1 西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安710071
2 空间电子信息技术研究院空间微波技术国家重点实验室，陕西西安710100
分布式全相参雷达是一种新体制、颠覆性雷达技术，可将若干单元雷达进行信号处理级合成处理，实现N 3 信噪比增益，可突破雷达功率孔径积的限制。由于星载平台雷达系统各单元间距较远，星间无线相位估计与同步则成为核心问题之一。本文建立分布式相位同步理论模型，通过对相位误差分析，提出一种循环往返式相位同步方式。相比于主-从相位同步方式，打破了分布式中心站限制，提高了系统抗干扰能力和算法稳健性。仿真结果证明了方法的有效性。
分布式 全相参 雷达 相位估计与同步 distributed fully coherent radar phase estimation and synchronization 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(4): 325
1 上海应用技术大学 机械工程学院,上海 201418
2 上海物理气相沉积（PVD）超硬涂层及装备工程技术研究中心,上海 201418
3 昆山申光电子机械厂,江苏 昆山215321
铜/铝异种金属焊接以其在减轻质量、节约资源方面的经济和技术优势,被广泛应用于能源、电子、化工等行业。然而,铜/铝异种金属接头由于母材化学成分和物理性能的显著差异,在焊接过程中易形成脆性的金属间化合物,进而产生裂纹等缺陷,降低铜/铝焊接头的力学性能。近年来,激光焊接因其独特的焊接优势被应用到铜/铝异种金属焊接上来,受到了国内外学者的广泛关注。综述了国内外学者在激光焊接铜/铝异种金属焊接头组织成分和力学性能、功率调制改善铜/铝焊接头质量、使用填充料提升铜/铝焊接头性能以及铜/铝激光焊接稳定性等方面获得的研究进展,并对激光焊接异种金属未来的发展方向做出了预测。
铜/铝异种金属 激光焊接 金属间化合物 研究进展 Cu/Al dissimilar metal laser welding intermetallic compound research progress
1 西安电子科技大学, 陕西 西安 710071
2 复杂系统控制与智能协同技术重点实验室, 北京 100039
箔条云在电磁干扰领域应用广泛, 其具有成本低廉、干扰效果好等特点, 然而其电磁散射计算却存在诸多难点, 其中一个核心问题是箔条云的扩散建模。基于空气动力学的箔条云扩散仿真存在着很多尚未攻克的难题, 因此, 可以使用高速摄影的方式对箔条云的扩散过程进行研究, 在实际应用中, 如何从图片中识别箔条的长度, 成为了一个必须解决的问题。基于支持向量机算法和 HOG算法实现了图片中单根箔条长度的快速提取, 仿真实验表明, 提出的箔条长度识别算法准确率可达 99%, 单张图片识别时间小于 1s, 有效地提高了箔条云扩散过程中的几何数据的处理效率。
无源干扰 箔条云 支持向量机 长度识别 方向梯度直方图 passive interference chaff cloud support vector machine length recognition HOG
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Service Networks, Xidian University, Xi’an 710071, China
2 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
3 School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
Vortex splitting is one of the main causes of instability in orbital angular momentum (OAM) modes transmission. Recent advances in OAM modes free-space propagation have demonstrated that abruptly autofocusing Airy vortex beams (AAVBs) can potentially mitigate the vortex splitting effect. However, different modes of vortex embedding will affect the intensity gradients of the background beams, leading to changes in the propagation characteristics of vortex beams. This study presents the unification of two common methods of coupling autofocusing Airy beams with vortices by introducing a parameter (m), which also controls the intensity gradients and focusing properties of the AAVBs. We demonstrate that vortex splitting can be effectively reduced by selecting an appropriate value of the parameter (m) according to different turbulence conditions. In this manner, the performance of OAM-based free-space optical systems can be improved.
010.1290 Atmospheric optics 010.1300 Atmospheric propagation Chinese Optics Letters
2019, 17(4): 040101
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
2 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
采用随机相位屏仿真方法模拟了各向异性大气湍流及贝塞尔高斯涡旋光束在其中的强度分布、在轴闪烁指数和抖动效应, 分析了各向异性湍流参数和波源参数对涡旋光束传输质量的影响.结果表明, 在各向异性大气湍流中, 贝塞尔高斯涡旋光束的强度分布随传输距离的变化情况与离轴距离有关, 仅一级圆环处强度值单调递减, 其余次级圆环处强度值均呈现先增后降的趋势.在近距离处, 贝塞尔高斯涡旋光束的在轴闪烁指数随波形参数的增大而减小, 随光束宽度的增大呈现先上升后下降再上升的趋势, 该现象与贝塞尔高斯光束的光斑尺寸大小相关; 其抖动效应随波形参数、拓扑荷数量、波长和束腰半径的增大而减弱.但在远距离处贝塞尔高斯涡旋光束的闪烁效应和抖动效应随波形参数的影响与近距离处相反, 这与贝塞尔高斯光束的展宽突然增大的现象一致.贝塞尔高斯涡旋光束在各向异性湍流大气中的抖动效应小于在各向同性湍流大气中的情况, 并且在远距离处大于拉盖尔高斯涡旋光束的抖动效应.
光学涡旋 大气湍流 随机多层相位屏 光束抖动 在轴闪烁指数 Optical vortex Atmospheric turbulence Multiple random phase screen Beam wander On-axis scintillation 光子学报
2018, 47(12): 1201002
1 咸阳师范学院 物理与电子工程学院, 陕西 咸阳 712000
2 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 陕西 西安710071
3 陕西学前师范学院 科技处, 陕西 西安 710100
为研究太赫兹波在沙尘暴中的传播特性, 应用Mie散射理论研究了太赫兹波段沙尘粒子的散射特性, 得到沙尘粒子的散射效率因子、消光效率因子和吸收效率因子随粒径、太赫兹波长的变化关系。基于沙尘粒子尺寸的对数正态分布, 数值计算了沙尘暴的太赫兹衰减。研究结果表明, 沙尘的衰减随能见度的增大而减小, 波长越小, 沙尘暴引起的太赫兹波衰减越大；波长为40 μm时, 沙尘暴对太赫兹波传播影响最大, 浮尘对太赫兹波传播影响最小。低能见度沙尘暴对太赫兹波传播影响明显。
太赫兹波 沙尘 散射 衰减 terahertz wave sand and dust scattering attenuation 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(4): 599
1 咸阳师范学院物理与电子工程学院，陕西咸阳 712000
2 西安电子科技大学物理与光电工程学院，陕西西安 710071
3 陕西学前师范学院科技处，陕西西安 710100
研究了太赫兹波通过均匀磁化等离子体的传播特性，给出了太赫兹波衰减和相移随等离子体密度、碰撞频率、太赫兹波频率和磁感应强度的变化规律。等离子体电子密度越大，衰减和相移越大；随着碰撞频率的增大，电磁波的衰减先增加到峰值后逐渐减小，且随着磁感应强度的增加，衰减的峰值变大，峰值向碰撞频率减小的方向移动；当电子碰撞频率接近电磁波频率时等离子体对右旋极化波的衰减达到极大值。太赫兹波频率增大，衰减逐渐减小，而相移先增加后逐渐减小。
太赫兹波 等离子体 衰减 相移 terahertz wave plasma attenuation phase shift 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(1): 38
1 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
2 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
高精度的大气探测光谱仪应用十分广泛, 但是由于太阳发出的自然光与大气作用后所产生的(部分)偏振光会影响设备的探测精度, 所以该类光谱仪通常需要去除入射光的偏振影响。 论文针对大气超光谱成像探测设备的消偏需求, 提出了一种新型的双H-V(horizontal-vertical)消偏器。 由于晶体的双折射结构在光学原理上可以产生消偏效应, 所以消偏器材料通常为双折射晶体, 但是该结构同时又会产生双像, 从而降低光谱仪的成像质量。 针对此问题, 结合该大气超光谱探测设备中空间维像元合并的特点提出了一种异型双H-V消偏器。 它不同于传统双H-V消偏器中两子H-V楔角相等的结构, 所提出的异型双H-V消偏器两个子H-V楔角不同, 从而使其在光谱维及空间维对应不同的双像距, 在满足退偏度要求的同时保证了成像质量, 很好的解决了高消偏度与高成像质量之间的矛盾。 论文详细阐述了消偏器的设计方案, 并针对消偏效果与成像质量进行了分析, 消偏器的退偏率优于98.8%, 并且在空间方向双像所占像元数仅为合并像元的8.7%。
光谱仪 偏振灵敏度 H-V消偏器 楔角 Spectrometer Polarization sensitivity H-V depolarizer Wedge angles 光谱学与光谱分析
2017, 37(12): 3913
1 西安电子科技大学, 物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
2 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
3 深圳大学, 光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室, 广东 深圳 518060
4 中国科学院西安光学精密机械研究所, 空间光学应用研究室,陕西 西安 710119
浸入式光栅常应用于光学材料折射率较高的红外谱段.其特殊的工作模式会产生一系列普通反射式光栅不需面临的问题, 而它们对于浸入式光栅的应用却十分重要.论文推导了普通光栅长波端与短波端谱线长度的关系.针对折射率与波长相关的特点, 以短波红外(1.5~2.5 μm)为例, 分析其谱线位置分布及光谱分辨率变化特性.结果表明, 浸入式光栅谱线分布相较于普通光栅有明显差异, “梯形”谱线会发生倾斜.在折射率变化较大的短波红外谱段, “梯形”谱线倾斜程度较明显.在以长波(2.5 μm)配准Littrow条件时, 谱线向短波端倾斜, 以短波(1.5 μm)配准时向长波端倾斜, 且Littrow波长均漂离中心波长.由于折射率在热红外谱段变化较小, “梯形”谱线倾斜较小, 更接近普通光栅情况.浸入式光栅的光谱分辨率随折射率变化而改变, 同级中, 波长增大分辨率增大；各级间, 级数减小分辨率减小.同时, 由于高级次(短波)分辨率大于低级次(长波), 因此各级谱线长度之比不再满足普通光栅中的比例关系.
光栅 浸入式 折射率 谱线漂移 grating immersion refractive index spectral line drift
1 延安大学 物理与电子信息学院, 陕西 延安 716000
2 复旦大学 电磁波信息科学教育部重点实验室, 上海 200433
3 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
采用土水混合物介电常数的Topp方程模型表示大地土壤的介电特性，应用带限Weierstrass-Mandelbrot分形粗糙面模型和Monte Carlo方法模拟大地土壤表面，运用矩量法研究了带限分形大地土壤表面与部分埋藏矩形截面柱复合模型的电磁散射，得出了复合散射系数的角分布曲线; 计算了复合散射系数随带限分形大地土壤表面分维、空间基频、高度起伏均方根、土壤含水率、矩形截面柱几何参数、埋藏深度、倾角、入射波频率等的变化情况，并做了详细分析与讨论; 结果表明，土壤表面分维等参数对复合散射系数的影响是非常复杂的，镜像附近的角分布曲线具有明显的分形特征。
矩量法 复合散射 带限Weierstrass-Mandelbrot分形 大地土壤表面 矩形截面柱 method of moment composite electromagnetic scattering band limited Weierstrass-Mandelbrot fractal earth soil surface column with rectangular cross-section 强激光与粒子束
2017, 29(2): 023201
