1 中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院, 北京 10083
2 北京普达迪泰科技有限公司, 北京 100083
3 天津师范大学 地理与环境科学学院, 天津 300387
控制力矩陀螺作为航天器姿态控制的一个重要部分, 对其输出力矩的速度及精度要求越来越高。目前, 对于高精度的框架控制性能进行标定和验证, 大都是依靠控制力矩陀螺自身角度位置传感器进行评价, 精度存在一定的误差。针对这种情况, 设计了一种独立于控制力矩陀螺的视觉测量标定方式。在力矩陀螺上安装6个测量靶标, 靶标在相机成像平面上呈现出由离散点组成的圆弧, 对标志点中心进行定位, 获得高精度像元提取精度, 进一步处理得到二维像点坐标, 拟合出圆心和半径; 根据相片上像点位置及时间信息, 计算得出控制力矩陀螺在不同时刻的角速度。采用快速傅里叶变换对角度信息进行处理, 得到频率和相应的幅值, 根据幅值计算框架绝对稳定度及相对稳定度, 最后对框架角速度控制精度和角速度稳定度进行分析。试验表明, 角速度绝对稳定度不低于0.02, 相对稳定度不低于0.7%, 且随着角度的增大稳定度逐渐提高; 角位置测量精度经过实验验证可以达到1″, 满足控制力矩陀螺高精度标定要求。
视觉测量 快速傅里叶变换 控制力矩陀螺 框架伺服系统 标定 digital photogrammetry fast Fourier transform control moment gyroscope frame servo system calibration
重庆邮电大学 重庆市移动通信技术重点实验室，重庆 400065
在第三代合作伙伴计划(3GPP)提出的面向第五代移动通信技术的多网融合中，加强的长期演进(LTE-A)与无线局域网(WLAN)的交互融合对系统的吞吐量和传输速率有很大提升，蜂窝局域网聚合(LWA)的引入为实现多网融合进行资源的集中管理和控制提供了架构的设计基础。文章基于LTE-A升级系统的无线资源管理功能和丰富的频谱资源，设计了LTE-A与WLAN的链路聚合，实现了LWA无线承载的建立和切换功能；基于测试与测试控制描述第三版(TTCN-3)语言的终端无线资源管理一致性测试平台对流程设计进行了验证，证明了该设计的可行性。
蜂窝局域网聚合承载 加强的长期演进 无线局域网 一致性测试 LWA bearer LTE-A WLAN protocol consistency test
1 火箭军工程大学自动控制工程系,西安 710025
2 四川理工学院自动化与信息工程学院,四川 自贡 643000
3 中国人民解放军96111部队,陕西 韩城 715400
针对固定翼飞行器在飞行控制过程中存在的状态受限以及执行器物理特性限制等问题,提出了一种带有指令滤波器的反步模糊自适应控制器。首先,建立带有误差项的MIMO严反馈系统; 其次,建立模糊系统在线逼近子系统误差项,基于Backstepping法对每一个子系统设计虚拟控制律; 再次,考虑状态受限和执行器的物理特性(包括幅值和速率受限),将设计的虚拟控制律通过引入幅值、速率和带宽限制的指令滤波器,对滤波误差项进行补偿; 最后,运用Lyapunov稳定性定理证明了闭环系统有界且跟踪误差指数收敛于零的一个邻域内。仿真结果表明,设计的控制器具有很强的稳定性和鲁棒性。
飞行控制 反步模糊自适应控制器 指令滤波器 状态受限 执行器物理特性 flight control fuzzy backstepping adaptive controller command filter limited state physical characteristics of actuator
中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室, 福建 福州 350002
研制了一台高重复频率电光调Q单纵模主振荡激光器。利用高速电子电路负反馈控制系统，在激光器谐振腔内引入一个随光强动态变化的损耗，建立了准连续的预激光状态，在此基础上进行电光调Q，加上谐振反射器的纵模选择作用，最终实现了稳定的单纵模输出。激光重复频率为1 kHz，脉冲宽度为15 ns，最高脉冲能量为2 mJ，在30 min时间内，单纵模几率达100%。激光器结构紧凑，系统简单可靠，已成功应用于激光振荡-放大系统的振荡器中。
激光器 单纵模 谐振反射器 预激光 负反馈 电光调Q 中国激光
2014, 41(12): 1202001
采用微波水热方法合成了Er3+/Yb3+及Tm3+/Yb3+两个共掺杂的绣球花状NaY(WO4)2微米球样品。XRD结果表明所获得的产物为纯相体心结构的NaY(WO4)2, 利用SEM观察发现产物粒子结构为纳米片组装成的绣球花状。考虑到红外激光辐照对样品产生加热效应, 采用380 nm激发下不同温度的发射光谱获得了Er3+/Yb3+共掺杂NaY(WO4)2微米球的温度传感特性曲线和灵敏度曲线。把Er3+/Yb3+共掺杂NaY(WO4)2与Tm3+/Yb3+共掺杂的NaY(WO4)2按质量比1∶10进行混合, 采用980 nm激发测量了混合物的上转换发光光谱, 研究了激光持续辐照对Tm3+/Yb3+掺杂NaY(WO4)2样品的加热效应和Tm3+的1G4→3H6跃迁发光强度随激光辐照时间的变化。实验发现980 nm激光辐照使Tm3+/Yb3+掺杂NaY(WO4)2样品的温度持续升高并达到某一平衡温度, Tm3+的蓝色上转换发光也随着激光辐照时间的延长而增强, 最后达到饱和。此外, 在相同条件下, Tm3+/Yb3+共掺杂样品的激光辐照热效应比Er3+/Yb3+共掺杂样品的热效应更为显著。
微波水热 上转换发光 温度传感 热效应 microwave assisted hydrothermal reaction upconversion luminescence temperature sensing thermal effect
1 吉林大学 电子科学与工程学院 集成光电子学国家重点实验室，吉林 长春 130012
2 山东省科学院 生物研究所 山东省生物传感器重点实验室，山东 济南 250014
3 吉林大学 材料科学与工程学院 教育部汽车材料重点实验室，吉林 长春 130025
总结了纳米薄膜修饰的长周期光纤光栅在折射率生物传感器方面的研究进展，重点介绍了纳米薄膜对长周期光纤光栅折射率传感性能的影响，详细阐述了覆膜长周期光纤光栅在生化分析检测领域的应用，并对其在折射率传感方面的应用前景作了展望。
长周期光纤光栅 纳米薄膜 生物传感器 生化分析检测 long period fiber grating nanofilms biosensor biological and chemical analysis
Author Affiliations
Abstract
1 Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
We obtain high peak power pulses in megawatt range of the first (1181 nm), second (1321 nm), and third order (1500 nm) Stokes radiation from self-conversion of the 1067-nm laser radiation based on Nd:KGW laser. The maximum output energy of the first order Stokes laser is 35.3 mJ, which is to our knowledge, the highest reported energy in an intracavity Q-switched laser. The third order Stokes pulse is obtained in an intracavity Q-switched laser.
固体拉曼激光器 受激拉曼散射 140.3550 Lasers, Raman 140.3580 Lasers, solid-state Chinese Optics Letters
2010, 8(3): 293
中国科学院 福建物质结构研究所 激光工程技术研究室,福州 350002
为了研究倍频过程对激光光束质量及光束空间分布的影响,针对典型的高阶高斯光厄米-高斯光束,采用理论计算与实验相结合的方法,得出倍频过程中不同阶数的基频光束对倍频光光束空间分布及光束质量的影响。研究结果表明,随着基频光束模式变差,倍频光束质量严重恶化。而对于相同光束质量的基频基模光束,倍频光光束质量随着入射在倍频晶体上不同的基频光光斑半径基本不变。实验中得到半导体抽运掺钕钇铝石榴石内腔倍频激光器的绿光输出功率为49.5W,波长1064nm的基频光光束质量M2＝4.93,波长532nm的倍频光光束质量M2＝10.2。结果与理论基本相符。
激光光学 光束质量 2阶矩计算 光束空间分布 内腔倍频 laser optics beam quality second moment calculation space distribution intracavity frequency doubling
Author Affiliations
Abstract
1 Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039
2 Fujian Institute of Research on the Structure of Matters, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002
A new technique for seed-injection locking of single-axial-mode (SAM) Q-switched Nd:YAG laser is reported. The technique called energy reduction (ER) is utilized when SAM operation is locked to design its feedback scheme. This method ensures long-term 100% seed-injection locking performance and the pulsed SAM output energy can reach as high as 200 mJ. Both temporal and spatial interferometric experiments have been executed to confirm the SAM oscillation.
固体激光 单纵模 调Q激光 能量缩减 种子注入 140.0140 Lasers and laser optics 140.3520 Lasers, injection-locked 140.3530 Lasers, neodymium 140.3540 Lasers, Q-switched 140.3570 Lasers, single-mode Chinese Optics Letters
2007, 5(4): 223
本文解析了闪耀光栅对厄米-高斯光束的方和费衍射分布,发现光栅对厄米-高斯先束衍射的分辨本领并不取决于光栅处的光斑尺寸,而是由光束本身的参量--光腰截面半径决定的。
