1 南昌大学 信息工程学院，南昌 330031
2 福州大学 物理与信息工程学院，福州 350108
3 南昌大学 空间科学与技术研究院，南昌 330031
可见光通信（VLC）由于其传输速度快和保密性强等诸多优势已成为了一种行之有效的水下通信技术。光在水下传播时容易发生散射现象，导致光传播的能量随传输距离的增大而减少，因此改善接收端响应度是实现水下VLC的关键和核心。为此，文章首先针对探测器前端设计了一种新型的全息波导聚光系统，可有效提升水下探测器的信噪比；然后，构建了具有弱光探测能力的低成本硫化锑薄膜探测器。在上述基础上搭建VLC系统，实验结果显示，其接收端探测器的暗电流仅为10-7 A/cm2，3 dB带宽为220 kHz，响应度达0.2 A/W，且在蓝绿光波段的外量子效率超过70%。因此，新型硫化锑薄膜探测器结合全息波导聚光系统可以实现针对可见光的弱光探测，是一种十分有效的水下可见光接收系统。
水下可见光通信 硫化锑 探测器 全息光栅 光波导 underwater VLC Sb2S3 detector holographic grating optical waveguide
1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 信息光子技术工业和信息化部重点实验室，北京 100081
3 包头师范学院物理科学与技术学院，内蒙古 包头 014030
提出了一种高温大量程的蓝宝石法布里-珀罗（F-P）干涉仪压力传感器。传感器由三层蓝宝石晶片直接键合而成，包括蓝宝石衬底、带通孔的蓝宝石晶片和感压蓝宝石晶片。飞秒激光用于在蓝宝石晶片的中心刻蚀通孔，并粗糙化感压蓝宝石晶片的外表面。利用蓝宝石晶片抛光面作为F-P腔的反射面，有助于降低解调出的光学腔长波动，提高压力分辨率。提出的传感器在室温、0~30 MPa的高压力范围内光学腔长随压力线性变化，压力灵敏度为0.1253 μm/MPa，相对分辨率达到0.04% FS（full scale，全量程），且能在700 ℃下稳定工作。
光纤光学 光纤压力传感器 非本征法布里-珀罗干涉仪 蓝宝石晶片 飞秒激光微加工 大压力量程 光学学报
2023, 43(15): 1506001
1 全球能源互联网研究院有限公司, 江苏 南京 210003
2 国家电网公司电力智能传感技术与应用联合实验室, 北京 102209
隧道结(TJ)是高压垂直多光伏电池(HVVMPC)的关键技术之一。开展了基于掺硅和掺碲AlGaAs/GaAs TJ制备的HVVMPC的性能对比研究。构建测试系统, 对两种器件在不同光功率和温度下的输出性能进行了比较研究, 分析得到两种器件的功率系数和温度系数, 结果表明掺Te的HVVMPC具有较高的效率。在此基础上, 还讨论了不同偏压下的串联电阻、不同掺杂浓度和亚电池厚度对HVVMPC外量子效率(EQE)的影响, 以及电流失配特性与温度的关系。基于相关分析和讨论, 为对包含更多子单元的HVVMPC进行优化提供了思路。
隧道结 掺杂Te 掺杂Si 高压垂直多光伏电池 tunnel junction Te-doped Si-doped HVVMPC
陆军工程大学石家庄校区无人机工程系, 石家庄 050003
脉冲耦合神经网络(PCNN)具有全局耦合性与脉冲同步发放等特点, 可用于解决融合图像高频子带系数的选取不符合人眼视觉特性的问题。但PCNN在应用于多源图像融合的过程中存在着模型结构复杂、参数设置繁琐等问题, 针对PCNN的模型结构, 分析了模型优化的两类方法, 并总结了PCNN应用于多源图像融合的一般规律, 为PCNN更好地应用于多源图像融合提供了参考。
多源图像融合 脉冲耦合神经网络 模型结构 模型优化 multi-source image fusion Pulse Coupled Neural Network (PCNN) model structure model optimization
陆军工程大学石家庄校区 无人机工程系, 石家庄 050003
为提高融合效率, 解决基于多尺度变换的融合方法中融合系数选择错误的问题, 提出一种红外与可见光图像融合方法.首先用非下采样双树复轮廓波变换将源图像分解为低频与高频部分; 然后对低频系数采用自适应尺寸分块法进行融合, 图像块的尺寸由改进的果蝇算法优化求解, 精细化处理低频融合结果, 得到一幅能精确到每个系数来源的标签图; 再利用高频分量的邻域系数差结合该标签图对高频系数进行融合; 最后重构得到融合图像.实验结果表明, 该算法能够提高融合速度, 解决了空域分块融合容易产生块效应的问题.
图像融合 非下采样双树复轮廓波 自适应分块 标签图 果蝇优化算法 Image fusion Non-subsampled dual-tree complex contourle Adaptive block Label map Fruit fly optimization algorithm
中国人民武装警察部队公安边防部队士官学校, 云南昆明 650000
设计了一种适用于 3G和 4G通信网络的 G形天线, 可用于单兵作战装备或手机内部, 工作频段覆盖 GSM,3GTDD和 IEEE802.11a, 分别工作在 1.805~1.820 GHz,1.880~1.900 GHz和5.725~5.850 GHz频率范围。这种设计满足了 3G和 4G中单兵作战和手机等多频段通信的需要, 具有质量轻、体积小、剖面低和制造简单等特点。
多频段 单兵作战 倒 F 第三代移动通信技术 (3G) 第四代移动通信技术 (4G) multi-band frequency individual combat inverted -F principle 3G 4G 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(3): 419
1 湖南科技大学 难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室, 湖南 湘潭 411201
2 湖南科技大学机电工程学院, 湖南 湘潭 411201
3 湖南大学机械与运载工程学院激光研究所, 湖南 长沙 410082
激光深熔焊接过程的稳定性与焊接时的金属蒸气动力学行为密切相关。采取特殊试验方法对高功率激光深熔焊接小孔内喷出的金属蒸气流力学特性进行研究, 观察分析了在金属蒸气流的推动作用下自由下落金属球的速度变化以及从小孔飞出的飞溅熔滴速度大小。结果得出, 激光深熔焊接过程中激光功率越大、离小孔开口处距离越小, 由小孔喷出的金属蒸气流的推力越大; 相同激光功率焊接时, 飞出小孔的飞溅具有的速度和动能远大于金属蒸气推动金属球获得的速度和动能增量, 揭示了飞溅在飞出小孔前已经获得较大动能。由此得出, 相比于小孔内高压蒸气流和流动的焊接熔池熔液的动力学作用, 从小孔喷出后的金属蒸气流的推动作用甚微。
高功率激光 深熔焊接 金属蒸气 动力学行为 high power laser deep penetration welding metallic vapor dynamics behavior
1 湖南大学 激光研究所, 湖南大学 410082
2 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082
为了找到一种适用于激光修锐砂轮工艺参量预测和优化的方法,采用神经网络和粒子群算法,建立了激光修锐砂轮工艺参量优化模型.首先构建了工艺参量与工件表面粗糙度之间映射关系的神经网络模型,然后基于预测模型采用粒子群算法实现工艺参量优化,最后采用粒子群算法优化获取的5组工艺参量进行了激光修锐试验.结果表明,样本值与神经网络仿真输出值的相对误差小于3%,试验值与期望值的相对误差控制在6%以内.综合说明该优化模型具备良好的优化能力.
激光技术 激光修锐 神经网络 粒子群算法 工艺参量优化 laser technique laser dressing neural network particle swarm algorithm process parameters optimization
中国工程物理研究院材料研究所, 四川 绵阳 621900
以邻菲咯啉钌为荧光指示剂,采用溶胶-凝胶法制备敏感膜,构建了可同时以强度法和相移法在线检测密闭系统中氧含量的光纤传感系统.在0~5%范围内,相移法测量的响应值tanФ0/tanФ、强度法测量的响应值I0/I与氧含量的关系可采用Stern-Volmer模型拟合,相关系数R2 > 0.998,理论检测下限为50×10-6.通过对比研究测量方法和信号输入模式的影响,对该测量系统的精度进行了评价.在低氧浓度条件下,相位测量具有更高的精度.
光学测量 荧光猝灭 光纤氧传感器 测量精度 optical measurement fluorescence quenching fiber optical oxygen sensor precision
1 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410082
2 湖南大学激光研究所, 湖南 长沙 410082
采用脉冲光纤激光器，探索激光径向修锐树脂立方氮化硼(CBN)砂轮关键工艺参数，开展了激光烧蚀树脂结合剂轮脉冲重叠率实验、激光烧蚀纯树脂结合剂轮实验和激光修锐树脂CBN 砂轮实验，并进行了磨削实验验证。结果表明，光纤激光径向修锐树脂CBN 砂轮最佳脉冲重叠为30%~50%，最佳单脉冲激光功率密度分布于5×107~7.5×107 W/cm2区间内，修锐深度可达到39 μm ，磨削工件的表面粗糙度为0.789 μm ，磨痕窄而浅，修锐效果良好。
激光技术 参数优化 径向修锐 树脂CBN 砂轮 光纤激光
