空军工程大学装备管理与无人机工程学院, 西安 710000
现代战场的高复杂性和各种态势信息的不完备性使得传统的空中目标威胁评估方法难以适用于数据缺失的情况。针对该问题, 首先采用引入等距对数比变换(ILT)和球坐标变换的改进的量化双聚类算法(IQBA)补全目标属性缺失数据; 然后采用改进的基于灰靶理论和指标相关性的熵权法分析各属性的影响程度, 客观计算目标属性权重; 最后使用改进的灰色关联TOPSIS法来实现对作战任务目标的威胁评估, 划分威胁等级。仿真实验结果表明, 所提方法可以有效实现信息缺失条件下的空中目标威胁评估, 评估结果更加客观可靠。
空中目标 威胁评估 信息缺失 双聚类算法 改进熵权法 TOPSIS法 air target threat assessment information shortage biclustering algorithm improved entropy weight method TOPSIS method
1 空军工程大学装备管理与无人机工程学院, 西安 710000
2 西安科技大学, 西安 710000
针对传统路径规划方法存在着过多依赖环境先验信息、算法路径规划实时性不强、难以适应复杂障碍环境等方面的不足, 提出基于电势能理论的改进动态窗口法(DWA), 扩展轨迹评价子函数空间。首先,改进设计预测轨迹选择函数来引导跳出局部最优, 脱离凹型障碍环境; 同时,设计速度评价函数权重动态调整机制, 增强穿越密集障碍区域能力; 最后,增加设计目标导航函数, 提升算法趋向目标点的引导能力。仿真实验表明, 改进算法可以有效克服传统DWA算法易陷入局部最优和无法有效应对复杂障碍环境等问题,更好地提升算法的路径规划能力和实时性。
无人机 动态窗口法 路径规划 避障 UAV dynamic window approach path planning obstacle avoidance
针对自由空间和波导传输太赫兹辐射功率兼容测试的需求，开展了光敏面直径为10 mm的多功能太赫兹热释电探测器的相关研究。通过有限元分析及热电耦合仿真设计，建立了敏感元件由100 m 厚的钽酸锂（LiTaO3）晶片和碳纳米管吸收层组成的太赫兹热释电探测器模型；采用优化的精确减薄抛光和剥离等关键工艺，重点攻克了采用大晶片多阵列方式制作LiTaO3基太赫兹热释电探测器敏感元件的工艺难题，并完成了太赫兹热释电探测器的研制。在设定条件下，该探测器的响应度为371.8 V/W，噪声等效功率为0.34 nW/Hz1/2。实验结果表明，设计并制作的太赫兹热释电探测器的集成度高、响应度良好、噪声等效功率低，能够有效解决大光斑太赫兹光束功率测试问题。
钽酸锂 太赫兹探测器 大晶片多阵列 精确减薄 LiTaO3 terahertz detector large wafer and multi-array precise thinning
1 浙江贝盛光伏股份有限公司, 浙江 湖州 313008
2 湖州师范学院 应用物理系, 浙江 湖州 313000
3 浙江创盛光能源有限公司, 浙江 湖州 313008
在工业产线上制备了PERC结构的多晶硅太阳电池, 并研究了在电池背表面引入PERC背钝化结构对其光电转换性能的影响。结果表明：PERC背钝化结构能够提升电池的短路电流和开路电压, 光电转换效率超过了20%。结合光学仿真及分析电池的关键光电参数知, 其光电转换性能改善的原因可归结为PERC背钝化结构降低了长波太阳光子在背铝电极的寄生吸収损失和光生载流子的背表面复合损失。PERC背钝化结构能够提升多晶硅太阳电池的光电转换效率, 并且其制备工艺与传统产线兼容, 是一种优选的产业电池结构。
多晶硅太阳电池 PERC背钝化结构 光电转换效率 multi-crystalline silicon solar cells PERC structure power conversion efficiency
1 浙江贝盛光伏股份有限公司, 浙江 湖州 313008
2 浙江创盛能源有限公司, 浙江 湖州 313008
3 湖州师范学院理学院 应用物理系, 浙江 湖州 313000
基于产线工艺制备了纳米绒面多晶硅太阳电池, 并表征其光电转换性能。研究结果表明: 相对传统微米绒坑, 纳米绒面能够提升多晶硅太阳电池的短路电流, 相应的光电转换效率绝对值提升大于0.4%, 产线均值光电转换效率超过了19.1%。结合漫反射光谱和外量子效率测试结果, 改进的光电转换的原因归结为纳米绒面能够有效地诱捕短波和长波太阳光子, 增强短波和长波太阳光响应。本研究证实纳米绒面多晶硅太阳电池可利用产线工艺制备且具有较高的光电转换效率, 能够实现产业化。
多晶硅太阳电池 纳米绒面 反应离子刻蚀 光电转换效率 multi-crystalline silicon solar cells nano-structure reactive ion etching power conversion efficiency
中国科学院 高能物理研究所 粒子天体重点实验室，北京 100049
根据CCD的工作特点，采用曝光控制和多帧图像叠合技术，研制了基于CCD和CsI闪烁体的硬X射线成像探测器，以提高对硬X射线的探测效率。 搭建了实验平台，以微加工技术制作的镍准直器为成像目标进行了实验验证。实验中，利用55Fe放射源对CCD进行直接成像; 然后利用241Am放射源同时对CCD和硬X射线成像探测器分别进行直接成像和间接成像。最后，对图像中出现的拖影、清晰度渐变和区域亮度不同等现象进行分析。分析结果表明: 相比CCD本身，这种技术不仅拓展了探测器的可响应能区，而且提高了的量子效率，并且在241Am放射源照射下，实现了对硬X射线的高分辨成像，其空间分辨优于50 μm。该器件可作为位置灵敏探测器应用于未来空间天文观测。
X射线成像 电荷耦合器件(CCD) CsI闪烁体 空间分辨率 X-ray imaging Charge Coupled Device(CCD) CsI scintillator spatial resolution 光学 精密工程
2017, 25(11): 2865
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Specialty Fiber Optics and Optical Access Networks, Shanghai University, Shanghai 200072, China
2 Laboratory for Microstructures, Shanghai University, Shanghai 200444, China
Two kinds of Nb-doped silica fibers, an NbCl5-doped fiber and an Nb2O5-doped fiber, are fabricated and characterized in this Letter. First, the refractive index profiles of both fibers are obtained, and then their Raman spectra are measured with 785 nm exciting light. The Nb-doped fibers’ Raman spectra are compared with a conventional GeO2-doped single-mode silica fiber that is prepared with the same method and under the same conditions. As a result, the Raman gain coefficients of the Nb-doped silica fiber core are obtained. The experimental results show that Nb2O5 doping can enhance the Raman scattering intensity of the optical fibers.
060.2270 Fiber characterization 290.5860 Scattering, Raman 060.2400 Fiber properties 060.2290 Fiber materials Chinese Optics Letters
2016, 14(10): 100602
1 湖州师范学院 应用物理系, 浙江 湖州 313000
2 浙江省贝盛光伏股份有限公司, 浙江 湖州 313008
探究了多晶硅太阳电池表面双层氮化硅减反、钝化结构的产线工艺。示范性实验结果表明, 直接与多晶硅接触的底层氮化硅的厚度是双层氮化硅减反、钝化能力的一个关键因素。相对于单层氮化硅减反、钝化的多晶硅太阳电池, 厚度优化的双层氮化硅减反、钝化电池片的短路电流和开路电压均有所改善, 相应的光电转换效率提升超过0.2%。光电转换效率的提升归因于双层氮化硅减反、钝化结构有利于降低光损失和表面钝化。
多晶硅太阳电池 双层氮化硅 减反射 钝化 multi-crystalline silicon solar cells double-layer SiNx film antireflection passivation
1 燕山大学电气工程学院测试计量技术及仪器河北省重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
结合布洛赫理论和麦克斯韦方程组，针对一维光子晶体表面缺陷态结构形成的布洛赫表面波进行理论分析，并研究了布洛赫表面波的局域特性和入射电磁波波长与角度对布洛赫表面波的影响。在此基础上，对一维光子晶体表面缺陷态结构的传感特性进行分析，当TE 偏振分量以一定角度入射到光子晶体中时，在待测溶液形成的缺陷层中发生谐振，电磁场被局域增强，与待测溶液分子充分作用，其形成的布洛赫表面波对待测溶液折射率变化具有高度的敏感性。数值模拟结果表明，其Q 值可达2620.29，灵敏度S 为62°RIU-1，因此布洛赫表面波在一维光子晶体结构中具有很好的传感特性，可为折射率传感器的设计和应用提供理论参考。
表面波 布洛赫表面波 光子晶体 表面缺陷态 折射率传感
1 燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感器重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
为了降低外界环境温度变化对单缺陷光子晶体折射率传感的干扰，提出了一种双缺陷空气栅光子晶体的传感模型。通过紧束缚法分析光子晶体双缺陷模的产生机理，并结合传输矩阵理论分析该光子晶体结构的光学传输特性。针对折射率和温度的交叉敏感问题，提出了一种消除温度干扰的方法，并建立两缺陷模波长与光子晶体结构参数之间的关系模型。利用该空气栅光子晶体，通过观测双缺陷峰波长的漂移，即可实现待测气体样本参数的动态监测。通过数值模拟可以发现，两缺陷模的波长均与待测气体的折射率呈线性关系，该传感具有结构简单和精度高等优点。
传感器 空气栅光子晶体 双缺陷 紧束缚法 折射率
