InGaAs单光子探测器已被广泛应用于激光三维成像、长距离高速数字通信、自由空间光通信和量子通信等。针对单元、线列和小面阵器件，已发展出同轴封装、蝶形封装、插针网格阵列封装等多种封装形式。探讨了温度对InGaAs单光子器件性能的影响及组件温控方法；系统比较分析了针对光学元件如微透镜、透镜、光纤等与芯片的高精度耦合方法；针对高频信号输出，总结了引线类型、布线方式、封装结构设计等问题；展望了InGaAs单光子探测器的发展趋势。

通过Ni35+11%WC粉末来增强45钢齿轮的表面性能和延长使用寿命, 为45钢齿轮表面改性提供参考。采用同步送粉法在45钢表面制备不同激光功率和扫描速度的涂层。通过对比不同涂层宏观形貌、几何尺寸和稀释率, 测试不同扫描速度下的硬度, 并利用XRD衍射仪、金相显微镜对其涂层和截面进行XRD物相和组织分析。结果表明：激光功率900 W、扫描速度2 mm/s, 送粉速率1 r/min时, 涂层出现柱状树枝晶、等轴晶组织, 由γ-(Ni, Fe)固溶体、Mn7C3、Cr23C6、W2C、W和Cr3C2组成; 涂层与基体之间冶金结合良好, 涂层最高硬度786.6 HV(2 N加载力), 平均硬度737 HV, 涂层平均硬度较基体提高了2.81倍。

为了避免资源卫星激光测距仪地面真空收发光轴一致性测试过程中损伤雪崩光电二极管(APD), 采用一种新的适用于真空环境下测试方法, 通过平行光管和激光光束分析仪建立测试系统, 穿舱密封光缆连接器引入罐外的1064nm连续光源, 在接收机焦面位置设计光纤匀光器, 产生发散的均匀分布的照明光束, 引出接收机视轴, 多级衰减引出发射机光轴, 对资源卫星激光测距仪真空下不同工况性能进行了实验验证。结果表明, 此方法消除了真空环境下APD损伤风险, 测量精度优于6.47μrad, 满足激光测距仪的测试精度要求。 该研究具有结构紧凑、测试链路少、测试精度高的优点, 为高能激光测距仪真空测试提供了新思路, 具有广泛的应用前景。

以2′,6′-二氟-2,3′-联吡啶(Hdfpypy)为主配体, 空间位阻的3-乙酰基樟脑(Hacam)为辅助配体, 合成了二-［2′,6′-二氟-2,3′-联吡啶-N,C4′］［3-乙酰基-1,7,7-三甲基-双环［2.2.1］2-庚酮-O,O］铱(Ⅲ)((dfpypy)2Ir(acam))。在四氢呋喃(THF)溶液中, 配合物光致发光(PL)光谱最大发射峰值为466 nm, 在487 nm左右有一个不明显的肩峰, 半峰宽为55 nm。配合物在脱气THF溶液中的PL量子效率为0.51。以(dfpypy)2Ir(acam)为发光层, 制备了器件结构为ITO/HATCN(1 nm)/TAPC(40 nm)/(dfpypy)2Ir(acam)(10 nm)/BmpypB (40 nm)/LiF(1 nm)/Al(90 nm)的蓝色非掺杂磷光发光器件。电致发光(EL)光谱的最大发射峰值为474 nm。器件的启动电压为3.5 V。在电流密度为20 mA·cm-2时, CIE色坐标值为(0.17, 0.29)。 在驱动电压为11 V时, 器件最大亮度为2 170 cd·m-2。在驱动电压为4.2 V时, 最大功率效率为5.25 lm·W-1, 最大亮度效率为6.45 cd·A-1。

针对机械伺服系统因温度变化产生的非线性摩擦变化，提出了一种反映温度因素的摩擦建模方法来实现对伺服系统的摩擦补偿。首先，分析了温度和摩擦的关系，并结合修正黏性摩擦的LuGre模型，讨论了该模型各参数与温度之间的关系。利用单隐层BP神经网络描述了随温度变化的各个参数，并确定了神经网络的输入、输出以及传递函数。然后，通过神经网络训练获得神经网络参数，从而得到与温度相关的摩擦模型。最后，改变运行条件，验证了提出的模型对摩擦的估计能力。建立的摩擦模型在不同运行条件、不同温度状态下的最大相对估计偏差小于2.5%，表明其能很好地估计系统摩擦力矩，满足高精度摩擦补偿。

研究了建立滚珠丝杠副热误差模型的方法, 以进一步提高半闭环丝杠驱动系统的定位精度。分析了滚珠丝杠副的热源和温度场的动态特性并考虑丝杠驱动系统运行条件提出了基于Elman神经网络的热误差建模方法。首先, 根据滚珠丝杠副的结构特点, 确定其内部热源及温度场分布特性。然后, 基于丝杠温度分布函数, 研究丝杠热变形与其内部热源之间的动态非线性函数关系。最后, 综合考虑丝杠驱动系统运行条件对其热误差的影响, 建立了基于Elman神经网络的热误差预测模型。实验结果表明, 当丝杠驱动系统的运行条件较为复杂时, 采用文中提出的预测模型得到的热变形估计残差为-3.1 μm~2.4 μm。结果显示: 考虑运行条件的Elman神经网络比BP和Elman网络(仅考虑温升数据)具有更好的预测精度和鲁棒性, 有较强的工程应用前景。

分析了伺服系统中丝杠螺母的热特性规律，对丝杠温度场进行了简化建模，以快速准确地预测丝杠温度分布及变化。简化模型能较好地预测丝杠温升过程，但稳态误差较大；通过引进时间修正系数修正了该简化模型，修正后的模型能较好地预测丝杠的稳态温度，但对温度上升过程的预测误差较大；鉴于两个模型的特点，基于分段建模的思想，建立了丝杠温度场分段模型，并辨识了模型参数。实验结果表明，不同单热源实验条件下，预测温度误差值在0.5 ℃以内；双热源实验条件下，预测温度误差值在0.8 ℃以内；显示该模型能较好地预测丝杠温度随时间的变化。

为精确得到模型的动静态参数，提出了以稳态误差分析为基础的模型参数辨识方法。首先，确立了伺服系统的稳态误差与其输入信号、干扰信号的关系，并以此为基础消除了转矩纹波对摩擦模型参数辨识的干扰；然后，利用稳态误差推导摩擦力矩，采用遗传算法辨识动静态参数；最后，利用辨识后的模型进行摩擦补偿，分析其补偿效果。实验结果表明,补偿后的稳态误差明显减小，匀速运动时由36 μm减小到±3 μm，匀加速运动时由34 μm减小到±3 μm，正弦运动时由±35 μm减小到±7 μm。本文提出的辨识方法能够精确地得到LuGre摩擦模型的动静态参数。基于辨识后的模型可有效地提高伺服系统的跟踪精度。

非线性摩擦是影响高精度机械伺服系统动静态性能的主要因素之一。针对精密实验平台随行程位置不同表现出不同的摩擦特性，提出了一种基于LuGre模型的改进型摩擦建模方法，以速度和行程位置信号作为模型的输入变量，并用遗传算法对该模型的动静态参数进行辨识。基于改进型摩擦模型，分别通过精密实验运动平台及其相应的伺服仿真平台进行了摩擦现象和摩擦前馈补偿的实验和仿真。实验结果表明，摩擦补偿后的跟踪误差值约为补偿前的1/3，系统的静差也由原来1.4 μm减小到0.4 μm，与仿真平台摩擦补偿前后的现象基本一致。该改进型LuGre摩擦模型能直观、精确地描述实验平台的摩擦特性，基于该摩擦模型的前馈补偿减小了系统的跟踪误差，提高了系统的定位精度。