四金属镜面反射式位相推迟器的理论计算

提出一种新型四金属镜面反射式位相推迟器。四金属镜面反射系统反射率高，能量损失小，可承受功率大，出人射光束同轴，且孔径大小不受限制，特别适合于高功率二氧化碳激光器系统。

超高密度光学体全息存储及快速识别技术

新世纪武器装备要求具有强大的信息存储能力和快速处理能力的专家处理系统,以及更加精确、适应环境能力更强的高性能制导系统。将光学海量存储技术、光学相关技术与景像匹配技术等军事领域的应用相结合将有望实现其他方式无法达到的目标。传统的目标识别方式受限于数字计算机的串行依次处理,而光学系统具有二维并行处理能力。光学体全息三维存储可记录及并行读出图像数据,具有存储容量大,读取速度快及空间互连和并行运算等优势,是电子信息处理技术所无法具备的。光学相关制导技术就是为满足精确制导武器的要求而发展起来的信息处理技术,它适用于任何战略和战术成像制导武器,在复杂的地物背景干扰下可实现同时对多个目标进行识别。利用建立在光学体全息存储器基础上的快速相关识别系统,在巡航导弹末制导、无人飞机导航、空间及海上目标识等军事领域以及在车辆导航、指纹识别、图像识别等民用领域都有着十分诱人的应用前景。

利用诱导双相位共轭镜的实时联想存储

利用诱导双相位共轭镜的实时联想存储孙秀冬冯玉文姜永远李焱周忠祥许克彬（哈尔滨工业大学应用物理系１５０００６）自泵浦诱导的互泵浦相位共轭镜的工作原理是当两相干入射光束中的一束（泵浦光）产生自泵浦相位共轭反射时，另一入射光束（信号光）立即产生互泵浦相位共...

PQ-PMMA光致聚合物全息存储材料的动态特性

理想的存储材料一直是体全息技术发展的关键。光致聚合物材料具有高灵敏度,高信噪比和制造成本低廉等诸多优点,是高密度全息存储最有希望首先获得突破的材料。PQ-PMMA 光聚物以其较低的曝光收缩性和较大的厚度受到了人们的广泛关注,但是人们对其光致聚合机理和全息性能的认识并不充分.分析了材料曝光后内部的光反应过程以及扩散作用对信息的永久存储造成的影响,通过光反应过程建立了适合此类材料的扩散方程.在曝光条件下,PQ 分子吸收光子,形成自由基,然后该自由基引发 MMA 单体形成活性自由基。PQ 分子与 MMA 分子的一对一加成是主要的反应,同时可能有少量的低聚物产生,这是由PQ 引发 MMA 发生的链式反应引起的。通过分析光反应速率,得到了 PQ 的扩散方程,并将其推广为描述自由单体扩散的一维非局域方程。对该方程进行数值求解较好地描述了光栅的建立过程,通过优化方法得到了材料的主要性能参数如聚合速率,扩散速率和有效链长度等。利用上述方法,得到 PQ 分子扩散系数的数量级为10^(-21)m^2/s,与相关文献的报道一致。由于 PQ 分子在常温下的扩散系数较小,曝光结束后随着放置时间的增长,PQ 分子的扩散作用将导致材料的光栅轮廓变模糊,折射率调制度下降。采用过曝光方法能够很好地保持存储图像的长期稳定性.在实时探测过程中,首次在光致聚合物中观察到动态自增强效应.光折变材料的动态自增强效应是由于两记录光在材料内部形成光栅,然后挡住其中一束用另一束记录光进行读出。读出的衍射光会发生增强现象.这是由于读出光与其自身的衍射光发生干涉形成的光栅加强了原光栅,使衍射增强。在文中的光致聚合物中,光栅形成机制不同于光折变材料,因此衍射效率自增强也有所不同.当两束记录光进行光栅记录的同时,由于材料的收缩效应使原光栅与光强光栅间产生偏移,相干光会继续消耗单体记录新的光栅,这使得衍射效率曲线先上升达到最大值后下降,并再次出现上升和下降过程,并最终趋于稳态。文中考虑材料在光反应过程中的收缩,利用多光栅叠加的原理对上述实验现象进行了解释。

直接探测激光雷达系统的建模与仿真

从直接探测激光雷达系统的建模、激光雷达仿真系统的研究、计算机仿真实验等方面介绍了进行激光雷达系统仿真设计的理论和实践。从虚警概率、探测概率、信噪比和阈值噪声比决定最大探测距离的这一角度阐述建立直接探测激光雷达模型;假设在直接检测方式下,探测器噪声可以用高斯概率密度函数表示;考虑了大气分子和气溶胶的吸收和散射作用;仿真系统参数输入中尽可能考虑了实际系统的各种参数要求。仿真实验表明仿真软件能够客观地反映直接探测激光雷达在不同条件下应该探测的结果。

多光谱探测与激光多光谱探测技术的进展

主要介绍了多光谱探测及激光多光谱探测技术的发展及现状,并着重探讨了激光多光谱扫描成像系统的关键技术与发展趋势。鉴于激光多光谱主动探测技术的优势,这项技术将在制导、目标识别、地形匹配及其它激光主动探测领域具有广泛的应用前景。

单相电压空间矢量无差拍控制Z源并网发电系统

提出一种新型具有直通零矢量的单相电压空间矢量调制方法,研究其工作原理、开关优化模式以及直通零矢量的产生方法,并将其用于直流电容电压、并网电流双闭环的Z源并网发电系统。引入鲁棒预测电流算法用于并网电流的无差拍控制,以提高系统的控制精度和动态响应性能,同时抑制因模型中的电感值与实际值之间的偏差带来的系统不稳定问题。对该系统进行了仿真与实验研究,结果证明了所提出方法及系统的正确性和可行性。

电网功率可控型太阳能电池-电网-蓄电池混合供电不间断逆变电源

提出一种基于直流母线互联的电网功率可控型太阳能电池、电网以及蓄电池混合供电的不间断逆变电源。详细分析了该系统的结构组成及工作机理,建立了系统的功率模型。进一步提出考虑电网正常、异常等多种情况下的具有太阳能最大利用率的电网功率、太阳能电池发电功率、蓄电池供/充电功率协调控制策略。系统具有效率高、网侧电流谐波低、直流母线电压波动小等优点。仿真和实验结果证明了所提出系统及控制策略的正确性和可行性。

增益调制非扫描激光雷达测距精度的理论分析

非扫描成像激光雷达是激光雷达重要发展方向之一。介绍了增益调制型非扫描激光雷达系统的成像原理。根据该激光雷达的成像原理可以得出,脉冲宽度和背景光积累将会对激光雷达的测距精度产生较大影响。分析了脉冲宽度、回波展宽以及背景光会对距离精度产生的影响。在考虑脉冲宽度和背景光积累,忽略其他噪声和目标表面粗糙度的情况下,对大气传输和目标对回波脉冲展宽的影响进行了分析,对增益调制型非扫描激光雷达在不同的系统及目标参数情况下的回波波形和测距精度进行了仿真计算,为系统性能参数的选择和距离图像的后续处理提供了理论依据。

无交流电压传感器并网逆变器的控制策略及其改进

将基于虚拟磁链的直接功率控制策略用于并网逆变器的控制。详细推导了虚拟磁链与瞬时功率的表达式,在无需检测网侧交流电压的前提下即可获得并网功率的瞬时值,进而取消了交流电压传感器。通过对并网功率的有功和无功成分进行直接独立控制,省去了旋转坐标变换以及电流闭环控制等复杂算法。采用带有饱和限幅反馈环节的积分器代替不定积分器进行虚拟磁链观测,解决了因传统观测方法存在功率计算偏差而造成系统效率降低、动态响应性能较差等问题。对所提出的改进观测方法及基于改进虚拟磁链直接功率控制策略的并网逆变器进行仿真和实验,结果证明了所提方法的正确性和可行性。

光折变介质中的空间孤子

本文介绍了光折变空间光孤子的研究历史及发展现状 ,说明了不同类型的光折变空间光孤子的产生条件、物理机理及特性 ,描述并分析了它们之间的相互作用行为 ,最后还展望了它们的应用前景。

基于非线性系统随机共振的多频弱信号检测

针对实际探测的弱信号常常是多个频率弱信号共存的的情形,进行了利用随机共振检测多频周期性弱信号的研究,以便把利用随机共振的弱信号检测应用于信息处理中微弱信息识别与提取。数值计算结果表明,在适当调节系统参数的情况下,强同频噪声下的多频周期性弱信号经过非线性双稳态系统后,相差不超过一个数量级的几个低于0.5Hz的不同频率的弱信号都可以同时发生随机共振而被检测出来,其信噪比改善十分明显,可以提高30dB以上。该方法在信息识别与信息处理方面具有潜在的应用价值。

聚合物分散液晶(PMMA∶5CB∶C_(60))光折变特性的实验研究

用溶致相分离方法制备了3种不同组分的聚合物分散液晶薄膜(PMMA∶5CB∶C60),C60作为敏化剂。利用二波耦合实验测量了不同样品的衍射效率和响应时间等光折变特性,实验发现,液晶含量不同的薄膜光学性质有很大的不同。

具有外部谐振腔的胆甾相液晶激光器的研究

制备具有外部谐振腔的胆甾相液晶激光器件。采用镀有多层膜的ITO玻璃作为基板,取向后制备1D-PC/CLC/1D-PC结构的胆甾相液晶激光器件。该激光器件在532 nm的Nd:YAG倍频脉冲激光器泵浦下能够出射双模激光。出射激光峰位分别位于600 nm和650 nm,对应于胆甾相液晶的短波边缘和长波边缘,并且激光的发射阈值明显低于普通的盒式胆甾相液晶激光器件。此激光器件可以通过电压控制在单模发射和多模发射之间切换,电控的阈值电压仅为6 V。

基于双谱的点扩展函数参数辨识

点扩展函数的参数辨识对于图像复原具有非常重要的意义。运动模糊和散焦模糊是常见的两种图像模糊类型。针对这两种模糊以及成像过程往往存在噪声的情况,提出了一种基于双谱的点扩展函数参数辨识的方法。介绍了这两种模糊类型及其传统的计算公式。推导了两种模糊类型的双谱,理论上双谱不仅不受噪声的影响,并且具有与模糊函数相似的结构,由此利用传统的模糊参数计算公式就可以计算出模糊参数。实验结果表明,本方法适用于含有噪声的一定模糊参数范围内的散焦模糊和运动模糊图像,即在模糊参数不太大的情况下,本方法可以取得更准确的结果。在信噪比为25dB的情况下,辨别出该范围内的模糊尺度的偏差不超过1个像素。

含噪声模糊图像的点扩展函数参数辨识

针对图像的运动模糊和散焦模糊,提出了一种基于双谱对含有噪声的模糊图像的点扩展函数参数进行辨识的方法。首先计算出一幅标准测试图像经模糊后的双谱,然后通过曲线拟合得出双谱中的统计特性与模糊尺度之间的函数关系,由此训练出的BP神经网络即可完成对其它含有噪声的模糊图像的点扩展函数的参数辨识。实验结果表明,本方法适用于含有噪声的在一定模糊参数范围内的散焦模糊和运动模糊图像,在信噪比为25dB的情况下,辨别出模糊尺度的偏差不超过0.5pixel。

基于局部运动模糊图像的测速方法

针对在静止背景中运动的目标对所拍摄图像造成的局部运动模糊,建立了运动速度与图像上运动模糊尺度、目标距离以及曝光时间等相机参数间的对应关系,提出了一种局部运动模糊点扩展函数的参数辨识算法。目标运动方向信息由傅里叶频谱和Radon变换得到。当运动模糊方向调整为水平后,经图像分割,改造的Prewitt算子进行边缘检测,二值图像与边缘图像对应区域上各行进行自相关三个步骤,运动尺度由统计信息确定,并在此基础上完成目标速度的测量。实验结果表明,本文算法对形体较为复杂目标的局部运动模糊参数辨识具有良好的效果,实验测得的运动速度与实际平均速度的误差都在7%以内,有利于自动完成,具有较好的实时性。

激光雷达光学扫描性能测试的对准误差分析

激光成像雷达可以给出目标的多方面信息,从而具有较高的目标探测和目标识别能力。其中光学扫描系统的质量是保证获得高质量二维图像的前提,因此有必要对光学扫描器的扫描性能进行定量测试,在应用光学性能扫描测试装置检测激光雷达扫描系统性能时必须保证二者的光轴是对准的。针对激光成像雷达光学扫描性能测试系统,从理论上分析了可能存在的各种对准误差,详细讨论了对准误差对光学扫描测试系统性能的影响,给出了光学扫描测试系统各种对准误差的允许范围。

一种成像型星载激光告警系统的设计

介绍了各国研制的星载激光告警系统的发展现状,分析了激光探测告警技术的发展趋势。比较了机载激光告警系统和星载激光告警系统应用背景的不同之处,分析了在外太空环境下对星载激光告警系统一些特殊的要求及其相应的独特的结构和性能。设计了一种基于 CCD 的成像型星载激光告警系统,该系统几乎可以做到整个空间的凝视监视,探测范围不仅是地面,还可以探测天基的反卫星激光武器发出的激光,能提供较为精确的激光来袭方位,有效降低了虚警概率。

光折变聚合物材料的研究进展

本文综述了光折变聚合物材料的发展历史和现状。概括出了这种新型光折变材料的发展思路 ,并汇总了各种类型材料的光折变特性参数。