1 1.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室, 上海 200050
2 2.中国科学院 上海硅酸盐研究所, 中试基地, 上海 201800
氧化物陶瓷纤维具有优良的耐高温和抗氧化性能, 是航空航天领域用复合材料增强相的重要候选材料。高温拉伸性能是氧化物陶瓷纤维在极端环境应用的关键评价指标之一, 但相关报道较少。本工作研究了国产550级纤维的高温拉伸性能和热处理后的室温拉伸性能, 探讨了纤维的拉伸性能与其物相和显微结构的演变关系和内在机理, 并与Nextel 720和CeraFib纤维的高温拉伸性能进行了对比。结果表明, 国产SIC550纤维复丝和单丝在1100 ℃以下具有相对较高的拉伸强度和拉伸强度保持率, 由于纤维中无定形SiO2的高温热稳定性较差, 对纤维1200 ℃以上的高温拉伸性能产生明显不利的影响; 通过在临界相转变温度(1300 ℃)对纤维进行热处理来形成莫来石相, 可在一定程度上改善纤维在1250~1400 ℃的高温拉伸性能。考虑到不同标距的影响, SIC550纤维在1100 ℃的高温拉伸强度(883 MPa)与Nextel 720 (1000 MPa)和CeraFib纤维(940 MPa)接近。
氧化铝 陶瓷纤维 高温拉伸性能 莫来石 alumina ceramic fiber high temperature tensile property mullite
1 华能伊敏煤电有限责任公司伊敏露天矿，内蒙古 呼伦贝尔 021134
2 北京百度网讯科技有限公司，北京 100089
视觉/LiDAR里程计可以根据传感器数据对无人车在多个自由度上运动的过程进行估计，是无人车定位建图系统的重要组成部分。文中提出了一种使用视觉、LiDAR和IMU进行信息融合的里程计，支持多种运行模式和初始化方式。前端部分采用了改进后的ICP CUDA算法进行激光点云配准，利用光流法对视觉特征进行跟踪，并利用激光点云数据对视觉特征的深度进行估计。后端部分采用了基于滑动窗口的图优化模型，并为视觉和LiDAR关键帧创建状态节点，以前端结果作为量测，将相邻状态节点通过预积分因子关联。文中方案实验结果表明：在城市场景系统平均相对位移精度为0.2%~0.5%，系统全量传感器运行模式（VLIO模式）整体要比关闭视觉的模式（LIO模式）和关闭LiDAR的模式（VIO模式）精度高。文中提出的方法对于提高无人车定位建图系统的精度有着积极意义。
无人驾驶 LiDAR里程计 ICP 状态估计 autonomous driving LiDAR odometry ICP state estimation 红外与激光工程
2022, 51(8): 20210651
介绍了一款基于系统级封装技术的低成本、收发一体、可带电热插拔的12通道小型光模块的研制。该光模块采用850 nm垂直腔面发射激光器阵列及其驱动器作为发射端，光电探测器阵列及其跨阻放大器作为接收端，通过光路无源对准实现了低成本光互连。高速度、高密度封装下的瞬态同步开关噪声、芯片间电磁干扰、通道间串扰、反射等电学问题是实现模块整体性能的难点。基于埋入技术的新型滤波器的使用实现了封装尺寸小型化且改善了电源网络的完整性；基于电磁场、传输线理论的信号完整性设计减小了通道间串扰且通过补偿阻抗不连续结构增加了通道带宽。模块背靠背眼图测试结果显示6.25 Gbps速率下系统传输零误码。
光纤通信 光收发模块 高速数字设计 电源完整性 信号完整性 optical fiber communication optical transceiver high speed digital design power integrity signal integrity
1 海军工程大学 兵器工程系, 武汉 430033
2 蚌埠海军士官学校 兵器系, 蚌埠 233011
为了防止在水下光通信系统中激光器发送长“0”或长“1”信号序列, 避免通信系统发生无穷多个比特错误, 采用一种新的卷积码编码方案, 进行了编码设计和Viterbi译码理论分析与误比特性能仿真验证, 用VHDL语言实现了编码器现场可编程门阵列设计, 得到了编码系统与未编码系统的误比特率和达到同样误码性能所需的信噪比。结果表明, 这种编码能够降低水下无线光通信系统的误比特率, 提高通信的可靠性, 降低系统对信噪比的需求。
光通信 水下光通信 卷积码 现场可编程门阵列 误比特率 optical communication underwater optical communication convolutional code FPGA bit error rate
介绍了一款基于并行光纤通信技术的高清视频信号(high-definition multimedia interface, HDMI)传输线缆的研制技术方案。这种新型HDMI线缆采用垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)阵列作为发射端，光电探测器(photodiode, PD)阵列作为接收端，两者之间采用多模光纤阵列互连，通过将电信号转变为光信号传输解决了铜缆损耗对电信号传输速率和传输距离的限制。与铜缆HDMI线相比，这种新型HDMI线能够以4信道×3.4Gbps的传输速率实现长达300m的传输距离，为当前高清视频信号和下一代超高清视频信号远距离传输提供了可行的技术方案。
光纤通信 高速数字设计 信号完整性 optical communication HDMI HDMI high speed digital design signal integrity
1 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所， 黑龙江 哈尔滨150080
2 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院， 黑龙江 哈尔滨150025
3 北京航空制造工程研究所高能束流加工重点实验室， 北京100024
采用基于第一性原理的赝势平面波方法， 对３个不同密度（2.6， 2.9和3.2 g·cm-3）非晶碳结构的振动态密度和振动拉曼光谱进行了研究。 结构模型由快速“液体-淬火”方法模拟得到， 振动频率和本征模由线性响应理论决定， 拉曼耦合张量由有限电场方法计算。 计算结果表明： 当密度从2.6增加到3.2 g·cm-3时， sp3碳含量从50%增加到84.4%， G峰向高频区偏移， D峰和G峰的强度之比ID/IG减小， T峰向低频区偏移且T峰和G峰的强度之比IT/IG增大。 该结果与实验结果显示出很好的一致性。 依据原子振动的分析结果证实： 拉曼光谱的G峰和D峰均来自于sp2碳原子的振动贡献， 且G峰是由任何成对的sp2碳原子的伸缩振动产生的， T峰来自于sp3杂化碳原子的振动贡献， G峰和T峰峰位随结构的色散是由键长变化导致的。
第一性原理 非晶碳薄膜 拉曼光谱 振动态密度 First principles Amorphous carbon (a-C) Raman spectra Vibrational density of states (VDOS) 光谱学与光谱分析
2009, 29(9): 2438
1 河北大学质量技术监督学院, 河北 保定 071001
2 河北农业大学机电工程学院, 河北 保定 071001
立方型TiBN材料的光学性质对于深刻理解TiBN薄膜材料的光学性质,以及监测和控制TiBN薄膜材料的生长过程起着重要作用。使用基于密度泛函理论的平面波超软赝势方法计算了立方型TiBN的电子结构和光学性质,给出了电子态密度、介电常数、吸收系数、反射力、折射系数、消光系数等计算结果,并对计算结果作了分析。态密度图显示,存在源于B的2p态的态密度峰,分析认为这对立方型TiBN的光学吸收造成了明显影响。同时还计算了立方型TiBN的色度坐标,并根据计算结果对工艺参量与TiBN薄膜材料色度坐标之间的联系作出了分析。
薄膜光学 光学性质 第一性原理
1 吉林大学,通信工程学院,吉林,长春,130025
2 吉林大学,机械科学与工程学院,吉林,长春,130025
提出了一种新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀,并对其控制方法进行了研究.采用成本较低的双压电晶片弯曲元件设计了双喷嘴挡板放大器,用其取代原有传统的力矩马达作为双喷嘴电液伺服阀的前置级驱动器.介绍了新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀的工作原理.最后,针对压电元件存在的迟滞、蠕变非线性及系统中存在的时变性因素等问题,采用了具有自学习、自适应和自组织能力的单神经元自适应PSD智能控制算法对系统进行控制.实验结果表明,采用PID控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间分别为27.9%和0.13 s,而采用提出的控制算法时系统阶跃响应的超调量和稳态时间只有2.4%和0.07 s,验证了该方法的有效性.新型压电晶片型喷嘴挡板式电液伺服阀结构简单、成本低、精度高,可以满足精密控制系统的要求.
压电晶片 喷嘴挡板式电液伺服阀 非线性 单神经元自适应PSD
