针对波束扫描反射阵列天线在大角度扫描时增益下降及方向图恶化等问题, 提出通过馈源偏焦来改善反射阵列天线的扫描性能。采用方形贴片结构设计了一款工作在 X频段的反射阵列天线。研究馈源在 15 °,30 °,45 °扫描角的纵向偏焦以及 10 °,20 °和 30 °扫描角的横向偏焦对波束扫描反射阵列天线性能的影响。测试结果显示, 在扫描角度较小时, 横向偏焦引起波束指向的改变, 波束宽度变化不大。减小馈源纵向偏焦尺寸, 旁瓣电平减小, 中心频率处的增益提高, 尤其是在较大的扫描角度时效果更加明显, 有利于提高波束扫描反射阵列天线的大角度扫描能力。

精确的现场水体光谱特性测量与分析是水色遥感领域亟待解决的重要基础问题。 传统的剖面法、 水面之上法等水体光谱现场测量方法无法直接测得离水辐亮度(Lw), 后处理过程比较复杂, 不确定性较大。 天空光遮挡法(SBA)实现了对水体离水辐亮度的直接测量后处理流程相对简单, 能较好地避免传统现场光谱测量方法的许多不确定因素。 但目前为止, 国际上还没有成熟的基于SBA方法的水体光谱测量系统, 因此基于SBA方法开展新型水体光谱测量系统研制与测试具有重要的理论与现实意义。 作者在系统分析SBA水体光谱现场获取原理的基础上, 介绍了首套基于SBA方法的漂浮式水体光谱测量系统的研发情况, 详细阐述了其硬件结构设计及系统单元设置情况。 通过2017年9月20日珠江口(113°32′38″E, 22°25′43″N)的系统现场测试分析验证了该系统分钟级高频次连续水体光谱采集能力。 该系统实现了连续直接观测得到离水辐亮度和入射辐照度进而计算得到遥感反射率(Rrs)的功能, 其变异系数均小于5%, 将系统观测结果与Maya2000 Pro同步观测获得的遥感反射率对比, 表现出良好的一致性, 证明了该系统采用SBA方法进行水体遥感反射率测量的有效性。 连续观测实验证明了该系统水体遥感反射率测量的稳定性以及快速跟踪水体光学特征变化的能力。 论文指出了基于SBA漂浮式水体光谱测量系统发展起来的漂浮式光学浮标(FOBY)在自阴影评估与校正、 数据质量控制、 数据高频获取、 浮标姿态记录、 多要素联合观测、 长时序大范围组网等方面存在的问题及未来发展前景。 综上所述, 基于SBA方法研发的漂浮式水体光谱测量系统能实现水体光谱的高频观测, 以及水体光学特性的快速变化动态跟踪, 有助于提高现场测量与卫星遥感数据的匹配效率; 基于该系统, 在建立传感器观测网的基础上可以获取水体光谱大数据集, 有利于大幅提高各种卫星数据水色遥感应用潜力。

在电子纸行业中, 为了减少光刻次数、降低成本, 部分产品的TFT基板会采用半色调掩膜工艺, 传统的一次湿刻一次干刻(1W1D)方法要求半色调掩膜光刻胶厚度与均一性同时满足较高要求, 管控难度大, 导致曝光多次返工浪费产能; 而且, 1W1D的刻蚀均一性很差, 使玻璃四周沟道a-Si过薄, 影响良率。为了改善这两方面的问题, 我们参考了非电子纸产品的两次湿刻两次干刻(2W2D)工艺。然而非电子纸的2W2D工艺会产生较长的a-Si拖尾现象, 导致较大的寄生电容, 造成良率损失; 此外, a-Si残留和沟道特性问题也阻碍了电子纸良率的进一步提升。因此, 我们通过降低两次湿刻时间, 改善灰化条件, 减小a-Si拖尾长度; 建立a-Si处理工序, 消除a-Si残留; 调整a-Si成膜条件和钝化层成膜前处理条件, 改善沟道特性。实验结果表明: 采用改善后的2W2D工艺可以完全满足电子纸的特性要求, 并且相比于1W1D方法, 得到的沟道厚度均一性提升50%, 阵列检测良率提升4%~10%; 同时无需管控半色调掩膜光刻胶的均一性, 仅满足光刻胶厚度的管控要求即可, 使曝光返工比例降低60%。改善后的2W2D工艺有效改善了电子纸产品的沟道特性与刻蚀均一性, 提升了产品良率, 减少了产能浪费, 降低了成本, 对4次光刻电子纸产品具有重要指导意义。

食源性致病菌的快速检测是解决食品安全问题最有效的途径之一。为了实现对食源性致病菌的快速、高效、无标记检测和分类,提升了原有的光纤共聚焦后向散射光谱系统的性能,将其光场直径减小到适合较小生物样品的水平,即达到单菌水平检测。在无标记条件下,测定了三种常见的形态相近的食源性致病菌(肠炎沙门氏菌、大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌)的后向散射光谱。选取500~800 nm范围的特征波段,将主成分分析和模糊聚类分析相结合,建立多元分析模型。主成分分析结果表明,所得的前5个主成分已经包含80.41%的特征区光谱信息。将前5个主成分分量作为模糊聚类分析的变量。由所求得的隶属度矩阵可知,三种细菌聚类结果的准确率均为100%。该结果说明光纤共聚焦后向散射光谱方法结合主成分分析和聚类分析法能够快速、高效、无标记地对单个细菌进行分析和分类。

为了研究了C-17运输机的红外辐射特性, 依据红外辐射的基本原理以及运输机的结构、材料等数据, 对飞机机体进行几何建模和网格划分, 通过流场仿真计算得到机体蒙皮的温度分布, 并结合表面的多重遮挡算法计算出不同马赫数、不同视线方向的飞机蒙皮在红外(8 μm~12 μm)波段的总辐射强度。结果表明, 方位角为0°时, 相对于0.5马赫, 1马赫飞行状态时, 红外辐射强度增加32%, 马赫数对红外辐射强度影响非常大, 气动加热为其辐射强度的主要贡献源。从正前方或正后方探测时, 红外辐射强度峰值随天顶角接近对称分布, 从侧方探测时, 红外辐射强度分布较为平均, 因此天顶角对红外辐射强度影响较小。

针对复杂背景像元影响高光谱分类精度的问题,将目标检测方法引入地物分类研究,提出了一种基于谱空特征迭代的高光谱图像分类方法,该方法通过将约束能量最小化设计了一种多目标约束的类别分类器(MTCC)。该分类器利用检测原理提取多类目标地物,有效地降低了复杂背景数据对分类精度的影响;同时为了解决光谱特征带来的过分类问题,方法中利用反馈式谱空融合方式强化空间增强信息在分类中的作用,以逐步提高分类精度。利用Purdue、Salinas和Pavia数据集进行实验,结果表明,所提方法的平均分类精度分别为98.09%、97.33%和84.68%,精确率分别为96.84%、95.32%和79.13%,与其他方法相比所提方法具有更高的泛化能力,实用性更强。

为降低TDDI产品Lead Open型线不良发生率, 本文对Lead Open的发生机理进行了研究及改善验证。对TDDI产品生产数据进行了对比, 对Mo-Al-Mo结构的SD膜层进行研究, 根据以上结果确定改善方案并投入验证。首先, 明确了Lead Open发生率与Delay Time的关系。接着, 对SD膜层的微观结构进行了表征。然后, 根据膜层结构和不同金属的电化学特征, 建立了SD膜层电偶腐蚀模型。分析表明: Mo、Al两种金属间存在1.47 V的电极电位差, 具有很强的电偶腐蚀倾向性, 且表层 Mo中存在10 nm级别的贯穿性孔洞, 直径为0.4 nm的水分子可轻易渗入, 进而引发电偶腐蚀。表层 Mo厚度增加25%后, 其腐蚀速度较量产条件降低30%, Lead Open发生率降低1.4个百分点, 维持在0.1%的较低水平, 满足TDDI产品量产对该类不良发生率的要求。

针对非啁啾激光脉冲, 提出了一种基于枚举思想的高功率激光装置非线性相移测试方法。结合脉冲波形和能流变化, 得到不同非线性相移假设值下脉冲放大后展宽光谱的理论分布。然后将展宽光谱的理论分布与实测结果进行比较, 两者残差最小时理论展宽光谱对应的非线性相移假设值即为测量结果。测试技术和方法不受脉冲时间波形的限制, 有效提高了测量结果的置信度。