Author Affiliations
Abstract
1 Aerospace Laser Technology and Systems Department, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Shanghai Typhoon Institute, China Meteorological Administration, Shanghai 200030, China
A method of spectrum estimation based on the genetic simulated annealing (GSA) algorithm is proposed, which is applied to retrieve the three-dimensional wind field of typhoon Nangka observed by our research group. Compared to the genetic algorithm (GA), the GSA algorithm not only extends the detection range and guarantees the accuracy of retrieval results but also demonstrates a faster retrieval speed. Experimental results indicate that both the GA and GSA algorithms can enhance the detection range by 35% more than the least squares method. However, the convergence speed of the GSA algorithm is 17 times faster than that of the GA, which is more beneficial for real-time data processing.
coherent Doppler lidar three-dimensional wind field retrieval genetic simulated annealing algorithm spectrum estimation typhoon Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040101
1 武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉 430072
2 武汉大气遥感国家野外科学观测研究站, 湖北 武汉 430072
利用国控站点的 PM2.5 和 PM10 含量, 分析了一次蒙古地区沙尘的远距离传输事件; 并结合 532 nm 偏振激光雷达的观测结果, 研究了沙尘在武汉地区的混合过程。研究表明, 在这次沙尘事件中, 边界层顶的夹卷过程和边界层内的对流混合对沙尘在局地的分布起到重要的作用。在沙尘输入初始时期, 沙尘高度约为 1 km, 主沙尘层经过边界层顶的夹卷过程进入边界层内, 并在对流混合作用下在边界层内最终呈现近似均匀的高度分布。在沙尘事件末期, 北方污染的输入带来约 4300 t 城市气溶胶, 约为军运会期间武汉地区城市气溶胶总含量的十倍。
偏振激光雷达 沙尘 边界层夹卷过程 沙尘含量反演算法 polarization lidar mineral dust entrainment dust separation algorithm 大气与环境光学学报
2021, 16(4): 299
中国计量科学研究院光学与激光计量科学研究所, 北京 100029
建立了一套基于光压原理的高功率激光测量装置,其功率测量不确定度优于2%(置信因子k=2)。在0.6~15 kW功率范围内将光压方法与量热方法进行了比较,得到的最大相对偏差小于1%。该装置的功率测量上限仅受限于激光反射镜的损伤阈值,因此其功率测量上限可达100 kW甚至更高,同时还具有响应速度快、测量准确度高、可在线测量等优点。
测量 高功率激光 光压 在线测量 测量不确定度
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of Space Laser Communication and Detection Technology, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 Laboratory of Space Laser Engineering, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
The influences of nutation trail accuracy, simplification of coupling model, spot position jitter, and power variation of incident light on the detection error are analyzed theoretically. Under the condition of satisfying the requirements, the nutation radius is less than 1.13 μm, the accuracy of the nutation trail is less than 0.04 μm, and the detection range is [?5 μm, +5 μm]. The nutation frequency is 160 times spot position jitter frequency and 100 times intensity jitter frequency of incident light. The analysis is of great significance for determining nutation radius and frequency in the tracking system based on fiber nutation.
fiber nutation detection error tracking system Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 020604
1 四川建筑职业技术学院 博士后创新实践基地, 四川 德阳618000
2 四川大学 空天科学与工程学院, 四川 成都 610065
3 四川建筑职业技术学院 材料工程系, 四川 德阳618000
4 四川建筑职业技术学院 测绘工程系, 四川 德阳618000
5 西安理工大学 材料科学与工程学院, 陕西 西安710048
采用激光熔覆工艺在Q235钢表面制备了Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层, 分析了Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层的组织结构, 测试了Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层在0.5 mol/L HNO3溶液及0.5 mol/L HCl溶液中的耐蚀性能。结果表明: Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层主要分为熔覆区、结合区、热影响区, 熔覆区组织主要由等轴晶组成, 等轴晶上分布有微米尺度的粒子; 合金相结构简单, 由体心立方(BCC)及面心立方(FCC)结构组成; Cr元素和Ni元素的钝化作用及由Al元素形成Al2O3或Al2O3·H2O膜使得Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层在0.5 mol/L HNO3溶液及0.5 mol/L HCl溶液中具有较好的耐蚀性能, 自腐蚀电流密度与基体Q235钢相比降低一两个数量级; 0.5 mol/L HCl溶液中的Cl-会穿透Ni0.5高熵合金涂层表面形成的钝化膜, 出现轻微小孔腐蚀。
高熵合金 激光熔覆 显微组织 耐蚀性能 Al2CrFeCoCuNixTi Al2CrFeCoCuNixTi high entropy alloys laser cladding microstructure corrosion resistance 红外与激光工程
2018, 47(7): 0706008
1 四川建筑职业技术学院材料工程系, 四川 德阳 618000
2 四川建筑职业技术学院测绘工程系, 四川 德阳 618000
3 西安理工大学材料科学与工程学院, 陕西 西安 710048
采用激光熔覆工艺在Q235钢表面制备了Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层, 分析了Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金微观结构, 测试了涂层的力学性能及耐蚀性能。结果表明, Al2CrFeCoCuNixTi高熵合金涂层熔覆区组织主要由等轴晶组成, 且等轴晶上分布着析出物; 涂层相结构主要由面心立方、体心立方结构及Laves相组成。随着Ni含量的增加, 涂层的相对耐磨性呈先增加后降低的趋势, 其值为2.0~3.6, 耐磨性受涂层塑性与硬度的共同影响, 涂层在0.5 mol/L H2SO4溶液中表现出优异的耐蚀性, 耐蚀性的差异主要取决于涂层的结构组成。
激光技术 激光熔覆 高熵合金 微观结构 耐磨性 耐蚀性 激光与光电子学进展
2017, 54(5): 051404
1 华北水利水电大学电力学院，河南 郑州 450045
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所，天津 300072
在铌酸锂晶体非共线相位匹配太赫兹波参量振荡器中观察到了级联光学参量效应。实验中测量到了一阶、二阶和三阶斯托克斯光。通过分析一阶、二阶和三阶斯托克斯光谱发现相邻阶斯托克斯光频率差相等，表明在太赫兹波的产生过程中发生了级联光学参量效应。在高阶级联光学参量过程中，一个泵浦光子可以产生多个太赫兹光子，表明在太赫兹波产生过程中量子转换效率会有效提高。
太赫兹波 太赫兹波参量振荡器 级联光学参量振荡 terahertz wave terahertz wave parametric oscillator cascaded optical parametric oscillation
1 西安理工大学材料科学与工程学院, 陕西 西安 710048
2 宝鸡文理学院物理与信息技术系, 陕西 宝鸡 721016
3 西北工业大学理学院, 陕西 西安 710072
采用基于密度泛函理论的平面波超软赝势法，系统研究了Na+四面体掺杂Co(1-x)NaxCr2O4体系的基态结构参数、能带结构、电子态密度、磁矩和光学性质。当Na+掺杂离子数分数x为0.125时, 计算结果表明Na+四面体掺杂（Co位）比八面体掺杂（Cr位）容易进行。对Na+四面体掺杂体系Co(1-x)NaxCr2O4，计算发现，随着Na+掺杂离子数分数增加，体系的晶格参数逐渐增大，晶胞的磁矩和禁带宽度均减小。同时，费米能级进入价带部分更深。此外，光学性质的结果显示Na+可以使CoCr2O4的吸收光谱发生红移，并在低能区有很强的吸收，表明Na+能极大地提高CoCr2O4对可见光的吸收和光催化效率。
原子与分子物理 密度泛函理论 第一性原理 电子结构 光学性质 尖晶石结构CoCr2O4 光学学报
2014, 34(11): 1102001
采用口径场法对聚焦条件下具有高斯波束的矩形口径天线近场进行了分析，得到了聚焦条件下的近场场强分布与近场增益解析式，并对不同的聚焦位置进行了仿真。结果表明：在近场区，聚焦位置离轴向越近，其场强越强，且增益越大,聚焦位置沿轴向时其场强与增益皆为最大；反之，聚焦位置离轴向越远，其近场场强与近场增益越小。因此，通过聚焦可以显著提高天线口径面场的近场场强与增益指标，从而提高天线系统的有效作用距离。
矩形口径 近场 高斯波束 聚焦 增益 rectangular aperture near field Gaussian beam focusing gain
