1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 国科大杭州高等研究院基础物理与数学科学学院, 浙江 杭州 310024
在空间引力波探测的超长臂干涉测量过程中，杂散光问题长期以来受到广泛关注。一方面，本地干涉仪发出的激光通过望远镜时会产生后向相干杂散光。另一方面，在轨情况下，来自空间的环境辐射入射到航天器还会产生前向非相干杂散光。一直以来，前向非相干杂散光受到的关注较少，然而却是空间引力波望远镜设计必须要考虑的因素。因此，本文对空间引力波探测望远镜在轨情况下产生的杂散光进行测量与抑制。首先，根据太极计划三星卫星编队的轨道数据对全年太阳角进行计算，对1064 nm波段附近的太阳辐射进行评估，推导了遮光罩投影函数，最终给出遮光罩设计指标。然后，对望远镜进行光学与机械建模，并对关键光学元件进行散射测量。最后，根据入射太阳光能量对到达望远镜出瞳的杂散光进行计算。结果表明：当入射光与光轴夹角为60°时，出瞳处的杂散辐射可达到3.9×10−12 W，对应点源透射比为8.7×10−9，满足空间引力波探测超低杂散光的需求。
空间引力波探测 杂散光 散射光学 spaceborne gravitational wave detection optical scattering stray light
通常低温热压烧结的Si3N4陶瓷具有较高的硬度和较低的断裂韧性；而高温热压烧结的Si3N4陶瓷具有较低的硬度和较高的断裂韧性。为了获得高硬度、高韧性Si3N4陶瓷，添加20%SiCw (SiC晶须，体积分数)和2.5%ZrB2，在1 500 ℃低温热压制备了Si3N4基陶瓷，开展其相组成、致密度、显微结构和力学性能研究，并与1 800 ℃高温热压烧结Si3N4进行了对比研究。结果表明：SiCw的引入阻碍了Si3N4低温致密化，致密度从97.9%降低到92.9%，Vickers硬度从20.5 GPa降低到16.4?GPa，断裂韧性从2.9 MPa·m1/2增加到3.4 MPa·m1/2。同步引入SiCw和ZrB2，则促进α-Si3N4向β-Si3N4的相变，致密度仍在97.5%，硬度和韧性分别为20.7 GPa和5.1 MPa·m1/2。与低温烧结Si3N4陶瓷相比，Si3N4-SiCw-ZrB2陶瓷的硬度未降低，而韧性大幅提升；与高温烧结Si3N4陶瓷相比，硬度大幅提升。通过结合SiCw、ZrB2以及低温热压，实现了高硬度、高韧性Si3N4基陶瓷的制备，有望进一步推动其在陶瓷结构件领域的应用。
氮化硅 碳化硅晶须 硼化锆 低温热压烧结 显微结构 力学性能 silicon nitride silicon carbide whisker zirconium boride low temperature hot pressing microstructure mechanical properties
1 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室, 山东 威海 264209
2 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150001
采用激光焊与激光-MIG复合焊两种打底焊方式和激光-MIG复合焊与MIG(熔化极惰性气体)保护焊两种填充焊方式进行两两组合,完成了15 mm厚316L奥氏体不锈钢的焊接。对各试验组焊接接头的显微组织和力学性能进行了研究,结果表明,采用全激光-MIG复合焊得到的焊接接头成形最优。激光-MIG复合焊焊层中心部位存在胞状晶组织,而MIG焊焊层几乎全为柱状晶结构。复合焊填充层的拉伸强度高于MIG焊填充层,而激光打底层与复合打底层强度相当,所有断裂均为韧性断裂。两种打底焊层焊缝中心显微硬度均高于母材,复合填充焊层焊缝中心显微硬度略高于母材,MIG焊填充焊层则低于母材。
激光技术 激光电弧复合焊 中厚板不锈钢 显微组织 力学性能 激光与光电子学进展
2020, 57(23): 231405
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
用虚像相位阵列（VIPA）和红外成像系统来实现高分辨率的布拉格光纤光栅（FBG）的波长解调，通过VIPA结合衍射光栅，使输出的光束按波长分布到二维平面上，实现波长与成像面上空间坐标的一一映射，然后使用红外成像系统来检测。整套装置没有可移动部件，具有很好的可重复性、稳定性和可靠性。通过实验对该方法进行了验证，具有较高的分辨率，系统的分辨率小于2 pm。
光学设计 布拉格光纤光栅解调 虚像相位阵列 红外成像系统
北京交通大学光波技术研究所，全光网络与现代通信网教育部重点实验室, 北京 100044
在高速数字信号处理系统中，模数(A/D)转换技术被认为是制约其性能的主要因素。光电模数转换技术被认为是解决电子瓶颈问题、实现超宽带、高采样率和转换精度的A/D转换器的一种具有发展潜力的技术。提出了一种基于普通啁啾光纤光栅的时间展宽系统的结构，并将它与基于光纤色散的时间展宽系统进行了比较，还通过数值仿真分析了光纤光栅的反射谱纹波和群时延纹波对时间展宽系统的影响。普通啁啾光纤光栅的插入损耗和体积都很小，有利于研制小型化的高速A/D和光采样的高速示波器。
光通信 时间展宽 光模数转换 啁啾光纤光栅 光学学报
2012, 32(s1): s106001
全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
虚像相位阵列 (VIPA : virtually-imaged phased array)是一种具有大角度色散的光学器件, 利用其大角色散的特性, 可以用来制作高分辨率滤波器和色散补偿器。将虚像相位阵列和衍射光栅结合实现二维成像是光谱处理领域的重大进步。从二维成像原理出发, 详细介绍其在研制高分辨率和高信噪比的光学滤波器、实现复杂的二维光谱处理以及光谱成像等研究领域的最新应用。
虚像相位阵列 光谱成像 光滤波器 光谱处理 virtually-imaged phased array spectral imaging optical filter spectrum processing
北京交通大学光波技术研究所，全光网络与现代通信网教育部重点实验室，北京 100044
首先介绍了光纤光栅的基本知识，再分别介绍了几种典型解调方法的工作原理、性能和特点，给出了其工作原理图，并对各种解调方法的优缺点进行了论述。提出了一种基于 CCD的光纤光栅传感解调系统，该系统采用反射式成像系统，用 CCD作为探测器，并利用可编程逻辑器件 FPGA设计驱动电路和信号处理电路，实现了一种体积小、结构简单，解调速度快，可以实时测量的波长解调系统，为光纤光栅解调技术的实际应用和光纤光栅传感解调系统的设计提供了理论依据。
光纤光栅 光纤光栅传感 信号解调 fiber Bragg grating fiber Bragg grating sensor signal demodulation CCD charge-coupled device
北京交通大学光波技术研究所，全光网络与现代通信网教育部重点实验室， 北京 100044
物联网是当前的一个研究热点，而光纤传感技术在物联网中的应用已经引起了广泛关注。物联网的技术构成有4个层次，分别是用户与应用接口、数据处理技术、数据传输网络、传感网络。在物联网中要用到各种各样大量的传感器。传感器可用于感知各种各样的环境参数， 如温度、重力、光电、声音、位移、振动等， 为物联网提供最原始的数据信息。对光纤传感器的结构、分类以及其在物联网中的应用实例进行介绍，如光纤陀螺，光纤水听器、光纤光栅传感器、光纤电流传感器。最后介绍了基于布里渊效应的连续分布式光纤传感技术在物联网中的前沿应用。
光纤传感技术 物联网 传感网络 optical fiber sensing technology Internet of things sensor network
提出了一种基于模糊神经网络的多机协同多目标空战决策的方法。为简单起见且在不影响战局的情况下，从空战中的环境、地域等方面考虑，将大规模的机群空战划分为小集团内部的小机群作战。根据我机的载弹量和敌机的威胁度，进行分配导弹，分配原则考虑了我方的二次攻击。一次攻击后，计算敌机和我机的损失，再次对敌机和我机进行空战态势分析，进行第二次攻击决策。为验证算法的正确性，采用Matlab软件进行仿真，仿真结果表明，模糊神经网络能发挥神经网络和模糊理论的优点，有效地解决多目标空战决策问题。
多机协同 空战决策 模糊神经网络 二次攻击 multiaircraft cooperation air combat decisionmaking fuzzy neural network second attacking
1 四川航天技术研究院, 成都 610100
2 南京航空航天大学， 南京 210016
提出了一种基于最大隶属度原则的多机协同空战威胁排序的方法。结合实际空战特点，首先评估各架敌机的空战能力，分析空战态势，计算三维空战威胁指数，进而求出威胁因素矩阵，并对威胁矩阵模糊规范化处理，在此基础上建立最大隶属度模型。最后结合Matlab软件对实例中敌机的威胁度仿真计算，求出敌机的威胁度大小，验证该方法的正确性。仿真结果表明，最大隶属度方法简单易于实现，能有效解决多机多目标协同空战中的目标威胁排序问题。
协同空战 威胁指数 威胁排序 最大隶属度 cooperative air combat threat index threat sequencing the maximum degree of membership
