摘要：超材料是一种人工合成材料,其结构经过精心设计和精密控制,表现出不同于自然材料的特殊性能,这些具有独特功能的超材料在光学、电磁学、声学、力学等领域具有重要的应用价值.然而,传统的超材料设计通常依赖于人工经验,导致设计周期长,缺乏灵活性和可调性,难以实现大规模快速设计与量产.高效设计与性能调控超材料已成为CAD、机械工程和材料科学的重要研究方向.近年来,随着人工智能算法的快速发展,智能算法在超材料设计领域中的应用越来越广泛,展现出高效优化、生成多样性结构、缩短设计周期等优势.文中对超材料的智能设计研究进展进行综述,首先介绍超材料的基本概念和发展历史;然后从实际需求出发,阐述了超材料的应用领域与设计问题;提出了智能算法的核心问题是数据的表示与数据集的构建,针对这2方面进行详细的阐述与对比分析;还介绍了智能优化算法的框架;最后总结超材料设计领域所面临的高质量数据集匮乏、多目标优化难题、高分辨率超材料的高效计算等挑战,并展望了该领域未来的发展趋势即面向多样化功能需求的“可表达”“可编辑”“可分析”“可优化”和“可制造”的研究.

摘要：建立波长1 550 nm的全光纤激光相干探测系统,系统采用全光纤设计,光路简单且稳定性高.数值仿真与实验结果表明,采用激光相干探测和时-频分析,可有效地提取水下不同频率、不同强度和不同深度的振动特征.该系统可实时探测出40~10 000 Hz的水下声信号,且测量标准偏差小于几个赫兹.因此,激光相干雷达用于水下目标的探测与识别具有实时性,该技术可为水下目标的特征提取和识别提供新的途径.

摘要：为满足微光像增强器等微光传感器的高精度辐射定标需求,设计了宽动态范围微光照度源。该微光照度源由子积分球、母积分球、可调光阑和圆筒光阑组成。调节可调光阑面积,改变子积分球导入母积分球的辐射通量,实现了光源照度6个量级的调节功能,且保证了光源色温不变。圆筒光阑是具有双微孔光阑和消杂光挡板的筒状结构,可以将积分球亮度光源转化为均匀的照度光源。母积分球上设置了集成了半导体制冷片的硅光电二极管监视探测器,可实现光源照度的监测与设置。开展了宽动态范围微光照度源性能测试,测试结果表明:微光照度源的照度覆盖3.8×10^(-6) lx~12 lx,非稳定度小于0.001 8%。

摘要：长波红外波段的激光在大气中能够低损耗传输,这就使得长波红外激光具有广泛应用的天然优势,其中长波红外激光可用作红外光电对抗光源,特别是随着长波红外探测器的发展,其对相应波段的对抗光源的需求与日俱增。为此设计并搭建波长为2.05μm Ho∶YLF激光来泵浦长波CdSe光参量振荡器的实验装置,该装置可以输出峰值波长为12.5μm的高重频长波红外激光。激光器在重复频率5 kHz情况下的平均功率最高达526 mW,Ho∶YLF激光到长波激光的光光转换效率为1.46%,斜效率为23.4%,激光单脉冲宽度为24.4 ns,单脉冲能量为0.1 mJ,单脉冲峰值功率为4.3 kW,X方向的光束质量因子为4.3,Y方向的光束质量因子为3.2。

摘要：为解决行波管螺旋线(TWT)测量中存在的效率低和结果不稳定的问题,发展了一种高效的光学检测方法,主要包括:选取基于双标准棒滚动的螺旋线摆放与调整装置,使零件的旋转角度可控,摆放直线度优于0.01 mm;采用直线取景器有效避免了毛刺、翻边等缺陷的干扰,增加了自动寻边过程的稳定性,测量结果重复性优于0.8μm;基于45°直角棱镜开发了端口处内径测量系统,获得了对比度鲜明的成像效果;基于激光共聚焦显微镜测量了螺旋线外表面粗糙度,得到了与工艺规律相吻合的数据;将分段阵列的编程策略和交点距离的算法应用到变螺距螺旋线检测中,具有较高的操作效率和灵活性,单根螺旋线的检测时间缩短为传统方式的三分之一。该结果对于提高螺旋线行波管产品的合格率、实现其批量化生产具有重要意义。

摘要：提出了一种基于神经元网络后向传播算法的二元光学设计新方法，该法的突出特点是可以获得较快的收敛速度和较好的均匀性。最后给出６个Ｄａｍｍａｎｎ光栅的设计结果。

摘要：位标器的跟踪性能由跟踪信号驱动形成的周期平均力决定,跟踪收敛性是位标器跟踪性能的重要体现。应用级数理论分析了位标器的跟踪收敛特性,得出了位标器的跟踪收敛性受到位标器跟踪系数k和跟踪相位误差Δθ影响的结论。并通过计算给出了位标器跟踪的收敛条件和收敛步长,即随着跟踪系数k与1的偏差Δk及跟踪相位误差Δθ增大,跟踪收敛步长也会相应增大。这些结论会给位标器跟踪算法的设计提供重要的理论支撑。

摘要：为了解决基于波前或星点图对准大口径空间光学系统时计算量大、面形误差影响大等问题,提出了一种基于离散阵列光源对准空间光学系统的方法.给出了离散阵列光源的设计、检测和标定方法,并以此为基础设计了对准检测光路.以某在研RC望远镜为对象,用离散阵列光源产生参考光,设计了一个用于快速对准主次镜的检测光路.在光学系统设计参数已知的情况下,根据像平面上的点列图,建立了主次镜位置信息和点列图分布信息的函数关系.利用光学设计软件和数学计算工具建立仿真平台,并进行了主次镜的仿真验证.仿真结果表明,使用离散阵列光源可以有效减少计算量,降低面形误差和杂散光的影响,提高对准效率,并且具有较高的计算准确度.

摘要：为适应高功率激光系统的紧凑空间需求,将基于二阶鬼像的远近光场耦合方案应用于高功率激光准直技术中,设计并搭建出灵敏的小型准直光学系统。提出完备的测试方案,验证了该方案的可行性,获得近场测量灵敏度为7.04μm/pixel,远场测量灵敏度为18.14(″)/pixel,并得到远场变化对近场的影响关系,用以优化光束校准。相比于传统远、近场分离的准直系统,该方案在满足成像质量和分辨率要求的同时,大幅缩减了光路和器件数量,远、近光场相互影响和校准的反馈处理更便捷。

摘要：在航天遥感领域,波长在10μm以上的长波探测器仍以Hg Cd Te光导型探测器为主,在红外探测成像方面发挥着重要作用。非均匀性是目前长波光导探测器突出的问题之一,设计了一种数模混合的非均匀性校正的长波光导探测器读出电路。该电路不仅可以有效地解决线列长波光导探测器电阻非均匀性问题,还可以增大ROIC输出信号的动态范围,几乎不增加读出电路功耗。经过仿真测试表明:非均匀性问题有了明显的改善,能够使其非均匀性降为0.5%以内,在常温和低温下都能正常工作。该校正电路不仅能解决当前工程中的关键问题,还对今后高性能大面阵长波光导探测器读出电路的设计具有重要的指导意义。