摘要：针对大惯量专用转台运行过程中存在的系统响应时间长、易产生振荡以及末端位置定位误差较大的问题,提出了一种基于全闭环+模糊自适应PID(proportion integral differential,比例积分微分)的精度控制方法。在大惯量专用转台执行机构处加入多圈绝对式编码器,以实现控制系统的全闭环;利用模糊自适应PID控制实现不同负载下高精度控制系统的快速调节。为更加深入研究大惯量对专用转台控制系统的影响,对转台进行了系统建模;同时在MATLAB仿真环境中分别建立了基于模糊自适应PID控制和普通PID控制的转台控制系统仿真模型,并搭建了转台测试平台进行验证实验。对比不同控制方式下系统控制性能的仿真结果可知:普通PID控制系统响应时间长,系统跟随误差大;而使用模糊自适应PID控制可使系统的响应速度提高75%,跟随误差降低降低70%。由实验结果可知专用转台定位精度为[-0.2°,0.2°],满足了设计精度要求。仿真和实验结果表明利用模糊自适应PID控制可有效提高系统的响应速度,全闭环控制可使系统的定位精度得到有效提高。研究结果为转台控制系统的设计提供了有效的参考数据,促进了大惯量转台的高精度化发展。

摘要：980nm半导体激光器作为掺铒光纤放大器的最佳泵浦源,其温度会影响激光器功率稳定性和放大器输出光谱漂移。提出将现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制元件,以半导体制冷器为执行元件、热敏电阻为温度传感器,利用FPGA自动切换内部状态机、控制流入半导体制冷器电流的方向和大小,实现980nm半导体激光器内部的温度控制,并通过搭建基于FPGA的掺铒光纤放大器系统实验装置,验证所提方法的可行性。实验结果表明:所提出的温度控制方法能有效地实现980nm半导体激光器的温度控制,使其功率-电流曲线的线性拟合度提高了23.07%,掺铒光纤放大器的输出光谱波长偏移减小了62.5%,保证了激光器输出功率及放大器输出波长的稳定性。该方法的结构简单且实时性高,对推进半导体激光器温度控制的发展及应用具有非常重要的意义。

摘要：利用Xilinx公司的XUPV5 LX110T FPGA开发板设计并挂载ATA控制器的IP核,在移植的PetaLinux操作系统中添加独立的FAT32文件系统模块。用户通过操作Web浏览器调用相应的CGI程序即可实现对硬盘的远程访问。

摘要：二维六方氮化硼(hexagonal boron nitride,hBN)材料在产生光学稳定的超亮量子单光子光源领域有着潜在应用,有望用于量子计算和信息处理平台,已成为研究热点.而光学非对称传输设备是集成量子计算芯片中的关键器件之一.本文从理论上提出了一种基于hBN材料光子晶体异质结构的纳米光子学非对称光传输器件.运用平面波展开法研究了光子晶体的能带结构与等频特性,从理论上分析了hBN异质结构中可见光波非对称传输的可行性.同时,采用时域有限差分方法研究了可见光波段异质结构的晶格常数和半径对透射光谱的影响.研究结果显示,该结构实现了在610—684 nm波长范围内TE偏振光的非对称传输,在652 nm波长处正向透射率达到0.65,反向透射率为0.006,非对称传输透射对比度高达0.98.本文提出的结构模型为基于hBN的新型纳米光子器件设计提供了新的可能性,可用于不同功能光学器件的集成设计.

摘要：温度场起伏导致空气折射率的起伏,风速的变化影响湍流的动态特性,从而形成光学湍流效应,对大气激光传输产生影响。研制了一种用于研究激光大气传输效应的Herriott长光程大气湍流发生装置,此装置能模拟出温度差范围为10~200℃,风速范围为0~5.8 m/s以及光程为1~100 m的随机大气湍流。分析并测量了在不同温度、风速参数下该装置对激光传输的光束质量影响。实验结果表明,该大气湍流发生装置的性能指标与实际大气湍流性能较为接近,且具有温度范围宽、光程可调、重复性好、准确度高等优点,能够满足大气传输湍流效应的实验要求。

摘要：设计和制作了一种基于超材料的光学透明和双波段吸波体,吸波体基本单元由ITO十字微结构加补丁结构、玻璃及ITO膜组成。采用时域有限差分法,研究了十字微结构加补丁结构参数对吸波体电磁性能的影响。仿真结果表明,补丁结构的加入,可以实现双波段高效吸收电磁波,材料在8.5~11 GHz和14.5~16.5 GHz频率范围内反射率小于-10 d B。根据仿真结果,制作了透明吸波体样品,测试了材料反射率和透光率,测试反射率结果与仿真结果吻合得较好,且在可见光区及近红外区透光率达到70%以上。

摘要：以右旋布洛芬为原料,酸化蒙脱土为药物载体,制得右旋布洛芬/酸改性蒙脱土S（＋）-IBU/acid-MMT干混悬剂。通过星点设计-效应面法优化右旋布洛芬/酸改性蒙脱土干混悬剂的制备工艺。以蒙脱土的载药量为考察指标,采用三因素五水平星点设计考察了盐酸浓度、酸化时间、酸化温度对干混悬剂制备工艺的影响,并对结果进行了二元多项式线性回归方程拟合,经效应面法预测最佳处方;借助XRD和SEM技术对干混悬剂进行了结构表征。结果表明,右旋布洛芬/酸改性蒙脱土干混悬剂最佳制备条件为：盐酸浓度3.3 mol/L,酸化时间5.2 h,酸化温度54℃,在该条件下,干混悬剂载药量可达443.7 mg/g,较优化前（352.4 mg/g）提高了25.9%。星点设计-效应面法适用于右旋布洛芬/酸改性蒙脱土干混悬剂制备工艺优化,以该方法建立的数学模型具有良好的预测性,所得干混悬剂具有更高的载药量。

摘要：光波单向传输器件在全光计算和信息处理方面具有重要应用.本文提出一种具有完全光子带隙的硅基空气孔光子晶体漏斗型光波导结构,在光通信波段可实现单向传输特性.漏斗型光波导可打破光波对称传输,引入点缺陷通过模式转换与失配进一步抑制反向透射,并研究了不同的点缺陷类型与位置对反向透射的影响.采用时域有限差分法进行数值计算,优化选取了最佳的点缺陷模式.结果显示,单柱型点缺陷在向左移动5a(a为光子晶体晶格常数,a=470 nm)时,横电(TE)偏振光在工作波长1550 nm处正向透射率为0.716,透射对比度为0.929,工作带宽为111 nm.另外,本文提出的光波单向传输器件结构简单、工艺要求低,有望为集成光路中单向传输器件设计提供新的解决方案.

摘要：为了运用动态补偿器来修正由传感器系统特性引起的动态误差,提出了一种基于改进粒子群优化(PSO)算法的动态补偿器设计方法,该方法有效的克服了PSO算法的初始值对补偿器系数的影响。为了将获得的最优动态补偿器运用于实时在线测量,将分布式算法引入到动态补偿器的硬件结构设计中,完成了传感器动态补偿器的高速并行FPGA实现。实验表明高速并行动态补偿器不但能够修正传感器的动态误差,而且其高速并行结构极大减少了对FPGA资源的占用率并有效地提高了系统等效吞吐率。

摘要：基于不同大小形状的谐振环对电磁场不同响应的原理,设计了一种由6个嵌套式的方形封闭谐振环结构(CRR)组成的多频带太赫兹滤波器。通过利用时域有限差分法(FDTD)对该滤波器的透射特性进行研究,结果表明:当电磁波正入射或斜入射到谐振环所在平面时,能够出现六频带的滤波性,并且其透射系数对入射角度的变化并不敏感。该设计增加了滤波频带的个数,提高了滤波器对频率的敏感度,为多频带传感器、太赫兹通信技术等领域提供了理论方法。