设计了一种采用可调谐有源电感(TAI)的多频段低噪声放大器(MBLNA)。在放大级中，由电感值及Q值可多重调谐的TAI与电容值可调谐的变容二极管构成选频网络，并结合共射-共基放大电路，实现对不同频段信号进行选择放大。输入级采用带有输入串联电感与发射极电感负反馈的共射放大电路，实现了MBLNA输入阻抗的宽带匹配。输出级采用共射放大电路，在满足输出匹配的同时，再次对信号进行放大，保证了MBLNA的高增益，同时输出级与放大级构成电流复用结构，降低了整体电路功耗。基于WIN 0.2 μm GaAs HBT工艺库，利用ADS对MBLNA的主要性能参数进行验证。结果表明，该MBLNA可以在1.9 GHz、2.4 GHz、3.4 GHz、5.2 GHz等多个频段下工作；电压增益S21分别为27.2 dB、25.5 dB、21.6 dB、17.4 dB；噪声系数NF在1.3 dB~5.2 dB之间；输入和输出匹配良好；电路总功耗仅为17.5 mW。
低噪声放大器 可调谐有源电感 多频段 LNA tunable active inductor multiband
1 福建工程学院机械与汽车工程学院，福建 福州 350118
2 福建工程学院先进制造生产力促进中心，福建 福州 350118
对选区激光熔化技术（SLM）成形316L不锈钢样件的成形性能进行试验研究，利用能量密度公式建立不同参数与成形性能之间的关系，针对不同的能量密度对样件致密度、耐磨性能的影响进行探究。结果表明，当激光能量密度从34.72 J/mm3增加到69.44 J/mm3时，试样件致密度从91%增加到99%。能量密度的增加，导致熔池内部的流动性提高，从而使金属溶液表面张力减少，致密度随之增加。之后能量密度从86.81 J/mm3增加到121.53 J/mm3，致密度没有明显变化；而试样件的耐磨性随着能量密度的增加呈现先增加后减少的规律，当能量密度为86.81 J/mm3时，样件拥有最好的耐磨性和最高的致密度。
选区激光熔化 能量密度 致密度 显微组织 耐磨性能 selective laser melting energy density density microstructure wear resistance
针对传统分解信号方法需要人工设定基函数，具有测不准性等问题，采用自驱动的傅里叶分解方法（FDM）处理信号，提出一种基于FDM能量熵的特征提取与识别方法。首先对振动信号进行FDM分解，得到若干个傅里叶固有带函数；然后利用自相关性原理重构信号，并提取信号FDM能量熵特征；最后将融合的特征向量送入支持向量机进行训练，并对有害振动进行识别。实验结果表明，所提方法能正确识别不同振动信号的类型，具有较高的准确率，应用于光纤预警系统中有望提高对有害振动的识别性能，促进管道保护技术的发展。
光纤光学 光纤振动信号 傅里叶分解方法能量熵 基音周期 特征提取与识别 激光与光电子学进展
2021, 58(7): 0706006
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
针对遥感图像中的目标检测问题,采用基于卷积神经网络的目标检测框架对目标进行提取,针对该网络制作了包含三类遥感图像中常见目标的目标检测数据集。为了解决遥感图像目标旋转角度较大的问题,将空间变换网络融入超快区域卷积神经网络,提出了一种具有旋转不变性自学习能力的目标检测模型。通过与传统的目标检测方法进行对比分析,探究了不同方法对遥感图像目标检测的实际效果。相对于传统的目标检测方法,融合了空间变换网络的卷积神经网络所提取的特征具有更好的旋转不变特性,从而能够达到更高的检测精度。
图像处理 卷积神经网络 空间变换网络 目标检测 深度学习 激光与光电子学进展
2019, 56(5): 051002
1 宁波大学机械工程与力学学院，浙江 宁波 315211
2 中国科学院宁波材料技术与工程研究所，浙江 宁波 315201
水导激光加工技术因加工材料表面热影响小，加工深度能力强等优点展现出优越的加工能力。研究基于水导激光加工机理，提出一种新型水导激光缩流导光方法，分析了缩流机理，并通过激光与缩流层流水柱高效耦合试验与材料加工试验验证其加工方法可行性。试验结果表明，保持气压不变，随着水压的增大，缩流层流水柱的速度、直径及长度不断增大；保持水压不变，随着气压的增大，层流水柱速度逐渐增大，直径和长度逐渐减小。同时，通过调节激光与层流水柱耦合最优传导激光条件下进行加工试验。对比空气中加工结果，水-气缩流传导激光加工技术在热影响区和热堆积上有明显的改善，初步验证新型水-气缩流传导激光加工技术的可行性。
水导激光加工 缩流 耦合 机理分析 可行性 water-guided laser processing shrinkage coupling mechanism analysis feasibility
1 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 浙江 宁波 315201
2 宁波大学机械工程与力学学院, 浙江 宁波 315211
为了探讨激光表面微织构加工技术对氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷凹槽型表面微织构的制备能力, 采用短脉冲皮秒激光器探究平均功率、扫描速度、重复次数等工艺参数对表面织构结构形貌和质量的影响。结果表明: 氧化铝陶瓷在功率8.3 W, 扫描速度800 mm/s, 重复次数10次时, 凹槽呈U型,加工效果较好; 氮化硅陶瓷在功率40.6 W, 扫描速度800 mm/s, 重复次数10次时加工效果较好, 且皮秒激光对氧化铝陶瓷的加工效率高于氮化硅陶瓷。氮化硅陶瓷加工凹槽底部有白色氧化物层产生, 对氮化硅凹槽形貌有较大影响。
激光加工 表面微织构 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 制备能力 laser processing micro surface texture alumina ceramics silicon nitride ceramics preparation ability
1 中国科学院宁波材料技术与工程研究所, 浙江 宁波315201
2 中国科学技术大学纳米科学技术学院, 安徽 合肥230026
实验分析了不同工艺参数的激光冲击处理对5083铝合金力学性能的影响, 结果表明:与未处理试样相比(336.44 MPa, 99 HV), 经过激光能量密度4.47 GW/cm2与5.62 GW/cm2冲击处理后, 试样的抗拉强度分别提升至347.02 MPa与353.13 MPa, 硬度分别提高了17%与27%。同时, 晶粒的尺寸与未处理试样相比明显变小, 晶粒细化明显。综上所述: 激光冲击强化产生的塑性变形引起的晶粒细化能有效提高材料的抗拉强度与表面硬度。
激光冲击强化 5083铝合金 拉伸性能 表面硬度 晶粒细化 laser shock peening 5083 aluminum alloy tensile strength surface hardness grain refinement
1 北京市应用光学重点实验室, 北京师范大学物理系, 北京 100875
2 太赫兹光电子教育部重点实验室, 首都师范大学物理系, 北京 100048
测量了高纯拉西地平(98%)和拉西地平口服药片(2%)0.5~1.8 THz的太赫兹反射时域信号, 并分别提取出二者的吸收谱和折射率谱。 通过将纯样品的吸收峰位与CASTEP晶体软件计算得到的吸收线位置进行比较, 并用Lorentz线型函数对其中位置相近的吸收峰进行拟合, 得到了拉西地平的指纹谱, 并从实验上确定了拉西地平的六个特征频率, 这些频率分别为0.62, 0.78, 1.07, 1.28, 1.63和1.76 THz； 由于口服药片中添加了其他大分子物质作为辅料, 这些物质带来的吸收本底会对拉西地平的特征峰的识别造成干扰, 因此, 特征吸收峰数量减少至四个, 它们分别是0.62, 0.78, 1.28和1.63 THz； 另外, 纯样品和口服药片的折射率谱存在较大差异, 这也与口服药中添加的辅料有关。 尽管实际的拉西地平口服药片中含有的拉西地平的成分很低, 但是, 太赫兹指纹谱依然可以将拉西地平的特征频率识别出来。 因此, 太赫兹时域光谱技术对拉西地平药品的成分检测是十分有效的。
太赫兹光谱 拉西地平 吸收谱 折射率谱 特征频率 Terahertz spectroscopy Lacidipine Absorption spectrum Refractive index spectrum Characteristic frequency 光谱学与光谱分析
2017, 37(8): 2356
