采用激光熔覆技术在304不锈钢表面制备了FeCrNiTax（原子数分数x=0，0.2，0.4，0.6，0.8）共晶中熵合金涂层（EMEACs），探究了Ta元素含量对合金涂层的微观组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明：面心立方（FCC）相FeCrNi中熵合金涂层（MEACs）在加入Ta元素后，引入了硬质Laves相，形成了与FCC相交且耦合的原位纳米层状共晶结构。当x<0.4时该中熵合金为亚共晶结构，其微观组织由FCC相和共晶组织组成。当x=0.4时合金达到共晶点，存在完全片层共晶组织。当x>0.4时合金为过共晶结构，组织由共晶组织和Laves相组成。与基体相比，所制备的FeCrNiTax涂层的硬度值有明显提升，其中x=0.8时合金涂层的维氏硬度值最高，高达705.3 HV，约为不锈钢基体的3.7倍。随着维氏硬度的提高，该合金涂层的耐磨性也得到显著改善，FeCrNiTa0.8合金具有最佳的耐磨性，磨损形式以黏着磨损和氧化磨损为主。
激光技术 激光熔覆 中熵合金涂层 共晶结构 硬度 耐磨材料 中国激光
2023, 50(20): 2002204
为了改善冷喷涂纯铝涂层表面形貌，结合激光冲击强化技术与冷喷涂技术，使用低压冷喷涂设备，以压缩空气作为介质，在镁合金表面上制备了一层纯铝涂层，研究了冷喷涂纯铝涂层在不同激光冲击次数作用下的表面形貌、粗糙度、物相、残余应力和显微硬度的变化。试验结果表明，激光冲击后涂层表面形貌趋于平整，激光冲击1、2、3次后的表面粗糙度相较于原始涂层分别降低了30.67%、50.96%、58.53%，但粗糙度降幅逐渐下降，残余应力状态由拉应力逐渐转变为压应力，涂层表面显微硬度分别提高了16.22%、27.46%、34.49%，单次的增幅呈现下降趋势。首次激光冲击对涂层表面的作用效果最为明显，后续冲击的作用效果不断衰减，总体作用效果随激光冲击次数的增加而不断提升。
激光技术 激光冲击强化 冷喷涂 纯铝涂层 粗糙度 塑性变形
山西大学光电研究所, 量子光学与光量子器件国家重点实验室山西 太原 030006
通过超冷原子的空间自由飞行来获取原子云在动量空间的信息, 是超冷原子实验研究中一个重要的探测手段。磁Feshbach共振调控相互作用的超冷原子, 需要高偏置磁场下空间自由飞行来获得相互作用能的信息, 因此磁场的空间均匀分布对原子自由飞行会产生重要影响。本文对两种绕制的线圈进行了数值模拟, 计算了在亥姆霍兹组态下的磁场分布产生, 并实验研究了钠原子玻色爱因斯坦凝聚体在不同磁场分布下的自由飞行展开, 分析给出了影响自由飞行展开原子密度的磁场线圈参数, 为今后设计磁Feshbach共振线圈提供了重要依据。
吸收成像 数值模拟 BEC纵横比 absorption imaging numerical simulation BEC aspect ratio
空军工程大学 信息与导航学院, 陕西 西安710077
空间光骨干网络是我国空间信息网络的核心。为了对空间光骨干网络中的协议体系、网络架构和关键技术进行可行性验证, 开发了基于OPNET和STK(satellite tool kit, 卫星工具包)联合的空间光骨干网络仿真平台。设计了由4颗GEO卫星组成的天基骨干网、由10颗LEO卫星组成的天基接入网; 开发了由物理层到应用层的光网络协议仿真模型和LEO、GEO、地面站3种节点进程模型, 对光骨干网络进行了仿真测试。仿真结果表明: 空间光骨干网络最大时延为5.48 s, 最小为0.35 s, 网络全局平均时延为1.06 s, 地面站实时吞吐量最大值为0.88 Gb/s, 最小为0.3 Gb/s, 证明该平台可准确模拟空间光骨干网络功能, 满足空间业务高效传输的需求, 为空间光骨干网络性能验证提供仿真平台支持。
空间光骨干网络 仿真平台 网络架构 网络协议 space optical backbone network simulation platform network architecture networking protocol
空军工程大学 信息与导航学院, 西安 710077
基于无人机空中光正交频分复用(OFDM)通信模型链路的误码性能理论和仿真研究, 综合考虑服从对数正态分布的大气湍流模型和服从瑞利分布的指向误差模型对通信系统的影响, 采用高斯-厄米特积分方法得出了通信系统链路误码率的闭合表达式。在此基础上, 仿真分析了发射端光束发散角、符号速率、子载波数和接收孔径大小与系统误码率的关系。仿真结果表明, 在弱湍流条件下, 发射端激光存在可使链路误码性能达到最优的光束发射角, 湍流强度的改变对最优光束发散角的影响不大。光OFDM系统能够满足无人机间通信速率为吉比特级的光通信要求, 并且通信时接收端的孔径尺寸不宜增大, 该结果对通信链路的优化设计有一定的参考意义。
无人机 光通信 正交频分复用 大气湍流 指向误差 UAV optical communication orthogonal frequency division multiplexing atmospheric turbulence pointing error
天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
为了对身管内壁序列图像进行精确配准与融合拼接, 得到大视场高分辨率待检测图像, 根据图像特点提出了一种结合边缘检测的快速SIFT图像拼接方法。该方法充分考虑待处理图像的特点, 首先对感兴趣区域的图像进行边缘检测, 分割出细节信息最丰富的子区域, 再对分割出的子区域提取SIFT特征点并进行配准。然后, 使用基于Sigmoid型函数权重的图像融合方法, 实现图像之间的无缝融合, 最大程度地保证了融合图像的清晰度和细节信息的完整性。实验结果表明: 改进的方法和传统SIFT算法相比, 在特征点提取阶段的平均效率提高了80%左右, 且整体配准阶段的效率也有较大提高。图像融合结果在主观评价和各种客观评价值上都能满足工程实际需求。
图像拼接 边缘检测 快速SIFT Sigmoid函数权重 image stitching edge detection fast SIFT Sigmoid function weight 红外与激光工程
2018, 47(11): 1126003
1 空军工程大学信息与导航学院, 陕西 西安710077
2 中国人民解放军31007部队, 北京 100079
3 西安通信学院信息安全系, 陕西 西安 710006
提出了一种基于预报相干光子对(HPCS)的测量设备无关量子密钥分发(MDI-QKD)协议的改进方案, 降低了长距离量子密钥分发中由暗计数引起的误码率。仿真结果表明, 与弱相干光源相比, HPCS能降低空脉冲数量比例从而增加安全传输距离; 与预报单光子源相比, HPCS能提高单光子脉冲数量比例从而提高安全密钥生成率。分析了有限密钥长度对基于HPCS的三诱骗态MDI-QKD的影响。
量子光学 测量设备无关量子密钥分发 弱相干光源 预报相干光子对 统计波动分析 激光与光电子学进展
2017, 54(12): 122703
1 92692部队, 湛江 524064
2 海军工程大学动力工程学院, 武汉 430033
舰船机舱蒸汽管破损是常见的故障，使用热像仪进行蒸汽管破损监测具有重要的应用价值。阐述了日常工作中用热像仪对蒸汽管路进行巡检时的判定标准、监测流程、舱内环境因素对监测的影响及应对措施。日常工作中主要采用直接比较法进行定性判别。监测时，热像仪与被测目标的距离、角度和舱室环境温度对结果判定的影响较小；而其他热源和物体的发射率对结果判定的影响较大。
蒸汽管 热像仪 监测 steam pipe infrared thermal imager monitoring
