中国科学院 苏州纳米技术与纳米仿生研究所，苏州 215123
基于外差相干检测的随机相位调制连续波激光测距具有灵敏度高、对背景噪声容忍度高等优点，但传统的解调方法都是基于序列移位相乘和傅里叶变换，需要消耗大量计算资源和计算时间。提出并验证了一种针对随机相位调制连续波激光测距的快速解调方法，通过对回波外差信号进行傅里叶变换得到多普勒频移，解调出目标速度信息，然后通过数字下变频获得回波信号的正交分量，最后利用傅里叶变换在频域实现伪随机调制序列与回波信号的循环卷积，得到目标的位置信息。在原理验证实验中，使用长度为2 047的11阶伪随机二进制序列，调制速率为40 MHz，利用快速解调方法从回波信号中成功恢复了目标位置和速度，并在光纤中实现了2.7 m的距离分辨率。
激光测距 相位调制 相干探测 伪随机码 Laser ranging Phase modulation Coherent detection Pseudo-random code 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(4): 040205
1 东北电力大学 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室 电气工程学院 化学工程学院，吉林 吉林 132012
2 南开大学 电子信息与光学工程学院，天津 300350
3 华东师范大学 纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心 极化材料与器件教育部重点实验室，上海 200241
4 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
5 复旦大学 光电研究院 上海市智能光电与感知前沿科学研究基地，上海 200433
硫硒化锑（Sb2（S，Se）3）薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富且低毒、性能稳定等本征优势成为研究热点。目前Sb2（S，Se）3太阳电池最高效率已超过10%，显示出产业化潜力。Sb2（S，Se）3太阳电池的研究重点是提高吸光层质量和优化器件结构。首先，系统介绍了Sb2（S，Se）3薄膜的主流生长工艺；其次，对Sb2（S，Se）3太阳电池各功能层选择和渐变带隙结构设计进行分析；最后，对Sb2（S，Se）3太阳电池的大面积制备和其在锑基多结叠层太阳电池中的应用潜力做了进一步展望，为其产业化发展提供可行性参考。
硫硒化锑太阳电池 制备方法 载流子传输层 渐变带隙 Sb2（S，Se）3 solar cell preparation methods carrier transport layer gradient bandgap
1 四川文理学院智能制造学院，四川 达州 635000
2 成都飞机工业（集团）有限责任公司，四川 成都 610092
氢脆具有很强的微观组织敏感性，威胁着各类高强结构材料的安全服役。采用激光-电弧复合焊工艺对BS960E型高强钢进行焊接，并对接头在原位电化学充氢的条件下进行慢应变速率（10-5 s-1）拉伸试验，结合微观组织和断裂特征进行分析并对接头的氢脆行为进行研究。结果表明，焊接热循环所形成的富马氏体中的细晶区可以使接头表现出一定的氢脆敏感性，马氏体较大的氢扩散系数和较低的氢溶解度以及氢在晶界上的快速扩散是引起接头对氢脆敏感的主要原因，通过控制焊接工艺参数可抑制焊接热循环所引起的马氏体转变量，能够降低BS960E型高强钢激光-电弧复合焊接头的氢脆敏感性。
激光光学 激光-电弧复合焊 BS960E型高强钢 氢脆 马氏体 激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2114014
中国电子科技集团公司第三十四研究所, 桂林 541004
载波抑制单边带调制是一种特殊的幅度调制形式, 它将载波和另一个边带抑制, 提高频带利用率, 增加了光纤的传输容量。并可有效抑制色散, 延长信号的传输距离。被广泛应用于长距离高频微波ROF系统中。文中详细分析了利用商用铌酸锂调制器产生载波抑制单边带信号的原理, 并据此分析, 搭建了试验系统, 分别产生了±1阶(即长波方向和短波方向)的载波抑制单边带信号。
铌酸锂 相位调制器 马赫-曾德尔干涉仪型光强度调制器 IQ调制器(双平行调制器) 载波抑制单边带 LiNbO3 phase modulator Mach-Zehnderintensity modulator (MZM) IQ modulator (dual parallel X-Cut single drive MZM carrier suppression single sideband (SSB-CS)
中国电子科技集团公司 第三十四研究所，广西 桂林 541004
为了延长信号传输距离、方便探测及降低噪声，并最大可能地保留信号能量，可通过移相法实现载波抑制单边带(SSB-CS)信号输出，采用导频法控制商用铌酸锂双平行(IQ)调制器可达到上述目标。实验结果表明：所提方法在2～18 GHz范围内，输出信号的载边比和边边比均大于20 dB；该方法能在不使用IQ调制器内置光电二极管(PD)的前提下，有效控制调制器工作状态，得到载边比和边边比均满足预期的SSB-CS信号。
双平行调制器 载波抑制单边带 移相法 导频信号 偏置点 double parallel modulator carrier suppressed single sideband phase shifting method pilot tone bias point
1 清华大学机械工程系, 北京 100084
2 青海大学机械工程学院, 青海 西宁 810016
硬脆和复杂结构材料上的微孔加工是超快激光的主要应用之一。超快激光微孔加工的质量和加工效率受单脉冲能量、频率、脉宽、偏振等光束特性以及加工方式、被加工材料、辅助方式等多个因素的综合影响。不同的工艺参数组合将导致不同的孔圆度、孔锥度、加工缺陷以及侧壁和孔边缘的表面质量,对工艺参数进行研究是超快激光微孔加工的核心问题之一。本文从光束特性、加工及辅助方式、材料特性等方面综述了目前超快激光微孔加工工艺的研究进展,总结并对比了不同研究中对同一工艺参数的研究结果。最后,提出了目前研究存在的不足并展望了今后提升效率和加工质量的方向。
激光技术 超快激光 微孔加工 工艺参数 光束特性
1 清华大学机械工程系, 北京 100084
2 青海大学机械工程学院, 青海 西宁 810016
孔径和锥度的控制是超快激光微孔加工面临的难点之一,旋光钻孔是控制孔径和锥度的有效手段。因此,针对道威棱镜旋光钻孔系统,首先,从几何光学的角度研究了聚焦后激光出射角度和光斑旋转直径与可平移反射镜位置、楔形棱镜旋转角之间的关系。然后,利用CCD相机分别测量实际光斑在焦平面、焦平面上下±250 μm处的旋转直径,并在厚度为0.5 mm的黄铜板上进行钻孔实验,得到深径比为6∶1、锥度为-2.6°~2.3°的微孔。对比实验得到的微孔出入口直径与CCD相机的测量结果,得到孔径、锥度与光束旋转角之间的关系。结果表明,孔径主要由楔形棱镜旋转角决定,调整可平移反射镜的位置可得到不同锥度的微孔;激光能量的变化会影响材料的去除,因此,焦点位置、激光平均功率以及光斑重叠率也会在小范围内影响孔径和锥度。
激光技术 超快光学 旋光微孔加工 道威棱镜 孔径 锥度
1 重庆科技学院 智能技术与工程学院, 重庆 401331
2 重庆邮电大学 智能传感技术与微系统重庆市高校工程研究中心, 重庆 400065
微机电系统(MEMS)陀螺仪具有体积小、精度高、应用前景广等优点。由于惯性器件材料的热阻值、热应力差异, 对应传感器输出会产生温度滞后效应, 严重影响了陀螺仪零偏稳定性。针对传统陀螺仪温度误差补偿法适应性较差的问题, 该文利用滑动平均算法(MAA), 提出了一种温度滞后零偏补偿模型, 在全温范围内对MEMS陀螺仪零偏进行补偿。实验结果表明, 补偿后陀螺仪工作温度在-30~+90 ℃变化时, 对应的零偏标准偏差从0.21 (°)/s降至0.02 (°)/s, 零偏稳定性提升了近1个数量级。
微机电系统陀螺 滑动平均算法 全温滞后模型 零偏补偿 MEMS gyro moving average algorithm (MAA) full temperature hysteresis model zero bias compensation
