摘要：为了研究激光对CCD探测器的损伤效应,采用有限元分析的方法进行了激光损伤CCD的理论分析和实验验证。阐述了激光辐照CCD探测器的损伤机理,设计了激光辐照CCD探测器热效应的仿真模型,针对波长为532nm的高功率激光辐照硅基CCD探测器而产生的热效应,利用有限元法进行了仿真计算,得到了CCD探测器受到532nm激光辐照时硅电极的温度曲线以及硅电极损伤时间阈值,并相应计算出损伤CCD探测器所需要的激光能量阈值为220m J/cm2左右。结果表明,损伤阈值随着激光功率密度的增大而减小,但变化幅度不大;当多脉冲毫秒激光辐照CCD探测器,在一个脉冲结束、下一个脉冲到来之前,探测器温度恢复到环境温度。该模型可以较为准确地对单脉冲激光辐照CCD探测器时产生的热损伤效应进行模拟。

摘要：为了实现太空环境下的卫星折反射星敏器光学系统中特殊结构部位的传感器的安装及温度监测,排除应变对传感器的影响,设计了一种适用于光纤光栅的环形特殊封装结构。并对传感器进行了温度标定、拉伸、温度重复性、振动及热真空实验。实验结果表明:这种封装形式的光纤光栅温度传感器线性度为0.998,温度灵敏度为8.5~8.7pm/℃,同一温度下,中心波长变化量在2pm以内,同时,该结构形变产生的应变对传感器中心波长没有影响;在振动及热真空环境下,传感器的性能不会受到影响。

摘要：脉冲电源是实现微细电解加工的技术关键之一。该文基于钝化膜增厚过程分析,探讨抑气促溶机理,并设计一种具有脉间输出的三电极微细电解加工脉冲电源,利用辅助电极导入电解池的加工脉间完全去极化电流,完成界面加酸过程。微细阵列孔及微细槽的电解加工实验显示:采用三电极脉冲电源在中性NaNO3电解液中的微细电解加工,蚀除速率从两电极脉冲电源的3.21×10-4 mm3/s提高至6.62×10-4 mm3/s,有效地提高了加工效率;该电源在维持钝性电解液中加工定域性好和中性电解液的环保优势的同时,又具有偏酸性电解液中加工后表面质量高的优点,加工表面粗糙度Ra从0.52μm降至0.28μm。初步实验验证了具有脉间输出的三电极微细电解加工脉冲电源的可行性。

摘要：全自动酶免分析仪是基于酶联免疫吸附试验(ELISA)开发出的一种高效检测设备,在免疫测定分析方面正发挥着越来越大的作用。现有酶免分析仪多采用RS232接口,由于端口数量有限,传输速度缓慢,严重影响着全自动酶免分析仪的发展。采用USB接口的通信方式,以CY7C68013为通信系统的主控芯片,通过对硬件电路、系统软件和通信协议的设计,实现了酶免分析仪系统软件和电子控制系统之间的数据通信,满足了全自动酶免分析仪高速数据传输和实时控制等要求。

摘要：提出了利用数字图像相关技术测量印刷电路板全场微应变的方法,用于评估电路板由应力所导致的失效风险,克服传统实验测试方法不能有效测量全场应变以及难以给出应变集中区域的不足。设计了基于三维数字图像相关技术和应力加载策略的实验方法,通过所获得的全场主应变分布及局部区域内应变历史曲线来评估电路板的失效风险。实验结果表明,所提出的电路板微应变测量方法的重复性优于100με,能够有效地获得电路板全场的微应变分布,尤其是能够直观地显示电路板应变超过额定值的区域分布,为改进电路板设计、降低电路板失效风险和保护电子元器件的安全提供了重要的实测数据。

摘要：为了实现可调谐双波长激光输出,提出并设计了一种基于自反馈光注入结构的掺Er3+光纤(EDF)激光器,并对激光器的基本原理及实现方案进行了理论分析和实验验证。系统结构设计采用976nm波长的LD作为泵浦源,结合EDF,两支光纤布拉格光栅(FBG)和光纤环形镜(FLM)产生激光,并通过在FLM中熔接饱和吸收体(SA)起到稳频作用;将FLM输出激光耦合进入谐振腔形成自注入结构,与腔内振荡激光形成干涉,抑制模式跳变;通过控制两支FBG之间的可调谐衰减器调节谐振腔内的增益和损耗,实现单个波长或双波长输出。实验结果表明:SA长采用4m、EDF长采用6m时,激光输出阈值为28mW,将反馈光注入谐振腔后,系统阈值为25mW,输出激光波长随时间漂移得到明显抑制;当泵浦光功率为80mW时,通过调节位于两支FBG之间的可调谐衰减器(VA)获得稳定的双波长激光输出;随着泵浦功率增加,激光输出功率具有良好的线性度和稳定性。在1 540nm波长处激光输出最大功率为1.16mW,信噪比(SNR)大于50dB;在1 545nm波长处激光输出最大功率为1.89mW,SNR大于50dB。

摘要：滚转角测量是影响旋转弹制导精度的重要因素。为了解决常规方法在高转速工况下旋转体滚转角测量较为困难且成本较高的问题,设计了一种基于无驱动结构MEMS(Micro-Electro-Mechanical System,微机电系统)陀螺仪的滚转角测量系统算法。算法采用了滑动平均滤波算法对采样信号进行滤波处理,同时采用了卡尔曼(Kalman)滤波对采样信号和解算滚转角速度进行滤波处理,并对滚转角速度进行积分,得到相应的滚转角度。通过实验室转台的实验验证,在稳定状态下,该算法滚转角速度测量误差达到了5°/s以内,滚转角测量误差在10°以内,实现了旋转体滚转角的测量。

摘要：依据工程教育专业认证标准中对复杂工程问题的特征分析,就当前单个课程实验中涉及解决复杂工程问题能力培养方面的环节较少或不足等现状,结合北京信息科技大学测控技术与仪器专业"光、机、电、算"综合性应用型人才的培养目标,以凸轮设计课程实验为研究对象,通过分析课程实验现状,改进与优化实验内容。从实际工程问题出发,引入压力角与基圆半径间利益冲突来约束参数选择,运用机械原理和计算机仿真等技术,抑制凸轮机构的运动冲击,并将其在内燃机配气机构工程场景中进行实例化,有效提高了其整体性能,并节省了设计、制造及调试成本。初步应用表明,该教改方案有效提高了学生对复杂工程问题的解决能力,同时对测控专业工程教育认证水平的提高具有积极的促进作用。

摘要：微晶玻璃内部气泡缺陷会影响材料性能,气泡缺陷状况评估是微晶玻璃材料性能的重要环节。传统微晶玻璃缺陷检测方法为人工检测,该方法存在检测效率低、人工任务繁重的问题,无法满足实际需求。针对现有的人工检测方式的不足,设计了一种基于深度学习YOLOv5网络的微晶玻璃气泡缺陷检测算法。首先对数据集通过Mosaic增强方法实现归一化处理,之后再对数据集利用YOLOv5网络实现迭代训练,最后保留最优权重并通过实验进行实际测试。实验结果表明,相较于其他深度学习网络,YOLOv5网络检测效率及精度均较高,可以满足实际使用需求。

摘要：基于相位凝固技术的激光反馈干涉术,为验证其可行性及测量分辨率,设计了微位移测量验证系统。在系统中利用相位调制器进行外腔相位调制,采用相位凝固技术进行采样及解调,重构出外部目标物的位移信息。建立了测量系统的模型,进行了基于相位凝固技术的调制解调算法仿真及位移测量验证实验。实验验证了仿真的正确性和系统的可行性,通过比较外部目标物的实际位移与系统重构位移结果,得出测量峰谷值相对误差小于3%。研究表明,此测量方法能够准确地测量出外部目标物的位移信息,可有效提高系统测量分辨率,并可实现微位移的实时测量。