为研究现有国际照明委员会(CIE)色差公式(基于平面色建立)对三维(3D)打印球体模型色差评价的适用性,基于Sailner J400彩色3D打印机,围绕CIE推荐的5个颜色中心(灰、红、黄、绿、蓝)制作了200对(150对哑光和50对光泽)直径4 cm的球体模型。组织了59名年龄分布在19~26岁的色觉正常观察者,使用灰梯尺法开展色差评价实验。检验了基于CIELAB、CIECAM02和CAM16共3个颜色空间、8个色差公式的表现性能,并对色差公式进行了幂指数和明度因子的优化计算。结果表明,各原始色差公式对3D球体色差的预测性能较为一致,标准化残差平方和(STRESS)值为32.5~34.7;对光泽球体样本的预测性能优于哑光球体样本。F检验表明,针对3D球体样本建立的幂指数色差计算方法较原始色差公式的性能均有显著改善,优化后的STRESS值降为24.5~27.3;经过明度因子优化后的改善不显著。

大多数现有的寿命预测模型在处理光电产品实验数据时存在耗时长、精度低等问题。为了短时间内准确地预测光电产品的寿命,利用两参数威布尔函数拟合多组应力下的亮度衰减数据获得加速寿命,通过拟合优度检验参数确定Power函数来外推常规寿命,从而构建了一种新型的光电产品寿命预测模型:加速寿命外推模型(ALEM)。将该模型应用于真空荧光显示屏(VFD)寿命的快速预测,开展了4组恒定应力加速退化实验,实现了模型精度的评价。结果表明,设计的VFD加速退化实验方案正确可行,采集的实验数据客观地反映了VFD亮度衰减特性;ALEM准确地描述了加速应力下亮度的变化轨迹,很好地揭示了应力随寿命变化的规律,无需开展常规寿命实验便可精确地外推出产品的寿命,为现代光电产品的寿命评估开辟了一种新的方法和途径。

利用LED照度公式推导方形LED阵列的光斑半径和发散角公式, 建立了研究方形LED阵列光斑发散特性的数值计算方法.通过拟合得到方形LED阵列的光斑半径和发散角随目标距离、m值及阵列边长变化的幂函数公式.结果表明, 幂函数拟合方法与数值计算结果吻合, 平均相对误差小于1%.该方法弥补了数值计算方法不能对方形LED阵列光斑发散特性解析研究的缺陷.

在指数趋近律的基础上,设计一种新型的幂次函数指数趋近律.利用幂次函数的智能特性,使轨迹的运动速度与轨迹和滑模面的距离相关联,实现自适应调节,克服了指数趋近律在穿越滑模面时的剧烈切换,抑制了抖振现象.将此幂次函数指数趋近律应用于Buck变换器,并给出具体的Matlab/Simulink仿真模块,仿真验证了此方法的有效性.

研究分析了高掺杂浓度下幂函数掺杂阴极发射层内部形成恒定电场情况, 探讨了光电阴极发射层材料内部形成恒定电场对提高透射式光电阴极量子效率中有效电子输运长度、表面电子逸出几率等参量的影响。结合掺杂浓度不同带来的光电子散射问题, 对比讨论了传统的均匀掺杂、指数掺杂、幂函数掺杂情况下发射层材料量子效率情况。

采用一种以五次幂函数为基础所设计的1×4光波导功分器路径, 利用中心波长为800 nm、重复频率为75 MHz的飞秒脉冲激光为光源, 通过控制三位电动平移台, 在Z切割铌酸锂晶体进行横向扫描此路径, 在激光功率为270 mW和扫描速度为0.05 mm/s下, 制备出1×4光波导功分器, 分析了改变扫描速度和扫描次数对波导形成的影响, 以及波导形成的原因.实验结果表明: 在强激光的各种参量一定时, 扫描速度越小, 扫描次数越多, 波导线宽越大, 扫描速度在一定范围内时, 波导损耗较低.

如何快速地规划出满足约束条件的飞行航迹，是实现无人机自主规划的关键。提出了一种基于混沌遗传算法的航迹规划方法，该方法首先由Voronoi图生成初始航迹，然后采用混沌遗传算法在生成的航迹空间中寻优。主要对近年来出现的混沌遗传算法进行了改进以使其更具智能化。该方法采用幂函数载波代替传统混沌优化算法中的线性载波;为进一步提高混沌映射迭代序列的均匀性，提出了确定区间的随机幂指数概念并将其应用到混沌遗传算法中。仿真结果表明，该方法可以提高混沌遗传算法收敛的精确性。

为了降低光波导中的弯曲损耗，从理论上分析了光波导的弯曲损耗、过渡损耗产生的根源，并以此为依据推导出符合弯曲、过渡低损耗的5次，6次，7次，8次和9次幂函数表达式。由MATLAB和MAPLE工具软件计算可知，9次幂函数的图形曲线最圆滑，当取h=125μm，L=800μm(高分支比)时其弯曲损耗可以减小到4.57dB，与传统常用的余弦函数和反正弦函数进行比较，在相同条件下弯曲损耗有了明显的降低。结果表明，所设计的1×4光功分器优化路线，传输性能优良，分配均匀。这为以后Y分支光波导的制作有很好的指导意义。