1 合肥工业大学 化学与化工学院，先进功能材料与器件安徽省重点实验室，安徽 合肥 230009
2 合肥工业大学 光电技术研究院，特种显示技术国家工程实验室，安徽 合肥 230009
利用流延法制备聚乙烯醇（Polyvinyl Alcohol，PVA）偏光膜，通过正交实验确定碘化和交联时间，得到了不同聚合度以及交联与未交联的碘系PVA偏光膜。通过UV-Vis对湿热老化前后PVA偏光膜进行透过率测试和偏振度计算；利用Raman和XRD表征了不同聚合度偏光膜的化学形态和晶体结构；通过FT-IR分析湿热老化前后偏光膜的分子结构，系统探究了聚合度与交联对偏光膜光学性能及其耐老化的影响。研究结果表明，随着聚合度的增加，PVA膜对碘离子的吸附能力变强，偏光膜中I5-比重增加，其耐湿热老化性变好。从偏光膜的偏振度变化来看，聚合度越大其光学性能越好，老化失效率越低。在相同聚合度下，交联大幅提高了偏光膜的抗水解和耐湿热老化性能。高湿环境促进了偏光膜的解取向和交联结构中硼酯键的水解，导致膜结构和碘离子定向排列结构的破坏。碘离子流失是偏光膜失效的主要原因。
偏光膜 聚合度 交联 湿热稳定性 polarizing films polymerization degree crosslinking hygrothermal stability
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所精密仪器与装备研发中心，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
为了消除偏心摄影验光设备测量人眼屈光度的误差，使拍摄的人眼照片更清晰，对偏心摄影视力筛查设备的成像光学系统进行了设计。该镜头工作距离为1000 mm，总长为51.4554 mm，系统焦距为46.7 mm，F数为2.8。通过优化设计后该系统的最大畸变小于0.3%，很好地校正了球差、场曲和畸变。该偏心摄影成像光学系统结构具有简单、紧凑，且成像质量良好等特点，可以满足偏心摄影验光设备的成像要求。
光学设计 偏心摄影验光 屈光状态 暗区高度 激光与光电子学进展
2022, 59(13): 1322002
非相干激光汤姆逊散射诊断只需要假设电子速度满足Maxwell分布, 测量得到的等离子体电子温度与电子密度的数据准确可靠, 是托卡马克和其他磁约束核聚变研究装置上重要的诊断工具, 并朝着高可靠性、 高空间分辨和高重复测量频率的方向发展, 其中高可靠性是前提。 电子的汤姆逊散射截面很小, 其总截面为σT=6.65×10-25 cm2, 通常使用电光调Q的 Nd∶YAG激光器作为散射光源, 激光脉冲宽度约10 ns、 脉冲能量约3 J, 用5~8通道的光谱仪对散射光谱进行测量与分析。 如何对光电探测模块输出的散射脉冲进行数据采集, 是激光散射诊断的关键问题之一。 以前使用电流积分式的数据采集器(Q-ADCs, 如CMC080模块), 在一个确定的时间宽度(如50 ns)将散射脉冲信号积分在采样电容器上, 从而得到散射信号的强度值, 这种方法很难排除电路噪声和外来干扰。 该研究通过使用高速数据采集器(纵向分辨率≥10 bits、 采样频率f≥1 GS·s-1, 如V1742B模块)在包含散射信号在内的时间段(如300~500 ns)进行采集, 获得散射脉冲信号、 等离子体发光的扰动与背景噪声等叠加在一起的数据序列。 利用最小二乘法, 用高斯函数对散射脉冲的波形进行拟合, 然后在50 ns时间宽度对散射波形脉冲进行数值积分, 就得到散射信号的强度值。 结果表明, 高速同步采集技术的使用, 能够用数字滤波技术排除大部分的干扰, 从而提高信噪比, 其幅度可以达到10倍左右。 提取到更加准确可靠的光谱数据后, 以置信水平95%、 误差权重的最小二乘法开展数据处理, 用A.C. Selden散射谱表达式对电子温度进行参数估计, 得到了电子温度的测量值, 其统计误差为3%左右, 优于以前的10%左右。
汤姆逊散射 高温等离子体 Nd∶YAG激光器 散射光谱 电子温度 Thomson Scattering High-temperature plasma Nd∶YAG laser HL-2A tokamak Electron temperature
核工业西南物理研究院 聚变科学所, 成都 610041
人工神经网络是一种强大的非线性数据分析算法, 其中的感知器神经网络第一次被用于处理HL-2A装置上汤姆逊散射系统的电子温度数据。采用输入层、隐藏层和输出层等三层神经网络结构, 输入层为标定数据或测量数据, 隐藏层使用sigmoid函数作为传递函数, 输出层为电子温度值。从数据处理结果可以看出, 该计算方法与传统的χ2最小值方法计算的结果吻合, 能够得到可靠的电子温度数据。而且由于计算温度时采用矩阵计算, 计算速度比使用χ2最小值法提高20倍以上, 为将来利用汤姆逊散射测量的电子温度数据实现等离子体剖面实时反馈控制提供了可能。
汤姆逊散射 神经网络 数据处理 电子温度 HL-2A托卡马克 Thomson scattering neural network data processing electron temperature HL-2A Tokamak 强激光与粒子束
2019, 31(2): 022003
1 中国辐射防护研究院, 山西 太原 030006
2 核工业西南物理研究院, 四川 成都 610225
为了开展托卡马克装置边缘相关物理问题的研究及汤姆逊散射对电子温度、电子密度更为精确的测量，初步建立了具有高时空分辨的近红外轫致辐射测量系统，并测量了其在不同加热条件下的近红外轫致辐射信号。通过与可见光波段及X 射线的轫致辐射信号进行对比分析，验证了系统的可行性。该诊断观测了HL-2A 极向截面的整个空间，15 道观测弦以极向截面的中平面为轴对称分布，通过Abel 反演得到了近红外轫致辐射信号的空间分布趋势。
测量 托卡马克等离子体 轫致辐射 近红外光谱 时空分布 激光与光电子学进展
2015, 52(11): 111201
1 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳471009
2 中国人民解放军驻六一三所军代表室, 河南 洛阳471009
机载吊舱是一种能够显著提高飞机作战性能的光电探测与对抗设备。环控系统作为吊舱的重要组成部分, 是吊舱设计的重点和难点之一。介绍了一种吊舱环控系统稳态工作性能的分析方法, 给出了吊舱内外温差计算公式和不同飞行高度上允许的最低和最高飞行速度的计算公式, 结合某光电吊舱环控系统分析实例, 对该方法进行了理论计算与仿真验证。验证表明, 该方法能够有效指导环控系统的设计, 可广泛应用于吊舱环控系统设计与评估。
机载吊舱 环控系统 工作性能 稳定工作区间 热路图 airborne pod environmental control system working performance stable operating field thermal road map
1 光电控制技术重点实验室， 河南 洛阳 471009
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所， 河南 洛阳 471009
提出了一种新型的像方扫描机制的红外成像制导光学系统设计构型。该扫描系统体积小、结构简单，具有大视场搜索和小视场分辨的特点。设计了一个红外光学系统实例，工作波段为3.7~4.8 μm，焦距为80 mm，扫描视场为±15°，瞬时视场为5°。系统全视场MTF在17 lp/mm处均大于0.5，点斑均方根直径小于30 μm，满足光学系统的成像要求。
像方扫描 红外成像制导 光学系统设计 像质评价 image space scanning infrared imaging guidance optical system design image evaluation
1 洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471009
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 中国科学院空间激光通信与检验技术重点实验室, 上海 201800
星载和机载远距离目标的高分辨成像一直是科研人员不断追求的目标，为了突破远距离光学系统孔径衍射受限的问题，国内外先后发展了多种激光成像雷达技术。着重介绍了基于“点发射、面照射、点接收”工作模式来实现远距离目标高分辨成像的四种激光成像雷达基本原理，给出了这几种类型激光成像雷达的国内外实验和工程化进展程度，并进行了相应的比较。
遥感 远距离高分辨 合成孔径 菲涅耳望远镜 反射层析 基于稀疏约束的关联成像雷达 激光成像雷达 激光与光电子学进展
2013, 50(5): 050002
中国航空工业洛阳电光设备研究所,河南洛阳471009
介绍了当今军用航空头盔显示系统的特点和现状、能达到的精度和适用范围。阐述了头盔显示系统涉及的主要生物动力学特性——重量、重心和极限碰撞条件，并对头盔显示系统主要技术问题——头盔、跟踪器和显示器阐明了发展前景，指出全息光学波导技术会对头盔显示器的发展产生重大影响。
头盔瞄准具 头盔显示系统 头部跟踪技术 综述 Helmet-Mounted Sight(HMS) Helmet-Mounted Display System(HMDS) head tracker display technology survey
中国航空工业洛阳电光设备研究所，河南 洛阳471009
为提高机载红外光学系统的环境适应性，保证红外系统在机载动态环境中能够稳定成像，提出一种无热化加权温度补偿方法，根据每个光学元件和间隔温度变化对系统成像影响程度的不同赋予不同的权重，建立在不均匀变化温度场中光学系统的加权温度补偿模型。利用光学设计软件仿真分析，工作温度在-50～+ 60 ℃范围内仿真误差＜0.5％。建立了无热化光学系统的测试平台，对无热化加权温度补偿方法仿真分析结果进行实验测试。研究结果表明，加权温度补偿模型实用性强、精度高。在机载环境温度范围内，各项误差能够控制在1.5％，满足机载环境复杂红外光学系统的被动无热化的要求。
机载光学仪器 光学系统 无热化 红外系统 温度补偿 airborne optical instrument optical system athermalization infrared system temperature compensation
