1 中国科学院空天信息创新研究院，北京 100094
2 云南大学物理与天文学院，云南 昆明 650216
3 中国科学院云南天文台，云南 昆明 650216
4 中国科学院大学光电学院，北京 100049
5 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院，北京 100191
开发了由高重复频率（3 kHz）高能量（3 mJ）钛蓝宝石激光器驱动的极紫外和软X射线高次谐波激光光源。该光源系统在30 nm（光子能量为~45 eV）波长附近实现了大于120 μW的平均功率，在13.46 nm波长（光子能量为~92 eV）处实现了1.9 μW的平均功率，其中在13.46 nm波长处带宽为0.124 nm的单个谐波实现了0.32 μW的平均功率。此外，在该系统中，激光功率连续12 h的不稳定性均方根小于5%，连续8 h光束指向均方根小于10 µrad。该系统在生物成像、干涉光刻和芯片检测等领域中具有重要应用。
激光器 高次谐波 极紫外激光 13.5 nm光源 软X射线 飞秒激光
光电侦察设备已广泛应用于中小型无人机对地侦察，为实现无激光测距信息的无人机光电设备对地目标单站无源定位，提出了基于虚拟椭球的单站无源定位方法，构建了对地目标单站无源定位模型。利用空间射线与虚拟椭球交汇原理，通过等效方位角和等效俯仰角解算、目标高度估计和目标定位解算等步骤，实时获取目标的大地坐标。仿真结果表明，高度估计误差低于500 m条件下，单站无源定位方法可实现经纬度定位精度为10−3 °、高度定位精度为150 m的三维目标定位，可实现高于50%置信度的优于10%R无源定位精度的相对定位。
桂林电子科技大学 广西精密导航技术与应用重点实验室, 广西 桂林 541004
采用三级2阶N路径滤波单元设计了一种带谐波抑制功能的高阶有源N路径带通滤波器。在第二、三级之间插入负电阻和回转器, 可提高滤波器的Q值、带宽和线性度; 在末级的串联型2阶N路径滤波单元中采用有相位差的时钟信号进行控制, 可有效地抑制三次谐波。基于0.18 μm CMOS工艺仿真。结果表明, 该滤波器的最高增益为20.12 dB, 中心频率调谐范围为0.1~1 GHz,带外抑制高达50.2 dB@700 MHz, 三次谐波抑制大于40 dB, 噪声系数为4.71~6.9 dB, 带外输入3阶交调点(IIP3)为16.3 dBm@50 MHz。
带通滤波器 N路径滤波器 谐波抑制 可调谐 bandpass filter N-path filter harmonic rejection tunable
四川九洲电器集团有限责任公司技术创新中心，四川绵阳 621000
为了满足陆战场识别、民用目标监视等军民多用途应用中目标行为预测需求，需要基于目标位置、运动状态等信息进行推理，实现目标机动意图的有效判断。针对目标原始地理位置无法提供语义信息问题，采用模糊 隶属理论构建道路网格模型，对目标的位置语义特征进行提取，并基于 K最近邻法克服位置误差可能导致的位置语义错误；在位置语义建模基础上，利用隐马尔可夫模型 (HMM)，对目标的机动意图进行推理。最后结合机场 场面监视的应用，通过仿真验证了采用位置语义建模和 K最近邻方法后的行为推理相较于一般隐马尔可夫推理的准确性改善。
机动意图 道路网格 模糊隶属 K最近邻 隐马尔可夫 maneuver intention road gird fuzzy membership K Nearest Neighbor Hidden Markov Model 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 520
1 中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院光电研究院, 北京 100094
为了精确地测量阿秒脉冲的特性,自主研制了一套具有高能量分辨率的阿秒条纹相机,该相机采用了电子飞行距离长达2 m的磁瓶式结构电子飞行时间谱仪,可在提高能量分辨率的同时具有较高的光电子收集效率;在该设备的光路系统中实现了NIR飞秒脉冲与XUV阿秒脉冲延时扫描的稳定精度<20 as(均方根)。实验中采用双光选通门技术整形飞秒脉冲的光电场,在氖气池中产生了孤立阿秒脉冲。利用上述阿秒条纹相机测量该脉冲,获得了阿秒光电子条纹谱,通过基于单频滤波的相位重构算法得到159 as的孤立阿秒脉冲。
超快光学 超快激光 阿秒脉冲 阿秒条纹相机 阿秒测量 高次谐波产生
西安交通大学 能源与动力工程学院, 西安 710049
为了实现基于蒙特卡罗方法的中子动力学计算，在传统的直接蒙特卡罗动力学方法的基础上，提出了一种加权蒙特卡罗动力学方法。该方法通过引入粒子权重的概念，隐式考虑中子俘获反应和裂变反应过程中中子数目的变化，避免了模拟粒子的数目随时间的变化，降低了统计偏差，消除了程序计算过程中粒子的存库操作，提高了计算精度。基于单能点堆模型，开发了中子动力学计算程序NECP-Dandi，进行了大量数值验证与分析，包括无缓发中子、单组缓发中子、六组缓发中子、正阶跃反应性引入、负阶跃反应性引入、正脉冲反应性、负脉冲反应性和正线性反应性引入等情况。数值结果表明，相比于直接蒙特卡罗动力学方法，加权蒙特卡罗动力学方法在计算结果的精度和计算效率上有较为明显的改进，程序结构更为简洁。
蒙特卡罗方法 中子动力学 直接蒙特卡罗方法 加权蒙特卡罗方法 点堆 Monte Carlo method neutron kinetics analog Monte Carlo method weighted Monte Carlo method point-core model 强激光与粒子束
2018, 30(1): 016009
西安理工大学机械与精密仪器工程学院, 陕西 西安 710048
为分析陶瓷碗表面缺陷的形状、位置及方向等三维信息,提出了一种基于多幅图像的局部点云重建算法。该算法首先利用已标定的双目摄像头从任意角度获取多张表面缺陷图片,然后采用FAST+SURF+FLANN图像特征点提取及匹配算法得到准确度高的匹配点对,最后采用运动恢复结构算法并结合基于面片的多视角立体重建算法,实现二维表面缺陷的局部三维重建。由于局部三维重建无法很好地描述缺陷方向及位置信息,因此采用手动增加特征点的方法实现陶瓷碗表面的全局重建。结果表明,缺陷重建效果较好,缺陷位置、方向及形状信息完整。
机器视觉 摄像机标定 图像匹配 三维重建 光学学报
2017, 37(12): 1215002
1 中南民族大学 激光光谱实验室, 武汉 430074
2 华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室, 武汉 430074
利用激光击穿光谱的方法对水溶液样品中的金属元素进行定性和定量分析。分别采用竖直喷流(口径0.5 mm)和静止液面两种样品采样模式, 针对不同质量浓度的Cd, Fe, Al和Pb元素进行了检测分析并得到了其定标曲线(线性拟合相关度基本在0.99以上), 初步确定了４种元素在喷流模式下的检测限为0206 5(Cd), 0.147 6(Fe), 0.061 9(Al)和0.200 9(Pb) g/L；静止液面模式下的检测限为0.050 1(Cd), 0023 9(Fe), 0.014 8(Al)和0.006 9(Pb) g/L。实验所得的结果为检测工业废水中金属元素的含量提供了依据。
元素分析 金属元素 激光击穿光谱 喷流 静止液面 elemental analysis metallic element laser-induced breakdown spectroscopy liquid jets static liquids
1 华南理工大学 电力学院,广东 广州 510640
2 华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室,湖北 武汉 430074
利用激光诱导击穿光谱技术,分析由快速灰化法制得的粉煤灰样品中的未燃碳。实验中发现,常用的C元素分析谱线C 247.86 nm附近存在明显的Fe 247. 95 nm谱线干扰,严重影响未燃碳的激光诱导击穿光谱分析。选用处于深紫外区不存在其他光谱干扰的C 193.03 nm谱线作为分析线,建立未燃碳的定量分析曲线。研究结果表明,在大气常压环境下,通过对光谱探测系统进行深紫外增强镀膜处理,选用短焦距准直透镜和抗紫外光纤,可以探测到明显的C 193.03 nm谱线,由此分析未燃碳可以得到良好的定标曲线,拟合度为0.99,检测限为0.74%(质量分数)。
光谱学 激光诱导击穿光谱 粉煤灰未燃碳 深紫外 定标曲线
