作者单位
摘要
1 中国科学院空天信息创新研究院中国科学院定量遥感信息技术重点实验室,北京 100094
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
3 电子科技大学资源与环境学院,四川 成都 611731
提出一种成像前评价关联成像系统性能的方法,基于通信系统信道评价方法对观测矩阵进行分析,计算成像系统的信道容量,以信道容量来评价系统性能。对100幅成像场景、20种不同类型的观测矩阵以及2种重建算法进行成像仿真,并与成像重建后的图像质量评测效果进行对比分析。结果表明:本文在成像前对系统性能的评价结果与成像后的验证结果具有较好的一致性,当采样比例相同时,重构图像的均方差和信道容量对矩阵元素分布类型具有相同的依赖关系;当矩阵元素分布类型相同时,归一化信道容量和归一化反转均方差随采样次数变化的曲线具有很高的拟合程度,其拟合系数R2值普遍大于0.8。本文方法具有很强的适用性,其效果不随图像尺寸的变化而变化,能够广泛应用于常见的遥感场景。
成像系统 观测矩阵 采样比例 分布类型 信道容量 性能评价 imaging systems observation matrix sampling ratio distribution type channel capacity performance evaluation 
光学学报
2024, 44(2): 0211002
杨军 1,3,4,*林蹉富 2邹晨 2喻张俊 1,3,4[ ... ]秦玉文 1,3,4
作者单位
摘要
1 广东工业大学先进光子技术研究院,广东 广州 510006
2 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
3 通感融合光子技术教育部重点实验室,广东 广州 510006
4 广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
光频域反射(OFDR)是一种基于光调频连续波原理的分布式光纤测量技术,它利用扫频光干涉信号频率与光纤位置之间的傅里叶变换关系获取沿光纤分布的散射/反射/损耗、相位和偏振等特征信息,可进一步反演光纤感测的温度、应力/应变等外界物理场分布。相比于时域、相干域等分布式测量技术,OFDR的优点是可兼顾高空间分辨率、高测量灵敏度、长测量距离、大动态范围、高速响应等性能。回顾了OFDR的测量原理,综述了分布式测量噪声来源、空间点扩展函数退化机理以及测量误差与噪声抑制等OFDR性能提升关键技术;推导了基于OFDR分布式传感的测量极限,分析了提升传感精度与测量距离的若干方法;概述了国内外OFDR仪器发展现状及其在集成波导器件与保偏光纤等测试、光纤陀螺环内部应力传感等应用范例,最后展望了未来的若干研究方向。
光频域反射技术 测量退化机理 分布式传感极限 光频域反射仪器 高性能应用 optical frequency domain reflectometry measuring degradation mechanism distributed sensing limitation optical frequency domain reflection instrument high-performance application 
光学学报
2024, 44(1): 0106002
作者单位
摘要
1 上海理工大学 材料与化学学院,上海 200093
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
4 中国科学院上海技术物理研究所 空间主动光电技术重点实验室,上海 200083
5 中国科学院大学杭州高等研究院,浙江 杭州 310024
对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器(SPADs)进行了总剂量为10 krad(Si)和20 krad(Si)的γ辐照,并进行了原位和移位测试。辐照后,暗电流和暗计数率有轻微的下降,而探测效率和后脉冲概率基本不变。经过一定时间的室温退火后,这些退化基本恢复,这表明瞬态电离损伤在γ辐照对InGaAsP/InP单光子雪崩探测器的损伤中占主导地位。
γ辐照 InGaAsP/InP 单光子雪崩探测器 单光子性能 Gamma irradiation InGaAsP/InP single-photon avalanche diode single-photon performance 
红外与毫米波学报
2024, 43(1): 44
作者单位
摘要
1 中国科学院光学天文重点实验室(国家天文台),北京 100101
2 中国科学院空间天气学国家重点实验室,北京 100190
3 中国空间技术研究院钱学森空间技术实验室,北京 100094
4 中国科学院大学,北京 100049
相机是光学望远镜观测系统的重要组成部分,为了提高天文光学观测的精度和效能,开展了天文光学相机性能的检测技术研究。根据天文观测对光学相机的性能需求,给出了相机性能检测项目、检测方法、检测实验和数据处理方法,检测项目包括增益、读出噪声、满阱电荷、线性度、本底稳定性、像元响应不均匀性、暗电流等。基于这套方法,在实验室对sCMOS和CCD两款相机进行了实测,获得了相机的性能参数,结果显示,sCMOS 12-bit档位较CCD 1 MHz 4×档位,读出噪声低约1倍,暗电流高约17倍,动态范围低约3星等,像元响应不均匀性高约1倍,两款相机都具有较高的线性度和本底稳定性,该sCMOS具有辉光,不适合长时间曝光观测。该方法可以检测获得适用于天文光学观测的相机性能参数,便于开展天文实测工作,实现相同相机不同档位或不同相机之间的性能对比,定期对相机进行检测可以建立其全生命周期性能参数数据库,对相机的健康状态管理及观测系统故障诊断具有现实意义。
CCD CMOS 性能检测 天文观测 CCD CMOS performance testing astronomical observations 
红外与激光工程
2023, 52(12): 20230316
作者单位
摘要
1 陕西理工大学机械工程学院,陕西 汉中 723001
2 陕西省工业自动化重点实验室,陕西 汉中 723001
为研究重熔功率对Inconel 718镍基自润滑涂层组织与性能的影响规律,采用激光熔覆技术在27SiMn钢板材上制备Inconel 718熔覆涂层,选用三种不同的激光功率二次重熔熔覆试样。使用超景深显微镜观察熔覆层表面形貌及金相组织,使用显微硬度计检测熔覆层的显微硬度,使用销-盘式摩擦磨损试验机检验及评价熔覆层的摩擦磨损性能。结果表明,激光重熔后熔覆层的晶粒得到明显的细化,随着重熔功率的增加,熔覆层晶粒尺寸先减小后增大,重熔功率为1 260 W时,熔覆层顶部晶粒尺寸最均匀细小;重熔后熔覆层的硬度均有较大提高,相较未重熔试件硬度最高可提升22%;从磨损形貌来看,试样的磨损机理主要为磨粒磨损,经重熔后试样的摩擦系数及磨损失重均得到了明显的降低。分析摩擦磨损试验数据可知,重熔功率在1 260 W时,试件的耐磨性能最好。
重熔功率 Inconel 718涂层 耐磨性能 显微组织 硬度 remelting power Inconel 718 coating wear-resisting performance microstructure hardness 
应用激光
2023, 43(5): 0064
作者单位
摘要
1 南京理工大学 化学与化工学院, 南京 210094
2 泸州北方化学工业有限公司, 泸州 646000
3 上海美同安防工程科技有限公司, 上海 200090
利用密闭爆发器实验系统, 对一种新型裂岩器材的装填药剂燃烧性能进行了研究, 以此对后续产品中的药剂组分、比例进行指导性调控。设计了9∶1~4∶6不同梯度组分的混合药剂进行密闭爆发器实验, 对所有药剂的p-t曲线及dp/dt-t曲线分析后确定火药力实验中所用药剂配比为7∶3与5.5∶4.5。使用0.12 g/cm3、0.2 g/cm3两种装填密度对混合药剂进行火药力实验, 参照火药燃速处理方法, 假设混合药剂为单一整体, 密度为1.5 g/cm3, 在此假设基础上得到药剂燃烧的Γ-ψ曲线及相应的火药力、燃速系数等参数, 其中单+添(7∶3)配方的火药力最高, 为564.87 kJ/kg, 双+添(7∶3)配方的火药力比之略低, 但仍高于5.5∶4.5配方的火药力。通过对药剂的Γ-ψ曲线分析解释了双+添(5.5∶4.5)配方在实验中出现明显燃烧未完全现象的原因; 对混合药剂对应火药力、燃速系数的分析发现, 火药对整体药剂的做功能力占主导性因素, 火药占比的上升会显著提高药剂的燃烧效能, 但装填密度的改变对两种火药燃烧效果的影响却不一致。装填密度的上升会导致单基药配方燃烧效能的下降, 而双基药配方会出现燃烧效能的上升。
非炸药爆破 裂岩管 密闭爆发器 燃烧性能 non-explosive methods rock breaking cartridge closed explosion experimental system combustion performance 
爆破
2023, 40(2): 165
作者单位
摘要
湖南大学土木工程学院,绿色先进土木工程材料及应用技术湖南省重点实验室,长沙 41008湖南省绿色先进土木工程材料国际科技创新合作基地,长沙 410082
超高性能混凝土(UHPC)是一种具有超高强度、高韧性和优异耐久性的新型水泥基复合材料。由于它的水胶比低、细颗粒用量大,导致新拌浆体黏度高、纤维易成团、泵送困难等问题,不利于混凝土的匀质性及纤维对UHPC增强增韧作用的发挥。本文从流变表征和模型层面综述了UHPC的流变特性,基于水胶比、外加剂、矿物掺合料、纤维及骨料特性等因素对UHPC流变性能的影响,讨论分析了UHPC流变行为调控技术,包括调控水膜层厚度、调控浆膜层厚度、降低间隙液黏度、掺入黏度调节外加剂、改变纤维特性等5个方面及其调控作用机理。
超高性能混凝土 流变性能 调控技术 纤维分散与取向 力学性能 ultra-high performance concrete rheological property regulation techniques and mechanisms steel fiber dispersion and orientation mechanical properties 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 3025
作者单位
摘要
1 广西大学土木建筑工程学院,南宁 530004长沙理工大学土木工程学院,长沙 410114
2 长沙理工大学土木工程学院,长沙 410114
3 湖南省高速公路集团有限公司,长沙 410003
为了降低超高性能混凝土(UHPC)的黏度,提高其工作性能,借鉴表面化学的研究成果,选用具有亲水性官能团的氨基硅烷(KH550)作为UHPC混合料的辅助外加剂,在UHPC混合料组分或配合比不变条件下,研究了水解硅烷配合比和水解硅烷的掺量对UHPC力学性能和流变性能的影响,揭示了UHPC力学与流变性能的硅烷改性机制。结果表明:KH550适合在无水乙醇和去离子水(或自来水)的混合溶剂中水解,水解最佳的配合比(质量比)为m1 (KH550)∶m2 (去离子水或自来水)∶m3(无水乙醇)=1.0∶3.0∶(2.5~5.0),水解工艺为:三者混合后,用玻璃棒搅拌3 min,水解2 h以上;UHPC中的最佳硅烷掺量(按与UHPC中硅灰的质量比计)为1%;可以采用Bingham模型描述水解硅烷改性的UHPC的流变行为;基于水解硅烷改性的新拌UHPC流变性能大幅提升,但对力学性能的影响可忽略不计。
超高性能混凝土 硅烷 水解配合比 流变性能 力学性能 ultra high performance concrete silane hydrolysis mix proportion rheology mechanical performance 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 2914
作者单位
摘要
青岛理工大学土木工程学院,山东 青岛 266520
为了探究海水海砂碱激发混凝土与FRP筋的粘结性能发展规律,推动新型绿色建筑材料的应用,本研究通过对碳纤维增强塑料(CFRP)筋/玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋与海水海砂碱激发混凝土(SSASC)试件进行中心拉拔试验,研究了FRP筋种类、直径、锚固长度及混凝土强度、养护龄期等因素对FRP筋-SSASC试件的粘结性能的影响。基于现有文献和实验所得数据统计分析,表明碱激发混凝土(ASC)与FRP筋的粘结性能明显优于普通硅酸盐混凝土(OPC)。同时使用多元线性方程将试验数据代入拟合出适用的粘结强度预测公式。结果表明:粘结强度随FRP筋直径和锚固长度的增大呈减小趋势,其中随直径的变化趋势不明显;ASC30混凝土大多为拔出破坏,ASC60混凝土大多为劈裂/筋断破坏,且强度较高的混凝土的粘结强度也较高;随养护龄期的增加其粘结强度有所上升;OPC与FRP筋的粘结强度小于ASC;所得粘结强度经验公式与实验数据具有良好的相关性。
海水海砂混凝土 碱激发混凝土 纤维增强塑料筋 粘结性能 粘结强度预测 seawater sea-sand concrete alkali activated concrete fiber-reinforced polymer bars bond performance bond strength prediction 
硅酸盐学报
2023, 51(11): 2750
作者单位
摘要
1 光电对抗测试评估技术重点实验室, 河南 洛阳 471000
2 郑州大学电气工程学院, 郑州 450000
考虑到背景杂波图像结构无规则且复杂, 目标图像结构规则且简单, 两者之间的结构差异为杂波度量提供了有效途径, 提出一种基于图像结构复杂度的背景杂波表征方法。首先, 方向梯度直方图能有效表征图像结构信息, 利用图像局部区域方向梯度分布熵表征对应区域的结构复杂度; 其次, 考虑到人眼视觉系统对图像对比度敏感, 分别在图像方向梯度分布熵空间和对比度空间中度量背景杂波与目标之间的差异,采用标准方差加权求和的方式对背景杂波建模; 最后, 推导了背景杂波与目标获取性能之间的关系, 建立了光电成像系统目标获取性能评估模型。利用公开数据集对模型进行了验证, 实验结果表明, 所提方法所评估的目标获取性能与实际主观目标获取性能具有较高的一致性, 而且在均方根误差(RMSE)、相关性方面优于现有的杂波度量方法。
光电成像 目标探测 背景杂波 杂波量化 方向梯度分布 结构复杂度 目标获取性能 photoelectronic imaging target detection background clutter clutter quantization directional gradient distribution structural complexity target acquisition performance 
电光与控制
2023, 30(9): 0074

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