作者单位
摘要
1 北京牡丹电子集团有限公司博士后科研工作站, 北京 100000北京理工大学电动车辆国家工程实验室, 北京 100000
2 北京牡丹电子集团有限公司博士后科研工作站, 北京 100000
3 北京理工大学电动车辆国家工程实验室, 北京 100000
针对标准蝗虫优化算法(GOA)搜索精度低、容易得到局部最优解和稳定性差的不足, 提出一种基于互利共生与混合变异策略的改进GOA。首先, 引入一种针对收敛因子的非线性重构方法, 均匀算法全局搜索与局部开发, 设计一种基于高斯-柯西分布的个体混合变异机制, 有效避免局部最优解;再引入一种互利共生策略, 增强个体多样性, 提升算法全局寻优能力; 然后, 建立了UAV路径规划的代价模型, 并将路径规划转化为多维函数优化问题, 利用改进GOA求解路径规划问题, 以综合考虑威胁代价和能耗代价的目标函数评估个体位置的适应度, 迭代求解最优路径, 并引入B样条曲线对最终散点串连路径作平滑处理。实验结果表明, 改进算法具有更高的搜索精度, 求解路径可以成功规避所有威胁区域, 对车联网(IOV)中的路径规划问题具有较好的参考意义。
航迹规划 无人机 蝗虫优化算法 航迹代价 互利共生 混合变异 path planning UAV Grasshopper Optimization Algorithm (GOA) path cost mutualism hybrid mutation 
电光与控制
2023, 30(9): 0001
作者单位
摘要
1 大连理工大学光电工程与仪器科学学院,辽宁 大连 116024
2 大连医科大学附属第二医院眼科,辽宁 大连 116027
光学相干层析成像(OCT)是一种高速、高分辨率的生物医学成像技术,可实现微米级分辨率和毫米级深度成像。宽带光谱仪是其核心器件,直接决定了系统的轴向分辨率。面向小鼠视网膜高精度成像需求,笔者设计了一套基于自制光谱仪的OCT系统,并提出了一种基于系统性能指标(轴向分辨率和灵敏度下降)的光谱仪标定方法。通过理论计算和仿真,确定了光学器件的参数,并搭建了包括透镜、光栅和线扫描相机等硬件的系统。利用实验数据和光谱仪标定方法对光谱仪性能进行评估,结果表明:系统的有效成像深度可达2.5 mm,轴向分辨率优于3 μm,成像速率为100 kHz,成像范围内的灵敏度下降了23 dB,达到了OCT的应用需求。最后,将所搭建的光谱仪应用于小鼠视网膜成像实验,获得了良好的小鼠视网膜断层图像,并基于断层图像对两种不同小鼠视网膜各层的厚度进行了对比研究。
医用光学 光学相干层析成像 光谱仪 标定 视网膜成像 medical optics optical coherence tomography spectrometer calibration retinal imaging 
中国激光
2023, 50(21): 2107112
作者单位
摘要
1 合肥工业大学土木与水利工程学院,合肥 230009
2 土木工程结构与材料安徽省重点实验室,合肥 230009
3 安徽同济建设集团有限责任公司,合肥 230000
4 安徽省建筑设计研究总院股份有限公司,合肥 230001
为了进一步提高钢渣混凝土中钢渣的利用率,本文使用粗钢渣和细钢渣等质量比例同时取代混凝土中的天然粗骨料和天然细骨料制备C30钢渣双掺混凝土,研究粗、细钢渣骨料取代率对钢渣双掺混凝土力学性能和耐久性能的影响规律。研究结果表明:钢渣双掺混凝土的力学性能普遍优于普通混凝土,且随着粗、细钢渣骨料取代率的增加,钢渣双掺混凝土的力学性能增强,其抗碳化性能先增强后减弱,抗氯离子渗透性能逐渐减弱。本文提出了钢渣双掺混凝土的立方体抗压强度与其他力学指标之间的换算公式。综合考虑钢渣双掺混凝土的力学性能和耐久性能,建议在实际工程应用中粗、细钢渣骨料的取代率不宜高于40%(质量分数)。
钢渣混凝土 粗钢渣 细钢渣 力学性能 耐久性能 steel slag concrete coarse steel slag fine steel slag mechanical property durability 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2846
王帅 1,2,3,4鲍华 1,3,*何春元 2,4荣会钦 2,4[ ... ]饶长辉 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
2 电子科技大学长三角研究院(衢州),浙江 衢州 324003
3 中国科学院自适应光学重点实验室,四川 成都 610209
4 电子科技大学,四川 成都 611731
5 中国科学院大学,北京 100049
6 66389部队,河南 郑州 450000
相位差法 低秩先验 太阳图像 phase diversity low-rank prior solar images 
光电工程
2023, 50(6): 220208
孔令曦 1,2,3,4程涛 1,2,**苏春轩 1,2杨康建 1,2[ ... ]杨平 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院自适应光学重点实验室,四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
3 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
4 中国科学院大学,北京 100049
为提高自适应光学(AO)系统中倾斜镜(TTM)的控制性能,提出了一种基于滤波的线性自抗扰预估控制(FLADRC-Smith)方法。该方法利用Smith预估器提升了系统误差抑制带宽,同时设计滤波环节修正TTM控制量,保证系统对高频扰动信号的抑制性能。仿真建立AO倾斜校正模型对该方法进行验证,结果表明,所提方法能有效提高系统带宽和TTM动态响应性能。在纯时滞系统中,该方法相较于比例-积分(PI)控制将系统的误差抑制带宽提升了4.56倍;在同等误差抑制带宽条件下,将该方法在纯时滞系统和二阶振荡时滞系统中与比例积分预估(PI-Smith)控制方法对比,系统抑制内外部扰动能力更强,TTM的动态响应性能提升了20%以上。
自适应光学 倾斜镜 时滞系统 自抗扰 adaptive optics tip-tilt mirror time-delay system active disturbance rejection 
中国激光
2023, 50(13): 1305001
作者单位
摘要
1 大连理工大学 高性能精密制造全国重点实验室,辽宁大连6024
2 大连理工大学 辽宁省微纳米系统重点实验室,辽宁大连11604
在利用微电铸工艺制作惯性开关的过程中,经常会出现由于界面结合强度低而引起的铸层翘起问题。微电铸层与基板的界面结合强度低会降低微开关的制作成品率、延长制作周期、增加制作成本。针对这一问题,本文从界面钝化膜的角度,采用了“电解活化去除钝化膜”和“引入Cu过渡层”的方法。为探究钝化膜对界面结合强度的影响,通过Materials Studio软件对不同钝化膜去除率模型的界面结合能进行仿真计算,计算结果表明钝化膜去除率越高越有利于界面结合强度的提高,在完全去除钝化膜后界面结合强度提高了197%;为探究过渡金属对界面结合强度的影响,分别以Cu,Cr,Ti作为过渡层,与不锈钢基板和镍铸层建立结合层体系,计算体系的结合能,计算结果表明Cu与基板、Cu与铸层的结合能最高,与未引入过渡金属相比,引入Cu后界面结合强度提高了81%。在仿真研究结果的基础上,开展了电解活化实验,通过电解活化法去除了基板表面的钝化膜,实验结果表明:电解活化区域铸层的界面结合强度明显高于未活化区域铸层的界面结合强度;同时开展了铜过渡层实验,对比了有无Cu过渡层的界面结合强度,实验结果表明:引入Cu后,铸层的界面结合强度明显提高。在上述仿真和实验结果的基础上,制作出尺寸为23 mm×20 mm、总高度为900 μm的微惯性开关。
微惯性开关 微电铸 界面结合强度 分子动力学 电解活化 micro inertial switch micro electroforming interface bonding strength molecular dynamics electrolytic activation 
光学 精密工程
2023, 31(10): 1464
Xinlan Ge 1,2,3Licheng Zhu 1,2,*Zeyu Gao 1,2Ning Wang 1,2[ ... ]Ping Yang 1,2,**
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory on Adaptive Optics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China
2 Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610209, China
3 School of Electronic, Electrical and Communication Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
A real-time wavefront sensing method for arbitrary targets is proposed, which provides an effective way for diversified wavefront sensing application scenarios. By using a distorted grating, the positive and negative defocus images are simultaneously acquired on a single detector. A fine feature, which is independent of the target itself but corresponding to the wavefront aberration, is defined. A lightweight and efficient network combined with an attention mechanism (AM-EffNet) is proposed to establish an accurate mapping between the features and the incident wavefronts. Comparison results show that the proposed method has superior performance compared to other methods and can achieve high-accuracy wavefront sensing in varied target scenes only by using the point target dataset to train the network well.
wavefront sensing distorted grating fine feature 
Chinese Optics Letters
2023, 21(6): 060101
程涛 1郭思成 1,2王宁 1,2赵孟孟 1,2[ ... ]杨平 1,**
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室,四川 成都 610209
2 中国科学院大学,北京 100049
高功率激光是自适应光学的重要应用领域,通过控制高功率激光系统实现高光束质量的激光输出是激光自适应光学技术的一项重要目标。自适应光学主要是利用波前传感器和波前校正器来完成对激光畸变波前的探测与校正。近年来,人工智能的发展为自适应光学技术特别是应用于激光领域的自适应光学技术在波前复原、波前预测以及波前校正方面提供了新的思路和工具。梳理了当前自适应光学的智能化发展概况,介绍了机器学习方法在波前复原、波前预测、相位反演和波前控制四个方面取得的研究进展,并对当前研究方法在高功率激光领域中的应用潜力与面临的挑战进行了讨论。
激光光学 自适应光学 高功率激光 机器学习 laser optics adaptive optics high power laser machine learning 
中国激光
2023, 50(11): 1101008
王帅 1,2何春元 1,2荣会钦 1,2鲍华 3,4,*[ ... ]饶长辉 3,4
作者单位
摘要
1 电子科技大学长三角研究院(衢州),浙江 衢州 324003
2 电子科技大学,四川 成都 611731
3 中国科学院自适应光学重点实验室,四川 成都 610209
4 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
5 66389部队,河南 郑州 450000
盲解卷积是常用的自适应光学图像事后重建方法之一。为提高盲解卷积对太阳(自适应光学)图像的重建效果,本文提出了基于二阶广义总变分的空变多帧盲解卷积算法。该算法首先利用交替最小化和半二次分裂方法求解本文提出的二阶广义总变分约束的空不变多帧盲解卷积模型;然后针对非等晕大视场太阳图像特性,利用重叠分块与加权拼接实现空变盲解卷积扩展。在一米新真空太阳望远镜(NVST)观测的真实太阳图像上进行的重建实验与分析表明,本文算法在主观视觉效果和客观指标上均具有较好的图像重建效果。

多帧盲解卷积 二阶广义总变分 太阳图像 自适应光学 multi-frame blind deconvolution second-order total generalized variation solar images adaptive optics 
光电工程
2023, 50(2): 220207
田中州 1,2,3何星 1,2,3,*王帅 1,2,3杨平 1,2,3许冰 1,2,3,**
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所自适应光学重点实验室,四川 成都 610209
2 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
3 中国科学院大学,北京 100049
针对目前腔失调参数与腔损耗之间的映射关系并不明确,调腔过程中腔相对失调量亦不明晰等问题,提出一种基于腔失调参数扫描的腔损耗寻优调腔方法。该方法通过腔镜倾斜调节量的扫描寻优,以光腔衰荡时间为判据寻找初始腔和测试腔相对失调优化的腔状态。实验结果表明:通过该方法,对同一高反射率待测样片6次实验测量结果的测量重复性精度相比传统方法由1.26×10-4提高到约9.83×10-6,测量重复性峰谷值由3.25×10-4提高到2.7×10-5,测量结果更稳定,表明该方法能获得腔参数相对失调更小的调腔状态,为在初始腔反射率较低的光腔衰荡测量系统中抑制衰荡腔相对失调提供了一种解决方案。
测量 光腔衰荡 高反射率测量 腔损耗寻优 基横模 measurement ring-down cavity high reflectivity measurement cavity loss optimization fundamental transverse mode 
激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0712002

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