当前微流控表面增强拉曼散射(SERS)检测领域常用的贵金属纳米颗粒溶胶单位体积内热点区域数量有限且热点区域范围较小, 而贵金属纳米三维阵列结构加工时间长, 成本高昂并存在“记忆效应”。本文提出了集成到微流道的复合Ag/SiO2正弦光栅SERS基底结构, 可以利用激光干涉光刻技术进行制备, 无需预制掩膜版, 可实现大面积、低成本SERS基底简易快速制备。利用严格耦合波分析方法(RCWA)建立了复合正弦光栅表面电场增强数学评估模型, 推导了表面等离子体共振(SPP)耦合吸收率数学模型, 分析了入射光、复合正弦光栅结构与外界环境介电常数的优化匹配关系, 得到了入射光785 nm条件下的最佳复合正弦光栅结构。通过制备加工并实验验证了复合正弦光栅的SERS性能, SERS增强因子(EF)能够达到104。

为了解决红外与可见光图像融合时信息容易相互干扰、影响融合质量的问题, 将引导滤波、高斯低通滤波与非下采样方向滤波器组相结合, 提出一种新的图像融合方法。利用引导滤波和高斯低通滤波, 将源图像分解为低频近似部分、强边缘部分和高频细节部分, 并将高频细节部分进行非下采样方向滤波, 进一步得到高频方向细节部分; 对低频近似部分应用基于局部区域能量的融合规则, 对强边缘部分提出一种基于卷积稀疏表示的融合规则, 对高频方向细节部分提出改进的脉冲耦合神经网络的融合规则, 得到相应的融合部分, 并通过逆变换得到最终的融合图像。对多组红外与可见光图像的实验结果表明, 算法得到的融合结果的主观视觉效果和客观评价指标均优于传统的图像融合方法, 其客观评价指标中的标准差、信息熵、互信息、平均梯度和空间频率相比融合效果较好的基于离散小波变换和稀疏表示的融合方法平均提高20.28%、2.24%、47.41%、5.34%、8.02%。

A large-scale spatial angle measurement method is proposed based on inertial reference. Common measurement reference is established in inertial space, and the spatial vector coordinates of each measured axis in inertial space are measured by using autocollimation tracking and inertial measurement technology. According to the spatial coordinates of each test vector axis, the measurement of large-scale spatial angle is easily realized. The pointing error of tracking device based on the two mirrors in the measurement system is studied, and the influence of different installation errors to the pointing error is analyzed. This research can lay a foundation for error allocation, calibration and compensation for the measurement system.

针对大型装备装配过程中的大尺寸空间角测量问题, 提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法并且设计了相应的测量系统。该测量系统利用自准直原理获取被测轴线方向, 通过内部陀螺仪和编码器测量被测轴线在惯性坐标系中的单位向量坐标, 然后根据每个被测轴线在公共基准内的单位向量坐标值实现空间角的计算。建立了大尺寸空间角测量的数学模型, 并对测量系统的测量不确定度进行分析和计算。最后搭建了测量系统的原理样机并利用原理样机在实验室进行了模拟测量实验。实验结果表明, 原理样机的实际测量误差为14”, 满足了测量精度的要求。该方法采用惯性空间作为公共测量基准, 有效地解决了测量大尺寸空间角时测量基准难以建立和传递的难题, 使得测量过程更加灵活、高效。

We prepare a new type of multi-wavelength infrared laser diode with four chips, three wavelengths (865 nm, 905 nm and 1064 nm) and two working modes (pulse and single). The preparation technology of the diode includes two key processes: heat-sink and packaging processing technique to package four different chips on a same heat-sink. The experimental results show that four output peak-wavelengths of the prototype diode all possess favorable stability.

为减小机械补偿式连续变焦热像仪在变焦过程中的光轴漂移, 根据连续变焦原理, 对系统初始参数进行反复优化, 保证补偿组移动曲线的平滑度, 并将变倍组与补偿组的凸轮曲线设计为非线性变化曲线, 既保证了焦距变化的均匀性, 又减小了因凸轮转动引起的光轴漂移。利用多项式及三角函数拟合出了不同视场角下的光轴漂移曲线, 并利用动态软件补偿技术来弥补光轴漂移的系统误差。结果表明, 处理后的光轴漂移量可以控制在一个CCD像元尺寸左右, 且具有较强的鲁棒性, 对同类变焦镜头的设计及使用具有一定的参考价值。

为满足红外热像仪MRTD野外在线全自动检测要求，设计了一种新型MRTD检测方法。硬件采用单黑体温差控制技术，在减小检测设备体积质量的同时保证了黑体目标与环境背景的温差控制精度，采用串口通信控制与CCD图像采集处理等技术有机结合实现温差控制及图像采集处理的协调统一；在软件上采用优化的处理算法精确地提取目标及背景区域，并利用不同温差下目标与背景区域的灰度差计算出被测热像仪MRTD参数值。经实验检验，该结果与人眼观测所得结果误差在002℃以内，研制出的检测设备具有结构简单、体积及质量小、操作简便等优点。

鉴于红外装甲目标检测中红外图像对比度低、背景复杂，导致图像的信噪比低而难于进行目标的检测，提出一种基于小波和改进的分形理论相结合的背景抑制方法。针对红外图像呈现的相关性强的特点，利用小波分析将图像中的低频缓变背景滤除，得到包含目标和强边缘杂波的图像；又由于目标分形维数对尺度的敏感程度高于边缘杂波的分形维数，提出通过计算图像在不同尺度内不规则因子的变化率来进一步抑制背景中的边缘杂波。实验表明：该算法能显著提高图像的信噪比(信噪比增益在2左右)，对背景边缘有很好的抑制效果。

激光模拟检测技术在激光设备的检修保障中有着广泛的应用，其中激光设备接收系统接收由激光信号模拟器发出的特定波长的激光脉冲并观测接收系统的反应结果，是评价激光设备接收性能的一种有效手段。在对LED发光机理分析的基础上，提出了一种运用LED模拟某1.06 制导激光脉冲信号的方法，并创造性设计了频率占空比易调的LED激光信号模拟器驱动电路。经过实验验证，该驱动电路具有良好的频率占空比任意可调性能和较高的推广应用价值。