提高并且强化层具有较好的均匀性。

摘要：针对青藏铁路沿线冻土特性,对冻土通风管路基温度场约束空间进行了分析、简化。基于系统通风管路基温度场数值仿真分析结果,建立了面向工程设计人员的神经网络预测模型,并开发了相应的优化设计软件系统。该预测模型具有对时间、空间、活动层、布设方案等参数的独立与综合分析能力。同时,对模型的预测效果进行了检验。

摘要：分析了激光通信中捕获、跟踪、瞄准(ATP)系统对信标光光斑定位的需求,阐述了选用互补金属氧化物半导体(CMOS)探测器的优势。提出了基于STAR1000探测器光斑探测相机的设计思路和光斑质心算法。由于CMOS探测器存在噪声和像元占空比有限等缺陷,影响了相机的定位精度。对影响定位精度的因素进行了分析和仿真,通过研制出的相机实验平台完成了测试和实验验证。实验结果证明降低噪声、提高像元占空比、扩大有效光斑直径均可提高定位精度。进而针对激光通信ATP系统的特点提出了提高相机定位精度的改进方案。

摘要：基于变换光学理论设计了一种新型的多功能电磁器件—旋转集中器.它以特殊的方式引导电磁波使其传播方向在器件核心区发生指定角度的旋转,并同时实现电磁场能量向该核心区的集中.针对提出的三种等效的旋转集中器结构,分别推导了相应的本构参数表达式,并利用有限元软件对三种结构分别进行了全波仿真.仿真结果验证了本构参数表达式的正确性.这三种不同的结构中,前两种结构由三层介质构成,后一种简化为两层介质.对于给定的任意旋转角度和能量集中率,三种结构可以使电磁场发生等效的传播方向旋转和能量集中两种效果.这些结果有助于对旋转器和集中器机理的进一步理解,并为复合功能器件的设计奠定了更充分的理论基础.本文提出的旋转集中器在设计高效率接收天线和特殊电路封装互联器件等方面都有潜在的应用前景.

摘要：讨论了一种具有超快时间响应特性的新光电阴极,即大梯度指数掺杂透射式GaAs负电子亲和势(NEA)光电阴极,模拟了它的量子效率、时间分辨和空间分辨能力等特性.理论分析结果表明,由于大梯度指数掺杂设计方式,在吸收层内形成较大的内建电场,因此光生电子在GaAsNEA阴极内的渡越时间大大缩短,当GaAs吸收层厚度～0.9μm时,其响应时间达到～10 ps,说明这种新NEA阴极具有远优于传统均匀掺杂NEA阴极的超快响应特性.同时在整个光谱响应范围内,量子效率达到约10%—20%,空间分辨力显著高于以往的计算结果.分析结果表明,在保证较高的量子效率条件下,这种新阴极能够突破常规GaAsNEA阴极的时间分辨率极限,提高GaAsNEA阴极本身的分辨力,有望用于超快摄影、电子加速器和自由电子激光器的电子源等领域,进一步扩展NEA光电阴极的应用范围.