基于纳秒激光烧蚀试验，采用三维共聚焦显微镜对GCr15钢表面点织构形貌进行了定量表征和分析，探讨了激光能量密度对纳秒激光烧蚀GCr15钢表面点织构形状、几何尺寸和结构稳定性的影响规律。结果表明：随着激光能量密度的增加，GCr15钢表面点织构形貌结构先由凹坑变为凸起，再由凸起变为凹坑，最后变为不规则结构；点织构几何尺寸误差随激光能量密度的变化，在不同阶段呈现不同的规律；点织构形貌结构稳定性随着激光能量密度的增加，呈先减小再增大的变化趋势，当激光能量密度由54.585 W·mm^-2增加至363.977 W·mm^-2时，形貌平均误差先由3.16%降至2.08%，再增加至8.16%。研究结果为激光烧蚀GCr15钢表面点织构形貌的控制提供了参考。

提出了一种基于国内自研InGaAs 64×64盖革模式雪崩光电二极管（APD）阵列的小型化成像激光雷达系统，系统采用阵列探测器结合一维同轴扫描的方式实现车载移动平台快速地形三维成像。详细介绍了该系统的理论仿真模型、系统组成、工作原理和实验结果。静态测量时，对距离100 m处的平面目标扫描成像，其平面测量精度为0.12 m。动态测量时，将系统搭载于运动速度为60 km/h的车载平台对目标区域进行三维成像，成功获得了测量区域内目标三维点云，测绘效率约为36 km²/h，平均测量点密度为13454点/m²。实验结果表明国产盖革模式APD阵列激光雷达系统可实现动平台高分辨率三维成像，为高速运动车载平台实现高分辨率地形测绘提供新的技术手段。

蓝绿激光波段作为海洋主动探测技术中常用的波段,被广泛应用于各种海洋激光雷达设备中。然而由于近岸水体和大洋水体的水质参数不同,不同水体对蓝光和绿光的衰减存在差异。通过反演双波长海洋激光雷达(DWOL)系统中486 nm蓝光通道和532 nm绿光通道在南海获取的近岸水体和大洋水体探测的波形数据,结果表明:在清洁大洋水域中,486 nm通道的水体衰减系数明显小于532 nm通道,由此说明蓝光更适用于大洋清洁水体探测;在近岸水域中,由于水质变差,486 nm通道和532 nm通道的衰减系数差异减小,同时考虑到532 nm激光的稳定性和低成本,可知绿光更适用于近岸水体探测。另外,为了分析南海水域次表面层叶绿素散射层(CSL)从近岸水体到大洋水体的分布变化,基于486 nm通道数据,反演了从清洁大洋水域到近岸水域近120 km连续条带的机载数据。反演结果表明:在大洋水体中,CSL深度稳定分布在水下60 m左右;在临近近岸时,由于水深变浅,CSL深度分布开始快速上升;在近岸水体中,CSL深度上升到水下40 m,甚至到20 m左右。分析船测实验数据与机载反演数据的相关关系,可知机载反演结果和船测结果具有良好的一致性。

针对运动小目标的测距需求,设计一种适用于运动小目标高速测距的小型化激光雷达系统,测距系统采用光子计数技术,可以减小对激光单脉冲能量和望远镜口径的需求,降低系统的体积、质量和功耗,并基于光纤激光器高重频的特点实现高速率的测距。理论分析和实验测试结果表明,在大气能见度为7 km的环境下,该激光测距系统对反射的截面积为0.1 m ²和反射率为0.6的小目标,最大作用距离可达5446.3 m,测距准确度为0.161 m。将测距系统安装在经纬仪平台上,可以实现对运动无人机的跟踪和测距,采用无迹卡尔曼滤波算法可以实时获得目标的距离和速度,测距偏差在0.11 m以内,速度偏差在0.5 m/s以内。

与传统的边发射半导体激光器相比,垂直腔面发射激光器(VCSEL)具有线宽窄、光束质量好、可靠性高和制造成本低等优点。随着808 nm VCSEL阵列的输出功率和转换效率的提高,VCSEL阵列成为了固态激光器抽运源的新选择。介绍了VCSEL的性能优势、应用场合及发展现状,综述了VCSEL阵列抽运的固态激光器的研究进展,讨论了其技术缺陷及发展前景。

在图像处理中图像数据交换量大, 图像数据传输是图像采集处理系统的关键环节。EDMA 是DSP中用于实现数据快速交换的重要技术, 具有独立于CPU的后台批量数据传输的能力。文章基于TI公司TMS320DM642芯片的图像采集处理系统, 利用EDMA的数据传输方式实现视频数据信号高速实时传输。介绍了DSP的外部存储器接口与FPGA的FIFO存储器有机结合进行数据传输, 分析了其设计的整体结构与逻辑控制的功能, 并着重分析了基于EDMA Ping-Pong数据传输方式的原理及其应用。另外, EDMA 中断服务程序调用CPU对已搬移完成的图像数据块进行处理, 不仅提高了数据的传输效率, 而且节约了CPU资源, 使DSP的高性能得到了充分发挥, 从而为视频信号处理的实时性奠定了基础。