从光学相控阵技术展望激光通信的发展趋势(特邀)

光学相控阵技术通过调节和控制光学天线阵元的相对相位,可实现高速灵活的定向辐射,逐渐发展成为非机械式光束控制的主流方案。其兼具功耗低、集成度高、体积小、质量轻等优点,可以同时控制多波束的收发,满足未来一对多激光通信的迫切发展需求。本文主要针对光学相控阵技术当前三种主流的技术方案在激光通信领域的应用现状进行阐述,对比给出了基于液晶、微机电系统和集成光波导平台的技术特点和应用优劣。最后针对光学相控阵技术在激光通信领域的未来发展,给出了笔者的一些思考与建议。

菲涅尔透镜激光四象限定位系统光学设计

激光四象限定位光学系统具有体积小、精度高的优点。针对传统激光四象限定位光学系统结构复杂、质量大、成本高的缺点,提出采用菲涅尔透镜代替普通透镜。根据激光四象限定位光学系统定位原理,分析了光斑照度分布对四象限探测器输出偏差信号与目标方位角之间线性关系的影响,认为只有中心光照度低于边缘光照度的光斑才能产生这一理想线性关系。给出理想激光四象限定位光学系统的设计方法,利用此方法设计了实例,验证了分析结果的准确性。模拟结果中输出偏差信号与目标方位角的比值接近常数。

一种新型物料装填机器人的设计与轨迹优化

为提高车辆等载具内的物料装填效率,设计一种车内受限空间中使用的圆柱物料装填机器人,并对机器人的关节轨迹进行优化。在考虑圆柱物料输送要求和车内空间限制的基础上,提出物料装填机器人总体设计方案,给出机器人工作时的关节运动流程。建立机器人运动学模型,对机器人的工作空间进行分析。使用分段高阶多项式函数拟合机器人关节运动轨迹,采取插值时间变量代替系数变量的简化求解方法和粒子群算法优化关节轨迹。研究结果表明,该物料装填机器人工作空间可覆盖车内空间且满足车内空间限制,优化后的关节轨迹可平稳快速地完成物料装填作业。