半导体激光器驱动电源的性能直接影响着激光输出稳定性和激光器寿命。给出了 40 ℃高温环境下 100 W高功率光纤耦合半导体激光器模块的驱动电源设计方法, 主要包括: 恒流源设计、 TEC双向温度控制器及相应的单片机控制器和保护电路设计等。该驱动电源实现了电流输出范围 0~45 A连续可调, 电流控制精度优于 1%; 控温范围+15 ℃~+35 ℃, 控温精度 0.5 ℃。

介绍了目标跟踪算法测试系统的构建方法, 采用 Multigen Creator创建目标及背景的三维数字仿真模型, 在 Vega视景仿真中利用数字仿真模型构建仿真场景, 并利用 HLA实现分布式仿真试验系统。

以车载光电桅杆系统为主体, 对光电桅杆的分类与特征进行了探讨, 总结了光电桅杆技术应用上的现状及其关键技术, 对光电桅杆技术的发展趋势进行了分析, 为光电桅杆的研制与应用提供参考。

对现有毫米波精确制导**进行简要介绍, 探讨了主、被动制导原理和干扰方法, 对可采用的烟幕干扰材料的电性能、衰减性能等进行了分析, 提出了用于干扰毫米波制导**的烟幕干扰方法, 并对毫米波箔条和膨胀石墨干扰机理进行了简单论述。

输出功率和斜率效率是衡量光纤激光器输出特性的两个重要的参数, 它们反映了光纤激光器的光—光转换能力。利摘用 matlab仿真工具对双包层 DBR掺镱 (Yb3+ )激光器的结构参数对激光输出特性的影响进行了数值模拟, 得出光纤长度、腔镜反射率和激光器的输出特性之间的关系, 并对激光器的参数选择提出了优化说明。

基于圆孔衍射原理, 通过对菲涅耳衍射和夫琅禾费衍射特性的对比分析, 综合圆孔夫琅禾费衍射光强艾里斑分布特征, 提出了一种基于夫琅禾费衍射的激光束散角检测方法, 通过布设激光靶对激光远场光斑进行采集、分析、处理, 得到激光器关键性能参数束散角的实测值。测量结果表明: 采用该方法可获得较高的检测精度, 并对影响测量精度的因素进行了分析, 该方法可为激光器束散角外场检测提供科学指导。

激光诱导等离子体光谱法可用于检测土壤中重金属离子的有效含量。概述了等离子体受激发射光谱的基本原理, 设计了实验仪器。激发光源采用半导体固体激光器, 采用光谱仪做接收, 得出所选取的土壤中金属离子谱线, 对照标准金属离子谱线图, 比较出土壤所含的重金属离子含量, 从而判断土壤是否受到污染。实验证明了该方法对于土壤检测的可行性。

针对 19芯、 37芯大模场光纤提出两种降低弯曲损耗的方法, 一种方法是在芯区外引入一层空气孔, 另外一种方法是在芯区外引入多包层低折射率结构。理论分析表明, 多芯光纤弯曲损耗存在临界弯曲半径, 在大于临界半径的情况下, 弯曲损耗基本不变, 在小于临界半径的情况下, 弯曲损耗急剧增大。引入空气孔后, 当 19、37芯光纤模场面积分别为 516 μm2和 920 μm2时, 临界弯曲半径都从 3.5 cm减小到 4 mm。当引入包层数达三层以上时, 多包层结构也可使 19、37芯光纤的临界弯曲半径从 3.5 cm减小到 4 mm。

金属电极与硅的接触电阻是影响太阳电池填充因子和短路电流进而影响光电转换效率的重要因素之一。首先对晶体硅太阳电池的烧结工艺进行了优化, 利用平台式烧结温度曲线代替陡坡式烧结温度曲线。然后, 采用 Core Scan方法测试工艺优化前后晶体硅太阳电池丝网印刷烧结银电极与硅之间的接触电阻 Rc, 并测试了工艺优化前后电池片的 IV特性。数据显示烧结工艺优化后可减小银电极与硅的接触电阻, 从而提高了太阳电池的光电转化效率。平台式烧结温度曲线更适用浅结高方阻的电池结构。

设计了一种新型一维光子晶体慢光波导结构。在常规波导一侧进行了特殊的设计, 使波导具有周期性结构, 从而具有特殊的色散关系, 获得慢光效应。基于麦克斯韦方程利用平面波展开法对光子晶体慢光波导的色散关系进行了分析, 获得了波导模以及相应的慢光频率。并利用时域有限差分法 (FDTD)对脉冲在波导的传播进行了时域上的模拟, 对慢光效应进行验证。

针对药瓶标签的特点, 提出了一种数学形态学和投影特征相结合的药瓶标签字符定位方法。该方法首先对药瓶标签图像进行预处理, 减小圆柱面造成的字符畸变程度, 对处理得到的图像进行二值化和边缘检测等。其次对图像进行多次数学形态学处理, 使图像分割成几个连通区域, 根据先验知识以及轮廓跟踪方法得到字符所在的大致区域。最后利用水平投影和图像分割方法将粗定位得到的图像分割成三个单行字符, 完成对字符区域的精确定位, 便于后续的单个字符分割和识别。实验结果表明, 该方法能对药瓶标签进行有效的定位。

设计了以 CPLD为采集控制单元的高速数据采集系统。此系统采用 CPLD对串行 AD和串行铁电存储器的进行时序控制, 协助芯片单片机 C8051F020进行逻辑控制和时序协调。系统可实现采样频率 2 MHz、采样精度 12-bits、体积小和功耗低。该设计已经成功应用在测试中, 其性能和指标均优于应用要求。

受多种因素的影响, 白天获得的近红外星图像信噪比低, 且背景通常是不均匀的, 为红外星目标的提取造成了极大的困难。通过理论计算, 实际白天拍摄的近红外星图信噪比极低, 使用一般的滤波方法无法提取出恒星目标, 形态学运算对于星图像的处理具有较好的效果。首先分析目标及噪声大小, 选择较大的结构元素, 然后组合开运算及顶帽变换, 提取出背景, 得到只含有目标及噪声的图像, 然后改变结构元素大小, 消除掉噪声, 进行目标分割。实验证明, 可较好地分离出恒星目标。

针对遥感图像中海水和陆地区域分割和海岸线提取的问题, 提出了新的区域分割和边界提取。首先对目前存在的分割技术进行分析, 确定这些方法的局限性和缺陷, 然后回归到最基本的阈值分割和边缘检测技术, 并受这些基本算法的启发提出一种边界寻找和阈值分割的方法, 并通过实验证明了这种方法在进行海陆分割和海岸线的提取方面的有效性, 最终实现了海陆分割和海岸线的提取。

针对图像获取中易受到噪声干扰的问题, 介绍了图像去噪处理的几种常用算法(邻域平均法、中值滤波法、图像间的平均滤波), 对比阐述了各自的优缺点及适用范围。提出了一种基于平滑滤波的小波阈值图像去噪算法, 该算法采用中值滤波和小波阈值相结合的方式对图像进行平滑处理。实验结果表明, 该方法不仅有利于图像噪声的去除, 而且边缘信息也得到了较好的保留, 使图像具有更好的视觉效果, 还原出图像的本来面目。

以靶场交会测量中常用的 L公式为基础, 结合误差传递定律, 得出目标空间位置的测量误差公式。然后, 设置 4个不同测站, 以一条理想航迹为测量对象, 分别得到不同测站两两交会测量结果的误差曲线。对不同位置的双站交会结果以及它们之间的对比等 5种基本情况进行了详尽的对比分析, 得到了不同布站位置对双站交会测量结果的影响, 研究结果对实际工程应用中的经纬仪布站有重要参考价值。

光电探测电路的设计对光电探测系统的性能有重要的影响。采用 PSpice电子电路设计软件, 对光电探测电路性能进行了摘仿真。分析了光电二极管的 PSpice模型, 光电探测电路的时域特性、频域特性及噪声特性。通过 PSpice软件的参数扫描功能, 对电路参数进行了优化设计。利用 PSpice软件的噪声分析功能, 计算了系统等效噪声功率, 并对后级电路设计参数进行了计算。

为了研究硝化纤维的荧光光谱和定量方法, 利用紫外激发荧光技术, 首先对硝化纤维丙酮溶液进行了荧光分析, 通过三维扫描得到了硝化纤维的紫外激发荧光光谱, 确定了最大荧光相对强度时激发波长为 355.0 nm、发射波长为 354.5 nm; 然后在发射波长 354.5 nm条件下, 测定了不同浓度的硝化纤维丙酮溶液荧光相对强度, 对试验结果进行了线性回归, 确定了硝化纤维的定量方法。

介绍了烟幕的物理特性参数; 对质量通量法测试烟幕有效利用率进行了详细阐述, 测试过程中考虑了风向因素对干扰弹投放参数的影响; 分析了烟幕消光原理, 详细描述了烟幕光学性能野外测试方法。