1 北京理工大学光电学院，北京 100081
2 精密光电测试仪器与技术北京市重点实验室，北京 100081
3 北京理工大学长三角研究院（嘉兴），浙江 嘉兴 314019
分析了一维多孔径阵列的成像特性，选取子孔径间距比为1∶2的一维非冗余三孔径结构为基阵列，以最大化频域覆盖为设计标准，设计了沿基线方向对基阵列在360°范围内以不同角度进行多次旋转的新型合成孔径结构，以提高中频调制传递函数（IFMTF）和系统成像质量。当填充因子为28.51%时，旋转合成得到的九孔径阵列的IFMTF值（0.1223）大于Golay-9阵列的0.0782。仿真和实验结果的定量和定性评价均证明了所提方法的有效性。
成像系统 光学稀疏孔径 一维多孔径阵列 旋转合成 中频调制传递函数 频域覆盖
以中心位置携带孔缝的机载电子设备屏蔽腔体为研究对象, 建立能够计算平面波辐照下腔体屏蔽效能的BLT(Baum-Liu-Tesche)方程。针对Robinson孔阵阻抗计算误差较大这一问题, 引入偏心系数Cmk修正孔阵阻抗, 修正后BLT方程能准确计算开有任意位置孔阵腔体的屏蔽效能。通过对电磁波电场进行矢量分解, 实现了任意极化角度下屏蔽腔体屏蔽效能的计算。结果表明, 屏蔽腔体屏蔽效能随孔缝数量的增加而升高, 极化角度的增大会增强屏蔽腔体电磁屏蔽能力。将BLT方程计算结果与Robinson法结果、CST仿真结果进行对比, 证明BLT方程具有准确性, 为计算机载电子设备屏蔽腔体屏蔽效能提供了一种有效方法。
机载电子设备 屏蔽腔体 屏蔽效能 BLT方程 孔阵阻抗 airborne electronic equipment shielding enclosure shielding effectiveness BLT equation aperture array impedance
强激光与粒子束
2022, 34(5): 053001
红外与激光工程
2021, 50(4): 20200338
战略支援部队信息工程大学, 河南 郑州 450001
针对室内可见光通信系统存在小区间干扰的问题,设计优化孔径阵列接收机。孔径阵列接收机由裸露的中心探测器和多个接收单元组成,并采用雪崩光电二极管作为探测器。优化问题以最大信干噪比为优化目标,干信比等于0为约束条件,在室内中心位置和遍历位置两种接收模式下,获得孔径阵列接收机的最佳结构参数。结果表明:与通用的角分集接收机和单个雪崩光电二极管相比,当优化的孔径阵列接收机位于室内中心位置时,其误比特率降低至少10 dB和14 dB;当优化的孔径阵列接收机遍历室内位置时,其信干噪比提高约6 dB和15 dB。
光通信 可见光通信 孔径阵列接收机 小区间干扰 信干噪比 光学学报
2021, 41(11): 1106002
1 广西精密导航技术与应用重点实验室，桂林电子科技大学，广西桂林541004
2 桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004
提出了一种基于光纤端面金属正六边形晶格圆孔阵列-二氧化硅结构，该结构的表面等离激元耦合作用受到其法布里-珀罗腔的加强，获得了较好的光谱传输特性。采用时域有限差分法对该结构进行数值仿真，研究了正六边形晶格圆孔阵列结构中圆孔直径和阵列周期等参数对反射光谱的影响，并分析了基于该现象的折射率传感特性。仿真结果表明：当金属厚度、圆孔直径和阵列周期分别为100 nm、200 nm 和530 nm 时，该结构展现出较好的反射特性。并在此基础上优化结构参数，获得486±4 nm/RIU 的折射率灵敏度，能为应用在环境监测、食品安全等传感领域提供一个新的技术支持。
光纤 正六边形晶格孔阵列 表面等离激元 传感特性 时域有限差分法 optical fiber regular hexagonal lattice aperture array surface plasmon polaritons sensing characteristic finite-difference time-domain method
1 桂林电子科技大学计算机科学与工程学院, 广西 桂林 541004
2 桂林电子科技大学信息与通信学院, 广西 桂林 541004
采用时域有限差分（FDTD）法研究了金膜厚度、电介质折射率及其厚度对金孔阵列电介质与金电介质孔阵列两种结构强透射特性的影响。研究发现这两种结构都具有较好的强透射特性，这表明光与金膜表面自由电子的电荷密度波耦合成表面等离子激元（SPP），对增强透射起到了关键作用。金膜厚度是影响强透射特性的主要因素，其衰减长度为35 nm；而与金膜相邻的电介质膜厚度对强透射特性影响极小。电介质折射率大小对强透射特性影响明显，折射率为1.8时能够获得较好的强透射特性。
表面光学 金孔阵列电介质 金电介质孔阵列 强透射特性 时域有限差分法 光学学报
2012, 32(11): 1130002
设计了一种应用于8 mm回旋管输出功率测量和频谱监测的圆波导-矩形波导多孔阵列耦合定向耦合器。利用弱耦合波理论推导了多孔阵列耦合公式，从数值计算和模拟仿真两个方面对比分析了8孔孔径阵列分别呈正反分布的等孔径、二项式、切比雪夫和高斯分布的耦合特性。在此基础上，结合等孔径分布耦合度带内波动小和切比雪夫分布高定向性的优点，提出了复合孔径阵列的设计思想。模拟结果显示:复合孔径阵列很好地兼顾了多种孔径阵列分布的优势，带内耦合度波动较小，有效频带范围较宽，且定向性优越。同时对定向耦合器的方向性改善进行了探讨，可以看出,适当的孔径分布阵列如切比雪夫分布和阵列边缘尾孔间距的调整都可以有效地提高定向性。
定向耦合器 多孔阵列耦合 复合分布 回旋管 directional coupler multi-aperture array coupling composite distribution gyrotron
华中科技大学光电子工程系, 湖北 武汉 430074
哈特曼波前传感器是自适应光学(AO)系统中常用的波前传感器件,噪声、器件装配误差常常影响其探测波前的能力和精度,进而影响整个系统对波前的实时校正。通过实验证明,引入数字图像处理中的矩技术,无需在硬件上对自适应光学系统进行修改,利用Zernike矩噪声不敏感、旋转不变等特性,对波前传感器CCD数据进行预处理,能够降低系统对噪声的敏感性,减小对器件装配精度的要求。
自适应光学 哈特曼波前传感器 Zernike矩 子孔径阵列板 图像重构
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
随着激光技术的发展及其应用领域的不断拓展,激光束参量测量工作变得尤为重要。采取常规的测量方法时,随着光束尺寸的增加,系统的价格和技术难度都会增长,工程实现具有很大的难度和风险。提出了一种新的技术思路,采用大口径透镜阵列对大口径激光束进行采样,实现激光束波前测量。对测量方法的原理、测量系统的构成进行了论述。对大尺寸透镜阵列波前采样可行性进行分析,并对各分系统的技术参量匹配关系以及标校方法进行了初步的探讨和研究。实验中采用大透镜阵列对激光束波前进行采样测量,获得波前畸变信息,并与激光干涉仪测量结果进行对比,实验结果表明该方法在技术上是可行的。
激光物理 激光测量 夏克哈特曼方法 波前 大尺寸透镜阵列
