1 沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室, 辽宁 沈阳 110136
2 沈阳飞机工业(集团)有限公司, 辽宁 沈阳 110034
为探明激光沉积制造TC4合金拉伸性能各向异性产生的机制,对不同取样角度的试样进行拉伸性能测试,并采用电子背散射衍射技术对成形件的晶体取向进行分析。结果表明:90°试样(拉伸试样的长轴方向与水平方向夹角为90°)的延伸率比45°试样高32%,抗拉强度和屈服强度分别低9%和8%;90°试样中的主要织构所对应的Schmid因子值最高,为0.485,外加拉伸应力σ与滑移方向分切应力τ之间的夹角θ为38°,试样首先开动的滑移系为柱面滑移系;45°试样的Schmid因子值最低,为0.415,θ为28°,试样首先开动的滑移系是锥面滑移系;90°试样中小角度晶界的占比最小,为1%,45°试样中小角度晶界的占比最高,为29.2%;90°试样具有最优的塑性,而45°试样具有最高的强度。
激光技术 电子背散射衍射技术 拉伸性能 各向异性 Schmid因子 取向差
1 长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410114
2 湘潭大学，湖南 湘潭 411105
为了精准测量汽轮机末级蒸汽湿度，提出在激光后向异轴角散射法的基础上建立蒸汽湿度测量模型和湿蒸汽参数反演优化模型。根据该优化模型采用粒子群算法对加入高斯白噪声的仿真数据和模拟汽缸的实验数据进行反演寻优，并将得到的反演结果与人工鱼群算法和传统的均匀搜索方法进行了对比。采用粒子群算法时r0.5、K、N的反演结果误差为0.05、0.66和0.51%，反演时间为306.41 s；采用鱼群算法时r0.5、K、N的反演结果误差为2.96、19.98和4.68%，反演时间为411.05 s；采用均匀搜索算法时r0.5、K、N的反演结果误差为5.00、27.14和7.95%，反演时间为246.42 s。结果表明：粒子群算法能够克服人工鱼群算法和均匀搜索方法两者的不足，可以在较短时间内获得精度高且稳定可靠的反演结果，为湿蒸汽参数测量提供了更加准确的数据，并对其他颗粒物参数测量反演提供了理论依据。
光学测量 后向散射法 粒子群算法 反演 Mie散射 optical measurement back scattering method particle swarm optimization inversion Mie scattering
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
太赫兹后向散射强度是描述目标对太赫兹散射能力的一个重要参数。首先通过测量校准目标验证了2.52 THz后向散射特性测量系统的可行性, 并测得了系统的信噪比。在此基础上, 对6种尺寸铣削和喷砂加工矩形铝板的相对后向散射强度进行测量, 测量范围为0°~3°。实验结果表明: 测量的最大动态范围为32.25 dB; 不同尺寸喷砂铝板的相对后向散射强度之差较铣削铝板更明显; 在0°处, 相同表面积的铣削和喷砂铝板回波的平均偏差分别约为1.35 dB和0.51 dB。
散射 后向散射 太赫兹 散射测量 粗糙度 中国激光
2017, 44(12): 1214001
研究了利用两个声光移频器间的差频抑制谐振式集成光学陀螺中的背向散射噪声。测试了声光移频器的输出特性, 结果表明声光移频器输出功率随调制频率变化。测试并说明了两路声光移频器的功率不平衡会影响环形谐振器的谐振曲线深度和陀螺解调曲线的斜率, 并最终导致陀螺的测量误差。实验中通过补偿声光移频器的输出功率, 有效地克服了声光移频器功率带宽的影响, 陀螺零漂从补偿前的0.28mV降低为0.095mV。
谐振式光学陀螺 声光移频器 背向散射 零点漂移 功率平衡 resonant optical gyroscope acousto-optic frequency shifter back-scattering zero drift power balance
1 新疆大学资源与环境科学学院, 新疆 乌鲁木齐 830046
2 新疆大学绿洲生态教育部重点实验室, 新疆 乌鲁木齐 830046
以新疆于田绿洲为研究区，利用四极化PALSAR-2数据进行多种目标极化分解处理，获取相应的极化特征参数。通过目视判读选取噪声较少的11种极化参数作为最佳特征信息对支持向量机分类法进行训练。多种极化分解方法与Wishart分类方法及支持向量机分类法相结合，提取研究区不同程度的盐渍化信息。经过目视判读和实地野外考察，结合Landsat-8陆地成像仪影像对分类结果进行定量分析和验证。由混淆矩阵的计算分析可知，相比Wishart分类方法，支持向量机分类法将分类精度从80.48%提高到88.00%，将Kappa系数从0.73提高到0.83。结果表明，单独的相干分解不能充分挖掘PALSAR-2数据包含的丰富信息，将目标极化分解参数用于特征信息分类处理，可以达到较好的分类效果；利用全极化PALSAR-2数据，结合目标极化分解方法和支持向量机分类法提取盐渍化信息有一定的优势。
遥感 土壤盐渍化 极化分解 支持向量机分类 后向散射系数 激光与光电子学进展
2017, 54(6): 062803
1 同济大学 先进微结构材料教育部重点实验室, 上海 200092
2 同济大学 物理科学与工程学院 精密光学工程技术研究所, 上海 200092
3 电磁散射国家重点实验室, 上海 200092
海面的激光散射特性是制约激光雷达对低空飞行器进行探测与识别的关键因素之一.模拟超低空状态, 通过人工造波池模拟不同海情的海面, 采用激光散射测量装置在典型海情下近距离海面获取了激光后向散射数据；采用网格化分割海面, 根据Pierson-Moscowitz谱构建了三维时变海面几何模型, 利用Torrance-Sparrow模型模拟分析海面的近距离激光后向散射特性.测量和仿真数据表明：实测与仿真结果一致, 海面的激光散射受海面几何波形调制；其强度随擦地角增大而增大；由于海面的随机起伏, 海面散射极大值存在较大范围波动, 并且波动随擦地角减小而增大.
超低空 海面 激光后向散射 双向反射函数 人工造波池 测量与仿真 Super-low altitude Sea surface Back scattering Bidirectional Reflectance Distribution Function(BR Tank with wave makers Measurement and simulation
1 中国人民解放军陆军军官学院基础部物理教研室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230031
反演PM2.5(直径小于2.5 μm的颗粒物)质量浓度廓线，不仅可以估算污染物的柱浓度，还可研究污染物在空间的扩散规律，为防控大气环境污染提供科学支撑。假设在大气边界层内一次PM2.5质量浓度廓线的探测过程中，气溶胶的种类和成分保持不变，则根据地面上气溶胶消光系数与PM2.5质量浓度之间的比例关系，即可把激光雷达反演出的消光系数廓线转化为PM2.5质量浓度廓线。分析了两个晚上PM2.5质量浓度廓线个例及其随时空变化的情况，并对2014年3月至2015年2月探测到的82个晚上的数据按季节进行平均，获得了PM2.5质量浓度廓线的季节平均值。
大气光学 PM2.5质量浓度 侧向散射激光雷达 后向散射激光雷达 气溶胶消光系数
1 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
2 中国科学院光束控制重点实验室，成都 610209
3 中国科学院大学，北京100049
激光照明的主动探测是通过发射激光对目标进行照明，并对目标的反射光接收、成像的一种探测方式。本文分析了该过程中大气后向散射对系统探测能力的噪声干扰，建立了相应的物理模型，并对相关影响因素做了仿真，为主动探测系统设计中减小后向散射的考虑提供了理论支持。设计了外场实验，利用CCD 相机对远距离目标的回波以及大气后向散射进行了探测，并将探测图像的灰度值统计与理论计算结果进行了定性比对，实验结果与理论分析较为符合。此外，该实验系统的设计参数也为相关主动探测系统的设计提供了参考。
主动探测 后向散射 激光照明 active detecting back-scattering laser illumination
