为了研究半主动激光制导导引头信息处理电路中, 4个采集通道响应不一致性导致的制导精度降低的问题, 对造成采集通道间响应度存在差异的原因进行了理论分析和研究, 研究了信息处理电路中的增益控制电路, 分析了其设计要点, 并给出了一种增益控制电路的设计原理图。采用一种基于该增益控制电路的通道间响应度不一致性校正方法, 针对导弹(或者炸弹)实际飞行过程中使用的各个离散增益点, 进行了不一致性校正; 通过对比校正前后的线性区曲线和半实物仿真数据, 验证了该校正方法的有益效果。结果表明, 利用该校正方法校正后, 导引头线性区曲线精度更高, 并且可以将半实物仿真圆概率偏差数值降低约50%。该研究为提高半主动激光制导精度提供了一种有效的方法。
信号处理 响应不一致性校正 可变增益放大电路 制导精度 激光制导 signal processing correction of response inconsistency variable gain amplifier non-uniformmity guidance precision laser guidance
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Advanced Magnetic Materials, College of Materials & Environmental Engineering, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China
2 College of Electronics and Information, Hangzhou Dianzi University, Hangzhou 310018, China
3 Department of Materials Science and Engineering, College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Nanogap plasmonic structures with strong coupling between separated components have different responses to orthogonal-polarized light, giving rise to giant optical chirality. Here, we proposed a three-dimensional (3D) nanostructure that consists of two vertically and twistedly aligned nanogaps, showing the hybridized charge distribution within 3D structures. It is discovered that the structure twisted by 60° exhibits plasmonic coupling behavior with/without gap modes for different circular-polarized plane waves, showing giant chiral response of 60% at the wavelength of 1550 nm. By controlling the disk radius and the insulator layer, the circular dichroism signal can be further tuned between 1538 and 1626 nm.
metal-insulator-metal structure nanogaps gap mode twisted stacking charge distribution chiral response Chinese Optics Letters
2021, 19(1): 013601
1 宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
2 复旦大学 微电子学院, 上海 201203
3 温州大学 数理与电子信息工程学院, 浙江 温州 325035
通过研究光学散斑提出一种二相滤波的可重构光学物理不可克隆函数设计方案.首先利用微粒空间布朗运动引起的随机偏差, 结合光干涉和衍射机理, 实现随机、不可克隆的光学散斑; 然后, 采用模式选择和二相滤波的方法, 实现物理不可克隆函数数据可重构并降低系统误差; 最后, 通过电荷耦合器件系统采集光学散斑图像, 进行二值化和冯诺依曼处理, 实现随机性高、鲁棒性强和可重构的物理不可克隆函数输出.制备了10组光学物理不可克隆函数样品并进行测试, 每组样品可产生512位二进制数据.实验结果表明所设计的光学物理不可克隆函数输出数据通过美国国家标准技术研究测试, 不同工作模式下随机性达99%, 二相滤波后系统误差降低3%.
光学散斑 物理不可克隆函数 二相滤波 可重构 信息安全 Optical speckle Physical unclonable function Two-phase filtering Reconfigurable Information security
1 中南大学信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410083
2 湖南人文科技学院信息学院, 湖南 娄底 417000
3 楚天科技股份有限公司, 湖南 长沙 410600
应用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术开放单光路短光程检测西林瓶内氧气浓度, 因玻璃瓶壁造成入射光多次反射和透射, 形成多光束干涉, 严重影响信号波形和检测精度。 本文提出了一种改变激光入射角度来抑制瓶壁光学干扰的方法, 理论分析了入射角度对透射光强分布的影响, 详细推导了使两相干光束叠加部分在接收端探测范围之外的入射角度计算公式, 并根据现场参数得到理论最佳入射角度。 对氧气浓度1%的样瓶进行多次测量, 将二次谐波信号峰值的平均值作为信号, 峰值的标准差作为噪声, 以信噪比(signal to noise radio, SNR)最大作为系统入射角角度的优化指标, 实验获得系统的实际最佳入射角度。 与决定系数较高的入射角度进行浓度预测对比, 交互验证后的最小二乘拟合结果显示: 相关系数分别为0995 9和0988 9, 前者相比后者提高了07%, 预测的均方根误差(root mean square errors of prediction, RMSEP)分别是0003 1和0005 3, 前者相比后者降低了415%, 说明本文方法所确定的最佳入射角, 能有效抑制玻璃瓶壁引起的多光束干涉影响, 改善系统检测精度。Spectroscopy
可调谐半导体激光吸收光谱 二次谐波 光学噪声 多光束干涉 氧气浓度 Tunable diode laser absorption spectroscopy Second harmonic signal Optical noise Multi-beam interference Oxygen concentration
南京理工大学 机械工程学院, 江苏 南京, 210094
在激光引信中, 脉冲激光对目标的探测与识别是激光引信近程探测技术中的一个关键技术点, 而目标的表面反射特性对探测的影响是激光近程探测高效毁伤与精确打击目标的主要研究关键。目标的表面粗糙度以及附着物对激光回波信号的强弱影响较大, 因此, 需对激光近程探测过程中不同粗糙度目标表面所表现的反射特性进行研究。首先通过仿真得到回波信号模型, 再进行不同粗糙度表面回波功率实验对仿真结果进行验证。实验选用不同表面粗糙度的靶板, 并采用了改变角度、改变距离并同时改变角度和距离的模式来观测得到的电压曲线, 获得最终结果。
激光回波 粗糙度 近程探测 laser echo roughness short-range detection 红外与激光工程
2017, 46(7): 0706003
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米器件与应用重点实验室, 江苏 苏州215123
介绍了逆向调制空间激光通信的技术原理，概括了核心部件——空间光调制器的技术需求。重点介绍了量子阱电吸收调制器的原理、发展和系统应用，深入分析了其在应用中面临的技术挑战和瓶颈问题。回顾了最近兴起的基于微纳光学技术的空间光调制技术发展过程，并总结了高速空间光调制器的发展现状，展望了其未来发展方向和应用前景。
光通信 空间光通信 逆向调制器 空间光调制器 激光与光电子学进展
2016, 53(5): 050008
华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程研究中心, 聚合物成型加工工程教育部重点实验室, 广东 广州 510641
聚合物材料制品的性能与成型加工过程有着密切的联系, 因此在线监控加工过程中材料的状态至关重要。 根据在线监控实时反馈的数据, 能够实现加工工艺参数的及时调整, 确保生产过程的稳定性, 从而保证产品质量、 减少能源浪费、 提高生产效益。 近红外光谱在线测量技术是一种成本低、 实时性强, 可以准确定量分析的技术, 已在很多生产领域得到了应用, 然而在聚合物加工领域仍处于研究阶段。 本文从测量聚合物中的组分含量、 熔融指数、 熔体密度、 填充物的分散性四个方面概述了近红外光谱在线测量技术在聚合物加工中的应用研究进展, 指出了近红外光谱在线测量技术尚存在的问题, 给出了几点建议, 最后对近红外光谱在线测量技术未来的发展进行了展望。 指出在未来几十年里, 随着光纤光谱仪器科学、 计算机科学以及化学计量学方法的发展, 近红外光谱在线测量技术在原始数据稳定性、 预处理方法、 建模方法及模型的稳健性与准确性上将会有长足的进步, 将会在更多的领域推广应用, 产生巨大的经济与环保价值。
近红外光谱 在线测量 聚合物加工 Near infrared spectroscopy In-line monitoring Polymer processing 光谱学与光谱分析
2015, 35(6): 1512
1 新疆师范大学化学化工学院， 新疆 乌鲁木齐830054
2 新疆师范大学生命科学学院， 新疆 乌鲁木齐830054
采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法系统测定罗布泊地区不同经纬度土壤样品中28种微量元素的含量。 结果发现各金属元素含量在土壤剖面上表现出由表层向底层逐渐增加的趋势； 生命体必需元素P的含量在各个样品中含量非常低， 其中表层含量最低， 其他四个层位含量相当。 研究结果将有助于了解罗布泊地区干涸后沉积生态系统演变过程。
罗布泊 微量元素 ICP-MS ICP-MS Lop Nur Trace elements 光谱学与光谱分析
2012, 32(6): 1674
本文叙述了目前脉冲式零位光栅在定位精度方面,理论上存在的不足之处,提出了一种新型的零位光栅,即差分式零位光栅。
