介绍了惯性约束聚变系统中米量级光学元件的中低频波面误差检测技术及其研究进展, 包括大口径Fizeau干涉仪直接检测法、瑞奇康芒检测法、斜入射检测法和子孔径拼接检测法。阐述了各种检测方法引入的测量误差及误差消除方法, 对进一步提高波面误差测量精度的必要性和方法进行了展望。

现阶段的光模块封装类型已从小型可插拔(SFP)系列逐渐向100 Gb/s可插拔(CFP)系列和4通道SFP(QSFP)系列过渡, 传输速率最高可达400 Gb/s, 发射端激光器消光比大于9 dB, 光波分复用器插入损耗小于1 dB, 发射功率大于0.3 dBm, 接收端探测器响应度为0.7 A/W, 接收灵敏度小于-17 dBm。阐述了在数据中心光互连中可以应用于IEEE制定的40/100 GbE标准802.3 ba的发射和接收集成芯片, 主要包括分立器件组装芯片、混合集成芯片和单片集成芯片, 介绍了其各种类型的基本结构和特性。

在模数转换系统中, 光模数转换(OADC)技术可增加系统带宽, 提高采样速率, 克服电子系统的瓶颈, 成为目前研究者们研究的热点。讨论了光模数转换技术的分类, 介绍了各类光模数转换技术的基本原理、实现方法以及技术特点。基于高速光采样和光量化, 深入分析了采样脉冲生成、多通道并行复用、空间干涉、光学非线性效应应用等关键技术, 并介绍了相关技术的研究进展和技术指标。

光神经拟态系统能以比生物大脑快几百万至十亿倍的运行速度模拟神经拟态算法, 优于电神经拟态硬件系统, 且其可胜任比传统光计算更复杂的计算任务。光神经拟态计算探索超快光脉冲信号的自适应性、稳健性和快速性, 能够避免传统数字光计算的芯片集成及模拟光计算的噪声积累等问题。本文报道了光子神经拟态信息处理的发展历程, 并从光子神经元, 光脉冲学习算法以及可集成光学神经拟态网络框架等方面介绍了光神经拟态计算的关键理论和技术。阐述了光神经拟态计算研究的必要性及存在的问题, 展望了其潜在的应用前景。

连续面形分立驱动变形镜(CFDA-DM)是自适应光学系统中最重要的器件。在高能激光系统中, 此种变形镜(DM)很容易产生热变形,这对DM的补偿能力和输出光束质量有较大影响。通过构建实验平台对DM热变形进行研究, 利用功率为2.5 kW的激光对DM镜面连续辐照130 s, 镜面波前峰谷值(dPV)由辐照前的0.0806λ增长到0.5423λ, 面形像差中高阶成分有0.1220λ, 低阶成分主要是离焦和像散。利用DM将波前dPV为0.4853λ的0°像散补偿到dPV为0.0707λ后再用功率为2.5 kW的激光对DM镜面连续辐照180 s, 此时波前dPV由0.0707λ增加到0.7548λ, 其中高阶成分有0.2487λ。可见热变形不但产生低阶像差, 还产生较大成分的高阶像差。此高阶像差不能用DM自身进行校正, 是影响高能激光系统输出光束质量的重要因素。

激光通信是水下无线通信的新热点, 准确评估海水中激光的传输衰减是信道研究的关键。综合现有的QAA-RGR ( Quasi-Analytical Algorithm Red-Green-bands-Ratio) 遥感反演算法和国家卫星海洋应用服务(NSOAS)模型, 提出了一种新的遥感反演算法, 可直接通过中分辨率成像光谱仪(MODIS)遥感数据反演得到海水衰减系数光谱。结合MODIS模型提供的L2级数据, 对比反演所得的吸收系数光谱和散射系数光谱, 验证了反演算法的可行性。该反演算法对动态分析和把握我国沿海地区的海水光学特性具有重要意义。

在利用大气偏振模式进行导航的领域中,太阳空间位置是一个非常重要的导航特征信息,太阳空间位置的获取是导航应用中的一个重要的问题。提出一种基于瑞利大气偏振模式和K-means聚类算法获取太阳空间位置的计算方法。从大气瑞利理论所建立的全天域大气偏振模式出发,根据大气偏振模式中偏振度(DOP)的基本规律对偏振度数据进行K-means聚类分析,将太阳空间位置的求解转换为求解K-means类中心的问题,通过算法仿真实验和实测实验进行验证。实验表明,在晴朗天气条件下同一天不同时刻求解的太阳位置方位角和高度角误差均小于0.01°。算法误差平稳,相对误差可以达到更高的精度,可以有效地利用大气偏振模式解算太阳空间位置。

将增透亚波长光栅分别置于微机电系统 (MEMS)波长可调谐垂直腔面发射激光器 (VCSEL)的内腔、上分立布拉格反射器(DBR)的上表面和下表面, 分析了其对器件波长调谐范围、驻波场和谐振腔波长的影响。通过建模计算可知, 当亚波长光栅置于MEMS波长可调谐VCSEL的内腔中时, 波长调谐量最大, 可达54 nm; 光栅置于上DBR的上表面和下表面时, 波长调谐量仅能达到40 nm和33 nm。通过分析驻波场可以发现, 当亚波长光栅置于上DBR的上表面时, 有源区能量占总能量的0.36%, 而置于上DBR的下表面和内腔时分别为0.08%和0.02%。比较三种结构的谐振腔波长可以发现, 对于光栅在内腔和上DBR的下表面时, 横电(TE)和横磁(TM)偏振对应的谐振腔波长分别出现了8.3 nm和10.1 nm的分离, 而光栅放置在上DBR的上表面时两个偏振波长并没有偏离, 由此可知, 光栅在内腔和上DBR的下表面实现偏振稳定原理与光栅在上DBR的上表面时是不同的。

针对潜望式激光通信终端中的运动反射镜会改变接收信号光偏振态从而导致系统混频效率下降的问题, 提出一种基于旋转组合波片的偏振态实时补偿方法, 使接收信号光偏振态恒定为45°线偏振, 以实现与本振光的高效混频。在建立潜望式扫描机构几何模型的基础上, 利用三维偏振态追迹算法对其偏振态传输特性进行分析, 得到系统偏振态传输矩阵, 给出不同方位角、俯仰角下出射信号光的偏振态, 建立了偏振态补偿元件1/4波片、1/2波片各自旋转角度与潜望式扫描机构方位角、俯仰角的联系, 分析了波片旋转角度误差对出射信号光偏振态的影响。

在现代化战争**和惯性导航系统中, 要求光纤陀螺(FOG)快速启动。研究了温度对FOG启动过程中标度因数误差的影响。FOG的启动时间与超辐射发光二极管(SLD)的输出性能密切相关。研究了SLD输出波长对FOG标度因数误差的影响, 对理论结果进行了仿真分析和实验验证。结果表明, 由温度变化引起的SLD输出波长变化严重影响FOG启动过程中的标度因数误差; 温度变化越大, FOG启动过程的标度因数误差越大; 在-20, 50, 70 ℃时的最大标度因数误差分别可达0.048,0.0144, 0.025, 启动时间分别为6, 7, 11 s。

为解决卫星相干光通信中光锁相环较难实现、信息捕获时间过长等问题, 基于光纤通信中数字信号处理器(DSP)的频偏、相偏开环补偿技术, 提出了一种基于外差探测实现卫星相干通信测速一体化的方法。从理论上分析了该方法的原理和可行性, 并通过仿真对通信和测速两种模式进行了验证。仿真结果表明, 在通信模式下, 当接收功率高于-48.14 dBm时, 系统的误码率优于10-4; 在测速模式下, 当信噪比高于17 dB时, 卫星径向相对速度估计精度优于0.62 m/s。

对光纤端面反射引起的光纤光栅阵列的信号串扰进行了理论分析和计算, 并通过实验测试了端面反射引起的传感阵列阵元的信号串扰值。根据阵列信号串扰产生的机理提出了光纤端面反射的抑制方法, 通过实验对该方法进行了验证。对光纤端面反射进行抑制后, 实验得到阵列端面反射引起的串扰小于－70 dB, 可满足光纤光栅传感阵列的实际使用需求。

在水下光通信中, 信号在海水信道中衰减极大, 严重影响通信系统的可靠性, 因此必须采用优秀的纠错码来降低数据传输的误码率。将低密度奇偶校验码(LDPC)与脉冲位置调制(PPM)相结合, 建立水下光通信系统模型, 在原有的PPM软解调基础上进行简化, 降低计算的复杂度, 便于硬件实现。简化后的方法由于不需要知道信道的详细特征, 特别适合复杂的海水信道中软信息的提取。Matlab仿真分析比较简化前后系统的误码性能, 结果表明, 简化后的方法由于简化了软信息的提取, 尽管相对于未简化方法造成了系统编码增益的下降, 但相对于未编码情形来说仍然具有较高的编码增益; 当PPM调制阶数较低时, 简化后方法的误码性能甚至优于里德-所罗门码。总体而言, 简化软解调的方案特别适合不同应用场合下的水下光通信。

使用纯相位空间光调制器编码线性相位掩模, 实现了联合菲涅耳变换相关器。单色平面波照明下, 通过线性相位掩模对参考图像和目标图像进行调制。在菲涅耳衍射场中心重合的平面上, 由CCD记录得到参考图像与目标图像的联合菲涅耳变换功率分布(JFTPD)。将联合菲涅耳变换功率分布输入光学傅里叶逆变换系统, 经光学傅里叶逆变换后在输出面上得到相关点。数值模拟和实验结果表明, 相关器输出尖锐的相关峰, 且相关峰值对参考图像与目标图像的相对位置比较敏感; 当参考图像与目标图像间距分别改变-30 pixel和+40 pixel时, 相关峰值分别下降至23%和48%。

基于块拼接的纹理图像合成原理, 研究了螺旋状搜索路径搜索匹配纹理块以提高纹理图像合成速度。此外, 还通过不断增加样本空间的纹理匹配块数量, 来提高匹配的质量。通过在纹理块的采样空间、搜索方式、相似度方面展开研究, 提出了一种新的纹理图像合成算法。根据输出图像产生的新纹理, 把不断合成的输出图像也作为样本空间的一部分, 通过不断增加样本空间纹理匹配块数量, 来提高纹理块匹配的质量。在样本空间搜索纹理匹配块时, 采用螺旋状的方式进行搜索, 大大减少了搜索时间, 使合成速度得到了很大提高。在判断两个匹配块相似度方面, 同时把纹理块的颜色和梯度作为两个匹配块之间是否相似的重要参数。经过实验验证, 与传统算法相比, 本文算法在提高合成速度的同时也提高了合成质量。

压缩成像方式既可以避免在红外波段追求大面阵器件, 又可以解决图像获取时难以消除的自身非均匀性, 信噪比低, 航空航天成像应用中的图像采集、传输、存储成本越来越高等问题。详细分析了该成像系统的原理模型, 搭建成像原理样机, 采用梯度投影算法进行图像重构的成像实验。在重构图像的质量评价中引入了信号子空间分析方法, 估计重构图像的信噪比。实验结果表明, 该信噪比估计方法更加准确有效。

为减小圆光栅测量过程中叠栅条纹信号的细分误差, 提出了一种对叠栅条纹采样信号进行参数辨识与偏差补偿的方法。该方法运用遗传算法参数辨识理论, 不受信号模型参数初值选取影响, 寻优特性和适用性良好, 使复现的信号模型较好地拟合原始采样信号。信号采样实验中控制光栅匀速转动, 采样两个栅距内的周期信号, 其次对采样得到的离散数据进行频谱分析, 建立光栅信号的数学模型, 进而通过遗传算法对引起细分误差的信号参数进行识别并对细分误差进行数值补偿。实验结果表明, 遗传算法对构建的信号模型参数辨识准确; 对比补偿前后李萨如图形, 验证了该方法对叠栅条纹信号正弦性误差具有良好的补偿效果; 检测单个栅距内的细分误差, 补偿前后误差值由10.65″减小到3.31″。该方法适用于光栅编码器等位移测量系统, 保证测量精度和可靠性。

相位解包算法主要分为路径相关算法和路径无关算法, 广泛应用于光学测量领域。针对残差相位中含有噪声的问题, 提出了改进的基于全变分最小去噪的路径无关相位解包算法。首先在包裹相位图中求出相位梯度, 然后用全变分最小方法对相位梯度图去噪, 通过积分获得近似的相位解包图, 并进一步去除了残差相位图中的噪声, 经多次迭代获得最终的相位解包图。通过仿真和实验对比了去除噪声前后解包相位与原始相位的误差。结果表明, 残差相位去噪后得到解包相位的峰谷值、均方根值误差均小于未去噪的情况。

为了解决大口径大偏离量非球面高精度检测问题, 提出子孔径拼接与补偿器混合补偿检测模型。在被检测非球面镜面形精度未达到干涉仪测量动态范围要求, 同时轮廓测量精度不能满足后续加工要求时, 该模型可以实现对被检测镜的高分辨率检测, 为后续加工提供指导。为了验证模型的可行性, 结合工程实例, 对口径为1450 mm的离轴抛物面镜进行了混合补偿检测, 为了评价混合补偿检测精度, 将混合补偿检测结果与子孔径检测结果进行了对比分析, 其残差的峰谷值与均方根值分别为0.030λ与0.003λ, 验证了该模型的精度与可行性。

针对荧光成像仪氙灯光源寿命短, 激发能力弱的现状, 提出了运用超连续谱激光(SCL)作为荧光激发光源的生物荧光成像技术; 进行了荧光标准测试卡在两种光源激发下的荧光对比实验和不同SCL激发功率谱密度下的分析实验; 通过线性拟合和外推的方法, 对比分析了在相同曝光时间和功率下, 两种光源的荧光激发能力; 最后, 通过对荧光基团在两种光源下的平均、最大光子密度流信息进行分析, 进一步验证了实验结论: 在生物荧光成像技术中, 在相同激发功率谱密度下, 相同的曝光时间内, SCL光源所激发的荧光强度是氙灯光源的2倍, 且SCL具有更长的光源寿命和连续可调的光源参数, 可满足荧光成像研究过程中对光源参数的不同需求, 所做工作有利于解决荧光成像技术的光源瓶颈。

理论研究了刀口测量法中激光光斑宽度测量误差与位置测量误差对光束质量因子M2、远场发散角、束腰半径以及束腰位置的测量误差的影响, 并通过光束质量分析仪对理论研究结果进行了验证。结果表明, 相比纵向位置测量误差, 激光光斑宽度测量误差对光束质量的影响更大。

采用准分子激光对SiC陶瓷表面进行了不同脉冲数、不同单脉冲能量和不同重复频率的辐照实验, 获得了SiC陶瓷的辐照损伤二维和三维表面形貌, 并分析了微观作用机制。结果表明, 193 nm准分子激光辐照SiC陶瓷时既产生光热作用又产生光化学作用, 其中光热作用占主导; SiC表面损伤的宏观形貌与激光辐照参数相关, 辐照脉冲数增加或单脉冲能量增加均会加重辐照损伤, 增大激光重复频率会导致辐照损伤深度略微下降。

为了精确地研究全覆盖条件下高能脉冲激光辐照空间碎片的冲量矢量的特性, 在假设烧蚀阈值系数、激光入射能量密度和冲量耦合系数随到靶能量密度线性变化的基础上, 提出了精细描述冲量耦合系数的处理方法, 进一步完善了冲量矢量的数值计算方法。以圆柱体碎片为例, 通过仿真实验, 从不同角度分析了冲量耦合系数对冲量矢量的影响, 并指出适当提高激光入射能量密度能够显著增大冲量矢量。

采用高功率光纤激光对3 mm厚铝合金进行焊接实验, 系统研究了离焦量对焊缝熔池形貌、熔深、熔宽、底部驼峰及深宽比、宽度比例系数的影响。结果表明, 随着离焦量的增加, 焊接模式由深熔焊转变为热导焊, 熔宽变化不明显, 底部驼峰高度和宽度比例系数降低; 用高功率光纤激光焊接时, 通过减小负离焦量或改变为正离焦的方式能降低焊缝塌陷程度与底部驼峰高度; 用较低功率光纤激光焊接时, 通过增大负离焦量或减小正离焦量的方式能增大背面熔宽。

提出利用双光反馈(DOF)主半导体激光器(SL)双光注入(DPI)到从SL的方案来隐藏混沌激光光强和相位的延时特征峰, 利用自相关函数和互信息函数对不同方案下延时特征峰的抑制情况进行了对比分析。研究结果表明, 对同种类型的激光器, 在相同参数区间内, DOF-DPI方案与其他方案相比, 具有更好的抑制效果; 另外, 带混沌光注入的方案对相位延时特性的抑制要比对光强延时特性的抑制效果好; 在延时特征峰抑制到相同水平的前提下, DOF-DPI方案比其他方案具有更宽的参数区间。

为满足自然场景下显著性检测精度的要求, 提出了一种显著性检测优化方法。该方法采用简单线性迭代聚类分割算法将图像分割为多个超像素区域, 并提取颜色区域对比度特征。通过Harris角点检测算法定位目标的大致几何中心, 以中心概率的形式表征目标空间分布特征, 并进行目标位置自适应的特征融合。基于目标空间分布特征和图像灰度重心, 实现抑制背景、增强目标的显著图优化; 利用针对显著性值的空间平滑技术, 可增加显著图的连续性。实验结果表明, 该方法在几个公开的测试集中的测试具有较高的准确率、召回率和较低的平均绝对误差, 可应用于复杂自然场景下的显著性检测。

针对目标跟踪中出现的尺度变化、旋转和遮挡等问题, 提出了基于分层卷积特征的自适应目标跟踪算法。利用卷积神经网络提取分层卷积特征, 利用相关滤波算法获取卷积特征响应图, 并通过响应图的加权融合估计目标位置。利用一种边缘检测算法实现尺度自适应跟踪。利用峰旁比判断目标的置信度, 解决遮挡情况下的模板更新问题。利用OTB2013数据集测试所提出的算法, 测试得到所提出算法的整体成功率、精确度分别为0.618, 0.861, 在目标发生尺度变化、旋转和遮挡等情况下, 该算法可以准确、可靠地跟踪目标。

设计了一种并联双结(DPJ)单晶硅太阳电池, 该电池在同一个单晶硅太阳电池内形成一个PN结和一个NP结, 分别吸收短波能量与长波能量。两个结共用一个N型区, 通过N型区形成并联结构。DPJ太阳电池的短路电流比传统单晶硅太阳电池的短路电流提高约11.9%, 电池的开路电压基本保持不变。研究了DPJ太阳电池的最佳工艺条件, 结果显示: 随着深结和浅结扩散浓度的增加, 电池的光谱响应强度均先增加后减小; 深结扩散完成后, 随着杂质再分布扩散温度的提高和扩散时间的增加, 电池的光谱响应强度先增加后基本保持不变; 随着浅结扩散时间和温度的增加, 电池的光谱响应强度有微弱增加。

近年来, 大口径、大非球面度、快焦比、高次非球面光学元件在天文光学、空间光学和地基空间目标探测与识别等领域得到了越来越广泛的应用。目前对此类光学元件的检测一般采用零位补偿法或消回程误差的非零位检测法。其中消回程误差的非零位补偿法处理过程复杂, 缺乏检测直观性, 且测量精度无法保证, 故在针对一些面形精度要求非常高的镜面时并不适用。以口径为1020 mm、焦比为1/0.5、非球面度为1.8 mm、高次项达6次的凹高次非球面反射镜检测为研究基础, 提出了分阶段设计零位补偿检验光路的新思路, 以满足此类镜面在粗抛、精抛、干涉仪检测等不同研制与检验阶段的需求。最终检测面形精度达到了λ/50。

提出了一种适用于LED光源均匀配光的超高光效、小聚光角度自由曲面透镜的设计方法。基于光通过透镜的折射现象构建了曲面微分方程, 运用高精度算法得到透镜曲面参数, 实现了传统透镜难以实现的聚光角度小、光效高的均匀配光效果。运用专业软件进行三维建模, 在透镜模型内侧进行球面切削以减小透镜厚度。通过实际应用仿真, 验证了该方案的有效性和可靠性。

针对三组式伸缩型结构高倍率变焦距镜头设计进行了研究。对含中间固定组的三组式结构高斯光学进行了讨论, 给出了高倍率设计的高斯解范围和选取原则, 并编制了可视化辅助设计软件, 为高斯参数的最优化选取提供条件。采用这种结构设计了一套焦距12~600 mm、变倍比50倍、视场角0.85°~41.2°的伸缩型变焦距镜头, 短焦时前片至像面175 mm、长焦时为309 mm, 长焦端远摄比达0.51; 各焦距位置在100 lp/mm处轴上视场调制传递函数(MTF)大于0.3, 边缘视场MTF大于0.2, 同时系统具有小型、便携的特点。

采用计算机数值模拟的方法研究了芯片级封装(CSP) LED的散热特性, 并进行了实验验证。利用有限体积方法模拟计算了在直径为25 mm、厚度为1 mm的铝基板上采用芯片级封装方式封装LED模组的散热特性, 模拟计算表明芯片的结温与封装芯片功率和芯片间距密切相关, 要实现芯片工作温度低于120 ℃的技术要求, 芯片的间距和芯片功率都要考虑。封装芯片间距为3.5 mm时, 只有单颗功率为0.5 W的芯片可以满足封装要求。而随着封装芯片间距增大, 适用的芯片功率逐渐提高, 当封装芯片间距为7.25 mm时, 功率小于3 W的CSP芯片都适用于LED封装。输入功率一定时, 模组的热阻随着封装密度的增加而减小, 当封装密度为15.13%时, 模组热阻可以降至2.26 K/W。芯片级封装的LED模组热阻低, 是下一代LED封装发展方向。

光电与雷达的数据融合能够实现两个独立传感器测量信息的互补, 改善对目标的识别跟踪能力。针对联合传感器系统对动态运动目标定位中存在野值的现象, 同时为了解决单一传感器滤波跟踪发散的问题, 提出一种具有抗野值性能的交互式多模型无迹卡尔曼滤波(IMM-UKF)融合算法。在两坐标雷达提供目标距离与方位角的前提下, 建立参数求解模型, 得到目标的俯仰角, 结合光电传感器提供的角度信息进行滤波融合。实验与仿真结果表明: 该算法可以有效融合雷达与光电的测量数据, 排除野值的干扰, 抑制滤波发散, 提高定位精度。

为实现玉米种子含水率(MC)的精确、快速、无损检测, 消除种子放置方式(胚部朝上/下)的影响, 基于高光谱成像和图像处理技术, 结合变量筛选法, 针对玉米种子正反面放置的不同分别建立对应的MC预测模型。分别采集种子正、反两面高光谱图像, 提取质心区域光谱数据, 采用竞争性自适应重加权变量选择算法筛选特征波段, 建立对应的MC预测模型。对比图像不同部位光谱曲线变化趋势, 挑选4个特征波段(1104, 1304, 1454, 1751 nm)进行波段运算获取种子正、反面信息及质心位置。依据正、反面检测结果, 自主选择对应的MC预测模型对45个验证集样本进行含水率检测。结果表明, 使用波段运算正、反面识别率分别为97.8%、100%; 正、反两面验证集相关系数分别为0.969, 0.946, 均方根误差分别为0.464%, 0.616%。该研究为使用多光谱成像技术实现玉米种子MC的快速无损自动化检测奠定基础。

为对某品牌芝麻香型白酒的年份进行测定, 应用FLS920多功能荧光光谱仪, 测得1984年到2012年间11个年份白酒样品的三维荧光光谱。提取三维荧光光谱的平均荧光强度, 数值矩阵的标准差和相对荧光强度的最大值三个特征参数以构建多项式函数, 分别结合偏最小二乘回归校正以及二次最优回归校正建立白酒年份的预测模型。利用上述两个模型分别对1989年、1994年、1996年、2002年、2003年、2005年、2006年、2009年、2011年的白酒进行年份预测, 得到相应的预测年份。其与白酒实际年份间的平均绝对误差分别为0.68年以及0.56年。研究结果表明, 上述方法能够有效地对白酒年份进行测定。非线性校正模型与线性校正模型相比, 能够更为准确地反映白酒的真实年份。通过三维荧光光谱结合回归校正的多项式函数对年份白酒进行研究, 研究结果可为白酒年份的测定提供一种新的方法。

应用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)法制备SiO2薄膜, 并用折射率来表征致密性。研究了SiO2薄膜致密性与射频(RF)功率、基板温度、腔内压强、N2O/SiH4流量比的关系。通过Filmetrics薄膜测厚仪F20测量了薄膜的折射率, 用聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)测量了表面微结构。利用能量弥散X射线(EDX)分析薄膜中Si、O、N元素含量随工艺参数变化对致密性的影响。进行多因子实验设计(DOE), 得出了各种条件下最优的折射率与结构的生长条件, 并研究了SiO2薄膜致密性随工艺条件变化的机理。

采用脉冲激光器在Q235钢基体表面制备了哈氏合金涂层和铁基非晶复合涂层, 并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、维氏硬度仪和电化学工作站等对涂层的显微组织、相组成、硬度及耐腐蚀性能进行表征。结果表明, 两种涂层均与基体形成了冶金化结合界面, 并且无明显的裂纹和孔洞。铁基非晶复合涂层兼具结晶组织和非晶组织, 而哈氏合金涂层则主要由共晶相和初晶相构成。研究发现, 两种涂层耐腐蚀性能相当, 但铁基非晶复合涂层具有更高的硬度。

自主研制了基于掺铒光纤飞秒激光技术的光纤飞秒光学频率梳。详细介绍了此光纤光梳的系统结构、工作过程与各项性能参数。经过功率放大、色散优化与高非线性光纤扩谱等过程, 得到了超过一个倍频程的光梳超连续光谱。光梳的载波包络偏移频率(简称偏频, fo)从f-2f共线式干涉系统中提取, 并锁定至铷原子钟上。实验获得了35 dB信噪比的偏频信号, 实现了锁定时间超过12 h的稳定运转。