1 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
2 陆装西安军代局驻西安地区第八军代室，陕西 西安 710065
损伤阈值测量装置是强激光技术的重要技术指标，主要用于强激光光学元件的研制和测试，而同步触发模块作为模块之间时序的控制器，是研制损伤阈值测量装置的关键技术之一。介绍了一种用于激光损伤阈值测量装置的同步触发模块及方法。设计了基于现场可编程门阵列（field programmable gate array，FPGA）为主控芯片的硬件方案，通过上位机操控软件设置同步触发参数，来控制各路输出同步信号的宽度和各路信号之间的时序，可极大提高同步触发的精度和效率。通过实验验证，同步脉冲信号之间的调节精度为2 ns，同步脉冲信号的最小宽度为10 ns，满足激光损伤阈值测量装置的要求。
损伤阈值 同步触发 FPGA damage threshold synchronous trigger field programmable gate array
为了研究型钢与地聚合物混凝土之间的粘结滑移规律, 对9个型钢地聚合物混凝土柱试件进行推出试验, 研究地聚合物混凝土抗压强度、型钢的保护层厚度、型钢的锚固长度以及配箍率四个参数对型钢地聚合物混凝土试件荷载-滑移曲线、破坏形态以及粘结滑移性能的影响。结果表明: 试件的荷载-滑移曲线具有相同的发展趋势, 可将其划分为无滑移段、荷载上升段、荷载下降段和水平残余段四个阶段; 试件的破坏模式为混凝土劈裂破坏, 劈裂裂缝从加载端型钢翼缘产生, 并向自由端发展; 随着地聚合物混凝土抗压强度、型钢的保护层厚度和配箍率的提高, 试件的特征粘结强度呈上升趋势; 与普通水泥型钢混凝土不同, 型钢的锚固长度增大也会使试件的特征粘结强度提高。根据试验结果, 建立了特征粘结强度的计算公式, 提出了型钢地聚合物混凝土的粘结-滑移本构模型, 采用该模型计算得到的型钢地聚合物混凝土粘结-滑移曲线与试验曲线吻合度较高。
地聚合物混凝土 型钢 推出试验 特征粘结强度 锚固长度 粘结-滑移模型 geopolymer concrete steel section put-out test characteristic bond strength embedded length bond-slip model
1 中国人民公安大学侦查学院，北京 100038
2 北京华仪宏盛技术有限公司，北京 100123
3 上海如海光电科技有限公司，上海 201299
4 南京简智仪器设备有限公司，江苏 南京 210049
为了建立一种烟盒物证的分类研究方法，将X射线荧光光谱法、拉曼光谱法、差分拉曼光谱法相结合，对39个黄色烟盒样本进行检验。对于X射线荧光光谱数据，采用系统聚类法，可以将样本初步分为5类；综合拉曼光谱数据与差分拉曼光谱数据，利用主成分分析法对数据进行降维，采用K-Means聚类在系统聚类的基础上实现更精确的分类，可以将样本分为12类。结果表明，所提方法充分结合了X射线荧光光谱法和差分拉曼光谱法的优势，结合化学计量学可以对烟盒样本实现较好的分类检验，为公安机关侦查工作提供线索和方向。
光谱学 X射线荧光光谱 拉曼光谱 差分拉曼光谱 烟盒 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0530003
1 云南师范大学信息学院，云南 昆明 650500
2 云南财经大学信息学院，云南 昆明 650221
3 云南师范大学地理学部，云南 昆明 650500
多波束天线技术可用于提升频谱资源利用率和信道容量而备受关注，而利用变换光学的方法设计各类天线也成为近年来的研究热点。提出了利用面积映射方法来设计多波束透镜天线，探讨了透镜天线的实现方法，并仿真验证了天线性能。研究结果表明，基于面积映射方法所设计的多波束透镜天线可呈现出无磁性且分块均匀的材料参数分布，进而可用介质基板钻孔或等效媒质方法来合成器件，用以重塑偶极子天线的辐射方向，提升辐射增益，实现多方向定向辐射。
光学器件 梯度指数透镜 超材料 等效媒质理论 激光与光电子学进展
2022, 59(3): 0323002
1 西安应用光学研究所，陕西 西安 710065
2 陆军装备部航空军代局驻西安地区航空军代室，陕西 西安 710065
为实现目标光谱辐射亮度的高精度测量，研制了一种小视场近紫外到近红外光谱辐射计，光谱范围为300 nm～2 000 nm，光谱辐射亮度测量范围为50 μW/cm2·nm·sr～1 000 μW/cm2·nm·sr。阐述了近紫外到近红外光谱辐射计设计原理及关键部件，使用基于钨带灯的直接定标法实现了光谱辐射计光谱辐射亮度绝对定标，测量了标准积分球光源的光谱辐射亮度，测量值与积分球光源标准值偏差优于0.5%。
光谱辐射计 光谱辐射亮度定标 积分球光源 spectroradiometer spectral radiance calibration integrating sphere source
飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景, 同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法, 比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法的优缺点。自相关法具有脉宽测量范围广、结构简单等特点, 但不具备脉冲波形测试能力。光谱相位相干直接电场重构法对待测激光光束质量要求较高,不适合大量程范围激光脉宽快速测量。为满足10 fs～5 ps大量程范围超短激光脉冲宽度和脉冲波形的测试需求, 采用自相关法及二次谐波频率分辨光学开关法研制飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试仪, 时间分辨率优于2 fs。
飞秒激光 脉冲宽度 脉冲波形 测试 femto-second laser pulse width pulse waveform measurement
郑州大学西亚斯国际学院电子信息工程学院, 郑州 451150
目标特征表示是视觉目标跟踪领域中的一个热点话题。近年来,核相关滤波器因其时效性在目标跟踪中得到广泛应用, 但简单的灰度特征表示难以应对复杂环境中的目标跟踪问题。基于此,融合颜色特征提出了一种实时的目标跟踪方法。实验结果表明, 颜色信息可以有效提高目标跟踪的整体性能, 该方法能够适应姿态变化、光照变化等多种目标外观变化, 平均跟踪速度为62.1帧/s, 可以满足实时应用的需求。
目标跟踪 特征表示 相关滤波器 颜色特征 object tracking feature representation correlation filter color feature
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学,北京 100039
3 吉林大学 通信工程学院,吉林 长春130012
舰载光电跟踪设备在跟踪百公里以上的目标时, 由于受到障碍物干扰,目标有时可能从视场中丢失, 需采用记忆跟踪算法对目标的未来时刻位置进行预测, 重新找回目标。常规的CA、CV模型预测目标时忽略了残差, 记忆跟踪时间短, 从而造成预测目标不够精确。针对以上问题, 提出了Kalman目标预测模型, 延长记忆跟踪时间。首先, 由船地坐标转换公式推导了甲板坐标系下船摇速度, 前馈到伺服控制系统速度回路中, 保证视轴自稳定, 同时提高跟踪精度; 其次, 概述了CA、CV、Kalman目标预测模型; 最后, 重点论述了3种目标预测模型记忆跟踪和实时雷达引导二维位置信息之间的关系。试验结果表明, 本文由于引入了Kalman目标预测模型, 使得记忆跟踪时间比传统的CA、CV模型的预测目标时间提高了一个数量级。解决了工程中舰载光电跟踪设备受船摇影响时跟踪精度低和记忆跟踪时间短的问题。
三自由度船摇自稳定模型 CV模型 CA模型 Kalman模型 three degree of freedom model of ship swing self-s CV model CA model Kalman model
1 长春工业大学 电气与电子工程学院, 吉林 长春 130033
2 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 长光卫星技术有限公司, 吉林 长春 130033
针对光电跟踪系统目标的快速捕获过程, 本文提出了时间最优滑模控制方法。该控制的滑模面函数为时间最优控制系统状态最优运动轨迹, 保证系统状态变量沿着最优轨迹滑动; 设计相应的指数趋紧率, 使状态变量快速平稳趋近滑模面。以180°、90°、60°阶跃信号为捕获目标进行仿真与实验研究, 实验结果为时间最优滑模控制调节时间比时间最优控制和滑模控制分别减小了约43.66%、59.67%, 超调量为0, 稳态波动量为0, 稳态误差减小了约为44.94%和6234%, 与仿真结果相吻合。结果表明该方法调节时间短, 超调小, 稳态值平稳, 稳态误差小, 鲁棒性强等优点适合应用于光电跟踪系统目标快速捕获, 具有重要的研究与应用价值。
捕获 时间最优滑模控制 时间最优控制 滑模控制 photoelectric tracking system acquisition time optimal control sliding model control steady state errors robustness
