摘要：利用光学谐振器结构的色散可提高旋转传感的灵敏度,耦合谐振器光波导可实现强色散,本文利用传输矩阵理论,研究耦合谐振器光波导旋转传感的相位灵敏度,讨论谐振器布局和波导参数对相位灵敏度的影响,结果表明波导的相位曲线和相位灵敏度依赖于波导中谐振器的布局,谐振器数量和耦合系数不仅会影响波导旋转传感相位灵敏度曲线峰值的数量和带宽,还会影响相位灵敏度的大小,而损耗会降低波导的相位灵敏度,本文的结果可用于利用谐振器布局和波导参数设计耦合谐振器光波导的相位灵敏度,对其在旋转传感方面的应用有重要意义.

摘要：构建了含水混合物介电特性模型,设计了基于此模型的开路同轴谐振腔传感器,并指出影响其传感特性的两个主要参数是保护盖介电常数和空载谐振频率。鉴于此,针对保护盖材料及空载谐振频率对传感器传感特性的影响进行了全面分析和仿真。加工了具有不同谐振频率的微波谐振腔及不同材料的端口保护盖。实验结果表明,该模型能够很好地指导传感器的设计,同时选取Al2O3作为保护盖材料及具有空载谐振频率为2.5G Hz的谐振腔,具有较好的测量效果。

摘要：针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。

摘要：已经研制了具有电视质量标准的红外图像传感器,该传感器可在3～5μm红外波段区热成像,陈列尺寸为外512×512像素,器件采用PtSi肖特基势垒光电探测器。为了获得大的占空系数,应用了电荷扫描器件(CSD)结构。该像素由两层多晶硅和两层铝构成,并具有最小设计基准为2μm。像素尺寸和占空系数分别为26×20μm^2和30％。采用金属薄膜和光腔结构改善了器件的灵敏度,势垒高度为0.22eV时,相应的截止波长约为5.6μm。器件以标准电视帧频工作。借助于微粒噪声探测器,在300K时该器件噪声被限制在f/1.5光学范围内,器件的温度差分辨能力约为0.11K。使用该器件已经制作了典型的红外电视摄像机,并获得了高质量的红外图像。

摘要：1.主要研究内容和研究方法本项目的注入控制非稳腔放大调谐,就是把可调谐的亚毫焦耳量级的染料激光作为种子光,通过正支虚共焦非稳腔后凹镜上的中间小孔,注入腔内作来回反射放大,最后在前凸镜耦合输出。注入光源就是准分子激光泵浦的染料激光器。研究内容:通过几何光学计算和注入控制的稳态理论计算,设计和研制包括最佳放大率非稳腔在内的系列注入非稳腔,然后在注入光和注入放大器间最佳同步延迟触发的条件下,通过注入控制的调谐放大实验,验证理论获得的最佳注入非稳腔,从而获得最大的放大输出和最佳的调谐范围。实验是在原来完成xeF(C—A)

摘要：本文提出采用混合遗传 -模拟退火算法直接设计二元衍射光学元件 (DOE)的方法 ,并分别以高斯基模光束整形为平顶光束和高斯模光束分裂成等强两束高斯基模光束为例进行了模拟计算 ,结果显示在

摘要：为了抑制大口径光学元件中的受激Brillouin散射效应,并满足打靶过程中束匀滑的要求,目前高能激光驱动器大都采用了正弦相位调制脉冲.然而,这类脉冲在复杂激光系统中传输时,会出现明显的调频-调幅(FM-to-AM)效应.研究这种效应的来源,对提升激光系统的整体输出性能至关重要.对复杂激光系统中一直被人们所忽视的平板光学元件带来的FM-to-AM效应进行了理论研究和数值模拟.数值模拟结果表明,通过平板光学元件的次数越多调制深度越大,呈线性递增趋势,当通过次数为10次时,调制深度高达22.2%;并且平板光学元件对各谱线的过滤也各不相同,当前端选用的中心波长为1054 nm时,平板光学对各谱线的过滤作用非常小.提出通过改变中心波长来减小FM-to-AM效应,这对于复杂激光系统的设计具有重要的指导意义.

摘要：设计了一种单极板调频式电容位移传感器,可实现非接触微位移测量。其原理为通过双路差频方法得到位移-频率的调制信号,再由乘法器鉴频得到位移变化量。电路包括测头及LC振荡电路、本振电路、混频下变频电路和鉴频电路。实验表明该传感器分辨力达到5 nm,并具有较好的线性度。

摘要：飞机相比于攻击导弹,在飞行速度和机动性能等方面存在着劣势。为了提高其生存几率,设计了一种发射防御导弹协同对抗攻击导弹的自适应滑模制导律。该制导律本质是一种视线(Line of Sight,LOS)制导方法,通过对飞机与防御导弹和防御导弹与攻击导弹间的LOS调整以满足特定的几何关系,从而实现对攻击导弹的主动防御。最后,将所设计的制导律与比例导引进行了仿真比较。结果表明,由于与目标间的协同,所设计的制导律在机动性能和拦截性能方面具有明显的优势,且对于三方的飞行速度变化与攻击导弹的机动具有较强的鲁棒性。

摘要：近年发展起来的激光差分吸收雷达用于遥测大气污染状况,可获得大气污染物浓度的时空分布,这对了解大气污染的分布实况、寻找主要大气污染来源、防治大气污染等均有很重要的价值。TEA CO2激光器工作在9～11μm的红外波段,大部分大气污染物和化学物质的特征吸收谱都在此波段内。高重复率可调谐的TEA CO2激光器的研制已成为CO2激光差分吸收雷达的关键技术。差分吸收雷达从探测方式上可分为相干探测和直接探测方式,其中直接探测方式又可分为后向地物反射方式和距离分辨方式。早期,由于单台激光器快调谐问题尚未解决,一般都采用多台波长固定的CO2激光器组合使用。随着快速调谐技术的发展,差分吸收雷达系统开始采用单台CO2激光发射器。这就使差分吸收雷达系统更加趋于小型化和实用化。利用符合TEA CO2激光器内多种激光混合气体组分的五温度、六温度模型速率方程理论,详细分析了TEA CO2激光器的动力学过程,确定激光谐振腔初始条件后,计算了激光器的各种输出特性。激光器输出脉冲参数如峰值功率、粒子数反转、光强、激光能量等均为时间的函数,并且随着输入参数(气压、温度、耦合输出镜反射率等)的不同而作相应的变化。根据理论计算结果,设计研制了两台高重频快调谐TEA CO2激光器,分别采用高频步进电机驱动光栅和扫描振镜+光栅的技术方案实现了激光的快调谐输出。设计了小型化高重复率可调谐的TEA CO2激光器,激光谐振腔长55 cm,采用高频步进电机驱动光栅法,预电离方式为表面电晕紫外预电离,实验得到激光器的一级调谐输出谱线50余条,激光脉冲输出能量30～100 J,峰值功率0.3～1 W,谱线分布于9R、9P、10R、10P四个谱区。单片机控制在单台CO2激光器上实现快速调谐输出波长不同的激光脉冲,不同谱线的输出时间间隔约10 ms。采用扫描振镜+光栅的调谐技术,又研制了一种双通道放电激励折叠腔TEA CO2激光器。详细分析了折叠腔TEA CO2激光器的结构及其设计特点,谐振腔长约120 cm,影响气体快放电过程的各种因素,如储能电容与峰值电容的比值、工作气压、充放电电感及输入电压的范围等进行了实验研究,确定了充放电谐振回路的最佳参数,实现了双通道的稳定辉光放电。对激光器输出能量与激励电压、混合气体工作气压等参数的关系进行了实验研究,得到激光器自由振荡最大输出能量约为722 mJ。工控机程序控制扫描振镜+光栅的偏转角度,实现了激光的可调谐输出。激光器脉冲重复频率可达到100 Hz,实验得到一级调谐输出谱线80条。强支谱线如10P(20)、9P(18)支输出能量约400 mJ,弱支谱线如10P(48)、9P(42)支谱线能量约100 mJ。经测量,弱支谱线的远场发散角水平方向和垂直方向均为1.21 mrad,约为2倍衍射极限。实现了任意波长两条谱线在10 ms时间内快速切换输出。