钱学森先生与中国科学院系统科学研究所

作为我国系统科学与系统工程的开拓者和奠基人,钱学森先生对中国科学院系统科学研究所（简称系统所）的建立起到了决定性的作用,对系统所的发展给予了建设性的指导.下面分四个方面介绍.1钱学森先生与系统所的建立中国科学院系统科学研究所于1979年10月30日经国务院批准成立,成为我国第一个从事系统科学研究的国家级科研机构.作为中国系统科学的缔造者与主要倡导者,钱学森先生等老一辈科学家为系统所的建立在学科、

基于液晶光栅的大视场红外凝视成像系统设计

分视场成像的中波红外凝视成像系统为解决红外光学系统很难同时满足大视场、高分辨率的问题,将多个子视场分时成像于同一个探测器中,然而目前该系统还存在着无法实现无缝拼接和液晶快门阵列结构复杂的缺点。本文在此基础上提出了一种新的基于液晶光栅的大视场中波红外凝视成像系统设计。通过在一次像面处加入矩形视场光阑并将其后移,使原有的0.28°的视场缺失减小至0°,实现图像的无缝拼接。快门阵列采用双光栅快门结构,使其无需复杂的位置关系,并将液晶快门阵列放置于平行光路中,可消除其所引入的色差与偏振带来的主光线间纵向位移影响。采用所提出的方法,设计出了F数为3.25,焦距为130 mm,波长范围为4.25~4.75μm,全视场对角线为10.8°的红外凝视成像系统,其各子视场单元MTF均为0.3@30 lp/mm以上。最终通过仿真结果表明,该系统具有分视场成像的功能,且成像质量良好。

复杂系统与智能科学的研究方向和发展策略

简述了中国科学院复杂系统与智能科学重点实验室的研究现状,包括其主要研究领域、成就、方向和目标等。文中还讨论了实验室"小实体、大网络"的发展策略。

系统工程与软科学

一、系统工程与软科学发展简况 1、我国系统工程简史我国系统工程始于50年代,由钱学森、许国志等首先在中国科学院力学所筹建运筹室,在我国研究、推广与应用运筹学。 60年代初在钱学森。

论系统科学思想对生态学形成与发展的影响

本文在回顾生态学发展的同时,追溯了系统科学的发展道路,认为生态学与系统科学的形成都与达尔文进化论有着最直接的渊源关系,都是19世纪科学转向的结果。生态学强调对生物与环境之间关系的研究注定了它与系统科学之间存在深刻的内在联系。具有方法论性质的系统科学对生态学发展的影响是巨大的,现代生态学是充满系统科学思想与方法的一门学科。

中国古算与实数系统(一)

实数概念与实数理论是现代数学的基石.从古希腊发现无理数起,西方(主要是欧洲)直到19世纪后期才真正建立起了实数系统理论.但东方的情形则一般人颇为茫然.

中国古算与实数系统(二)

与古希腊欧几里得系统的形数脱节者不同,中国古代数学中形与数是从来形影不离的.线段总是赋有长度,平面与立体都赋有面积与体积.正是由于长度与其他各种量度所需进行的计算产生了有理数、小数以及实数系统.

中国科学院在代数方面的工作

扼要综述了 5

系统科学与医疗系统管理

医疗系统的科学运用管理,很早就受到重视,五十年代初,英国个别大型医院就开展了这方面的研究,虽然,一开始,研究的问题比较零星比较分散,而成效却是十分显著的。贝列(Baily)对门诊问题的排队论研究,至今犹为人们参考引用,在运筹学的应用研究中,也可算得上是首创性的工作。所以,50年代英国的大医院都相也进行了系统运用管理的研究。英国在50年代还召开过国际性的会议,交流系统运用管理的研究工作的成果。从此以后。

系统生物学中的随机微分方程数值仿真算法

系统生物学中的诸多现象,如生物化学反应过程、生态系统的演变、传染病的传播等,都可以用随机微分方程来描述.由于考虑了随机因素的影响,随机微分方程模型往往能比确定性的微分方程模型更为准确地刻画变量随时间的演化规律.但是随机微分方程的真解大多不可得到,有的即使可以求出真解,但解的形式极其复杂,用起来十分不便.因此,在计算机上对其进行数值仿真就显得十分必要.系统生物学中的随机微分方程模型一般呈现出高维、高度非线性、真解位于某些特定的区域等特点,对它们的数值模拟需要做专门的研究.本文概述求解几类常见的系统生物学模型(生物化学反应模型、生态系统模型、传染病模型、群体遗传学模型、细胞分化模型)的数值算法及这些数值算法各自的优缺点.

宽波段大视角液晶偏振转换器研究进展

偏振转换器能够通过对入射光偏振态的动态调控间接实现几何相位型多功能光学器件光学响应特性的动态可调。基于液晶的偏振转换器具有调控效率高、调控面积大、紧凑化程度高等诸多优势,是目前应用较为广泛的偏振转换器。本文围绕偏振转换效率、工作波段、视场角3个核心参量,系统介绍了液晶偏振转换器最新的研究进展,分别给出了典型液晶偏振转换器和大视角宽波段液晶偏振转换器的详细结构和性能表现,同时介绍了液晶偏振转换器工作波段和视角的拓展方法。该项工作能够为液晶偏振转换器结构设计与应用提供必要的参考,同时为基于几何相位或新型相位调控模式的研究提供一些思路。

液晶包层波导技术研究进展

液晶包层波导以波导为载体、以液晶为工作物质,包层中的液晶通过倏逝波调控芯层中的波导模式。相比于传统液晶器件,液晶包层波导能够巧妙解耦光线调制距离与液晶层厚度,并基于表面层液晶作用显著降低液晶回弹时间,具有调制幅度大、响应速度快的优势。本文综述了液晶包层波导技术在光束扫描、傅里叶变换光谱领域的研究进展,并展望了液晶包层波导技术在可重构光子器件领域的应用前景。不同的宏观应用表现均源于液晶包层对波导模式的微观调控。凭借独特的工作方式,液晶包层波导赋予了宏观应用新的技术优势。本综述为新型液晶光束调控方法提供一种重要的研究思路。

复杂曲面光学元件高精度面形检测技术概述

复杂曲面光学元件应用于光学系统中可以增大系统设计自由度,同时减少系统所需元件数量,有利于实现光学系统的紧凑化、轻量化,被誉为现代光学系统的变革性元件,被广泛应用于空间光学、光刻系统、汽车照明等领域,极大推动了航天、国防及高科技民用事业的发展。然而,复杂曲面光学元件对面形精度要求较高,如何对其面形进行高精度检测从而指导加工成为限制该类元件大范围应用的瓶颈。文章对10余种常用的复杂曲面光学元件面形检测方法进行了分类梳理,按照是否采用干涉原理,将检测方法分为非干涉检测法和干涉检测法两大类,分别介绍了各种检测方法的原理和适用范围,回顾了各方法的发展历程,着重分析了几种典型方法进行面形检测的特点,并对未来复杂曲面光学元件高精度面形检测技术的发展趋势加以展望。

增材制造SiC陶瓷反射镜的研究进展

碳化硅陶瓷具有优异的力学性能和良好的热学性能,是制备空间光学反射镜的理想材料之一。传统成型技术制备的SiC陶瓷反射镜普遍存在轻量化程度低、制备周期长等问题,难以满足空间光学系统的发展需求。当前,增材制造技术展现了其在低成本、短周期制备超轻型反射镜方面的巨大潜力。本文首先对常见的反射镜材料特性进行了对比;然后,综述了SiC陶瓷反射镜增材制造成型技术的研究进展,并详细论述了SiC陶瓷反射镜制备过程的组分设计、制备工艺、致密化方法等,总结了增材制造技术制备SiC陶瓷反射镜的技术路线;最后,对SiC陶瓷反射镜增材制造制备技术的未来发展提出展望。

基于扭矩平衡的分时锚定能测量方法

光控取向技术一直是液晶光学器件制备中的关键环节,精确测量光控取向技术中的锚定强度与曝光条件的关系对于提高器件性能至关重要。然而,目前锚定强度的测量方法还存在一定的局限性,比如无法实现对同一取向膜的单点前后多状态的测量等,这导致实际应用中的诸多不便。鉴于此,本文提出了一种基于相位检测原理的新型方位锚定能测量方法,通过采用微分归一化拟合的方法同时结合全方位透射特性校正有效消除了起始放置误差,不仅极大地优化了测量过程,使测量误差控制在8%以内,而且大幅提高了测量时效性。理论与实验结果表明,该方法能够快速有效地测量光控取向膜锚定能随曝光参数的变化,具有较高的准确性和稳定性,能够为液晶光学元件的精密制造过程提供实时在线监测手段,对掌握光控取向物理过程和提高制造质量至关重要。

应用于彩色光波导显示中的液晶偏振体光栅结构设计与制备

本文设计并实现了一种三层结构液晶偏振体光栅,对其衍射特性及其在光波导中的耦合情况进行了研究。理论上,选取横向周期为424 nm,根据特定工作波长450 nm、532 nm、633 nm在满足布拉格衍射条件的情况下计算出了相对应的3个纵向周期以实现其厚度方向的叠加。采用有限元法对该器件进行了模拟仿真,计算出了其光谱特性及角度特性,根据红绿蓝三色光色散关系仿真出了其在波导内耦合的入射角与衍射角之间的关系曲线。实验上,本文实现了该液晶偏振体光栅器件的制备并对其进行了系统性能表征,给出了一个初步的光波导耦合实验,演示了其耦合效果。结果表明,所制备的三层液晶偏振体光栅器件在450 nm、532 nm、633 nm下衍射效率最高可达80%以上,对应波长下的角带宽分别为12°、8°、6°,其在波导内耦合的视场经模拟可达到27.81°,是一种良好的光波导耦合器件。

基于液晶包层平板光波导的偏振转换器设计

基于液晶的动态可调偏振转换器具有大调制幅度、低功耗的优势,在片上集成系统具有重要的研究意义。然而现有的液晶偏振转换器存在传输损耗大、液晶分子难取向的问题。为此,本文提出了一种基于液晶包层平板光波导的偏振转换器。首先基于液晶各向异性与4层波导理论,构建了满足液晶包层平板光波导物理特性的偏振转换分析模型,厘清偏振转换发生的内在机理为液晶分子场致转动引起的波导内模式耦合。而后通过精确求解耦合状态下波导模式的传播常数和光场分布,提出一种适合于液晶包层平板光波导的偏振转换分析方法,总结出偏振转换效率及最小转换长度的理论公式,并掌握了模式耦合对偏振转换效率的影响规律。最后综合优化各层波导参数得到了一组可实现高偏振转换效率的器件参数,分析了芯层厚度、取向层厚度和电极长度偏差对转换效率的影响。结果表明,本文设计的液晶包层平板光波导偏振转换器可在0.2 V的驱动电压变化下实现转换效率在0%~99.98%的连续可调。

安排过渡过程是提高闭环系统“鲁棒性、适应性和稳定性”的一种有效方法

经典PID调节器的“鲁棒性和适应性”存在不尽如人意的地方 .本文提出了通过安排过渡过程来提高闭环系统“鲁棒性、适应性和稳定性”的方法 。

切换系统进展

在过去30年中,控制界对切换系统的建模、分析、综合与控制的研究兴趣不断升高.本文的目的是对切换系统研究的近期发展作一个综述.主要论题包括:1)共同Lyapunov函数;2)切换系统镇定;3)切换系统能控性.最后对切换系统发展方向作一展望.另外,附录中给出一些相关的辅助知识.