倾斜放置二维数字阵列雷达天线参数优化

介绍了二维相控阵或二维数字阵列天线锥形扫描与俯仰、方位扫描时的坐标变换,重点阐述了倾斜放置二维相控阵或二维数字阵列天线按俯仰、方位扫描时的坐标变换关系,基于该坐标变换,得出倾斜放置二维平面相控阵或二维平面数字阵列天线扫描区域边界在变换域上呈椭圆形的结论。基于这样的结论,可以实现对阵面倾斜角度、几何参数的优化。     

用相干刻蚀制作大面积的二维纳米阵列

采用多级激光扩束获得大面积的均匀光场分布，利用相干刻蚀(IL)技术，制作了大面积(3．23cm^2)的二维(2D)周期阵列结构，如光栅和栅格，并以此阵列制备出空间周期为300nm的金属Ag、Au和磁性材料Ni的点阵结构。     

特征值法模拟计算具有流动饱和增益介质激光器的光场(英文)

提出一种特征值方法用于计算具有流动饱和增益介质的气体激光器的光场分布情况.计算模型中,流动饱和增益介质等效为一个位于激光谐振腔内的大腔镜前面的薄增益片.基于这个模型,可以获得特征值法的传输矩阵.通过求解传输矩阵的特征值与特征向量,能够较容易地获得激光器谐振腔中所有可能存在的光场分布情况,通过比较它们的损耗参数能够获得激光器实际存在的光场分布.模拟计算结果显示:流动饱和增益介质对光场分布具有负面影响,它将导致光场分布沿着气体流动的方向倾斜.该方法的模拟计算结果能够与其它方法的模拟计算结果较好地吻合.     

一种宽带宽角双极化相控阵天线单元研究

设计了一种宽带宽角双极化相控阵天线单元,该天线单元采用指数渐变开槽天线形式,并设计了金属匹配柱安装在双极化天线单元之间,保证了开槽天线的接地连续问题。依次给出了该双极化天线单元的仿真设计、阵列样机的性能测试,从仿真和测试结果中可以看出,该双极化天线在3倍频程带宽内具有良好的匹配和辐射特性,并且能实现大角度二维扫描。该双极化天线单元具有宽频带、体积小、结构简单等特点,适于用作宽带宽角扫描相控阵天线的阵列单元。     

声光-光机二维激光扫描系统

基于声光扫描和光机扫描系统,探讨了这种声光与光机相结合的二维激光光栅扫描系统,并讨论了该二维扫描系统的扫描速度稳定性控制及其同步,对该系统的性能进行了测试.结果表明:该二维激光扫描系统的扫描线比较均匀,在激光投影仪等领域具有良好的应用前景.     

使用液晶微透镜的高分辨率三维重建双模相机

提出了一种基于液晶微透镜阵列的双模成像相机。该相机通过打开或者关闭加载在液晶微透镜阵列上的低频电压信号可以快捷地在传统平面成像模式和光场成像模式之间进行切换。液晶微透镜阵列通过常规紫外光刻和湿法刻蚀技术制作而成。通过将液晶微透镜阵列和感光传感器阵列以及主镜头耦合到一起,构造了一个双模成像相机的原型。通过该双模成像相机开展了相关实验,获取了同一目标物的光场图像和平面图像,并对孔径设计和两种工作模式下的景深进行了分析,给出了光场成像模式下目标物三维信息的计算方法,通过将三维光场数据和对应二维平面数据的信息进行融合获得了高分辨率三维图像。     

红外焦平面阵列微扫描成像插值重建研究

红外焦平面阵列微扫描成像对空间分辨率的提高受到混淆效应的严重影响.通过对微扫描成像和重建过程的分析,建立了红外焦平面阵列二维微扫描成像插值重建的理论模型.对模型的分析求解,得到一组适当配置的插值函数,用这组函数来对红外焦平面阵列二维微扫描图像进行插值,重建的二维微扫描图像,可以消除因红外焦平面阵列欠采样产生的混淆效应.采用虚拟仪器技术和图形化软件编程对2×2微扫描插值重建进行了仿真,验证了在不改变红外焦平面阵列的像素分辨率情况下可提高红外成像的空间分辨率.     

用一维阵列探测器测量二维波面倾斜

提出了一种用一维阵列探测器测量光束的二维波面倾斜的方法，可用于高频倾斜测量，给出了初步实验验证。     

光场相机成像质量评价方法研究

光场相机应用一种新的成像技术,利用光学手段获取四维光场信息,包括目标辐射的二维空间分布信息和辐射传播的二维方向信息。与传统相机相比,光场相机在实际应用中可以获得大的景深范围。由此成像质量评价是光场相机研究中一项十分关键的工作。结合光场成像的特点,对光场相机成像模型进行了分析,完成了实际系统中的光场追迹过程,并对点扩散模型进行了计算,仿真实验结果表明该评价方法有效。     

垂直腔的光场调控及其应用（特邀）

垂直腔是激光器、探测器、滤波器、传感器等器件的核心结构,垂直腔的光场分布对激光器、滤波器、传感器等的性能具有重要的影响。垂直腔的结构影响垂直腔的光场分布,从而影响基于垂直腔的器件设计、制作以及其性能。近年来,人们围绕垂直腔的构建及其光场调控做了大量的研究,在理论基础以及器件应用等方面取得了显著进展。首先,介绍了传统上/下分布布拉格反射镜垂直腔的色散特性,和其光场调控的方法以及它们在激光器和滤波器等领域的应用;其次,介绍了基于一维和二维高折射率差亚波长光栅基复合腔的色散特性,和它们在新型激光器和单片集成多波长滤波器阵列等领域的应用;最后,对文章进行总结并展望了垂直腔的新应用。     

用于PCB、HDI、IC载板的高精度多光束激光动态LDI技术

随着智能手机和掌上电脑等超薄、超精细电子产品的大量问世,并为用户广泛接受,其电子产品的小型化、高密度化已成为必然。这些新型电子产品的出现驱动了PCB、HDI和IC载板向更高精度方向发展。据Prismark预测到2014年其线宽L/S精度将会小于10μm/10μm。这使得传统的DMD直接成像式LDI设备将会面临着精度、速度等性能上难以满足高精度的实际需求。阐述了一种新型的用于线宽L/S小于10μm/10μm高精度、高速量产型多光束激光动态LDI技术。该技术是采用了像空间调制器DMD微反射镜阵列对激光束进行图形调制,在成像光系统中增加了与DMD反射镜阵列对应的微透镜阵列图形处理系统,在保证曝光面积不变的前提下缩小了曝光点。其曝光光斑可小于3μm以下。其微透镜阵列采用了多层结构,具有远心光路、空间滤波功能,使曝光焦深可达几百微米到几毫米,提高了设备的实用性和稳定性。采用DMD多光束倾斜扫描技术,实现了更加精细及高密度的曝光图形。采用了阵列式多光引擎同步曝光实现高精度量产型LDI设备。     

机载光电情报侦察系统发展新思路

机载对海探测面临湿度大、云雾多,海面对太阳光的反射强烈、杂波复杂等问题,严重制约光电探测系统对海探测能力。通过分析对海探测的需求,提出全光场相机解决广域监视清晰成像问题,偏振探测提升光电系统“全天候”能力,二维光学旋转扫描技术提升系统集成度和综合化水平等措施,为机载光电情报侦察系统的发展提供了新的思路和方法。     

激光辐照皮肤组织的光子传输解析计算研究

建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态光场模型,在柱坐标系下采用漫射近似法和格林函数法精确求解了高斯和平顶分布的连续激光辐照皮肤组织的光传输方程,得到瞬态光场分布,并以氦氖激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的光分布。研究结果表明：皮肤组织径向光分布规律与入射激光束的光强分布相似,激光与组织光效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光功率、焦斑半径等。     

二维斜周期阵列的分数泰伯效应

对振幅型二维斜周期阵列分数泰伯效应的研究,可以为设计和制作新型阵列发生器提供必要的理论依据。通过坐标的旋转与倾斜描述二维振幅型斜周期阵列,根据菲涅耳变换公式在理论上研究这类斜周期阵列的自成像效应,并进一步讨论了分数泰伯距离处像场的振幅分布与相位分布,给出了具体的相位计算公式。以60°斜交周期菱形阵列为例,模拟计算了它们在各自分数泰伯距离处的像,模拟计算的结果与数学公式推导的结果一致。并简单讨论了利用这种周期结构,设计和制作新型阵列发生器的可行性。另外,还对二维斜周期菱形阵列与正交周期方形阵列在压缩比例和光斑模式等特性上进行了比较分析。     

光束变换环形孔径谐振腔的失调特性分析

光束变换环形孔径激光谐振腔(BCAR)是适用于环形增益介质的高性能谐振腔，已成功应用到高能连续波HF化学激光器中。建立了光束变换环形孔径激光谐振腔镜面倾斜及非共轴的数学模型，在此基础上，使用积分和差分结合的计算方法，计算了失调腔的输出光场近场分布，分析了束变换环孔腔在镜面失调情况下的模式特征，以及对远场传输能力的影响。计算结果表明，非共轴偏移和紧束段倾斜将使输出光场的相位分布呈现剪切、扭曲现象，并且沿偏移方向出现相位跳变；随偏移量的增大，相位畸变严重，远场传输能力下降。不同的偏移方向对于输出光场影响差别很小。两者相比，非共轴偏移对输出光场质量的影响更为严重，而紧束段倾斜的影响相对而言非常小，表现在相位分布的扭曲现象不明显，谐振腔的能量抽取效率变化微弱。     

一种用于空中目标定位的二维扫描系统设计

针对空中运动目标的位姿估计,提出了一种二维 扫描光场解决方案。两套结构独立、功能相同的单 轴线扫描子系统垂直放置构成发射系统,实现X 方向和Y 方向的扫描;运动目标接收到扫描 信号后可直接 获取自身在发射系统坐标中的相对位姿,具有信号处理过程简单、通讯量少等优点。设计实 例结果表明: 单轴扫描子系统的线激光均匀性大于90%,能量利用率高于70%,边缘畸变值小于0.5%;两套单轴扫描系 统组合可建立±20°的矩形扫描光场 ;系统整体能量利用率高,稳定性好,具有一定的实用性。     

基于盖革模式APD阵列的非扫描激光三维成像雷达研究综述

基于盖革模式APD阵列的非扫描激光三维成像雷达发射单个脉冲即能同时获得目标的二维信息和距离信息,在军事和民用方面都有重要应用.首先简要介绍了非扫描激光三维成像雷达的优点及采用盖革模式APD阵列的优势,然后介绍了单个APD器件的工作原理及基于APD阵列的激光三维成像的工作原理,综述了国内外以盖革模式APD阵列作为探测器的激光三维成像雷达发展现状,最后总结归纳了基于盖革模式APD阵列的激光三维成像雷达的发展趋势,分析了我国未来的发展方向.     

自由电子激光光导效应数值研究

本文对喇曼型自由电子激光光导效应进行了理论研究和数值模拟。我们编写了轴对称的二维计算机程序(FELOG),用来研究无波导和有波导情况下的光导效应。对光场分布、光场半径、填充因子及等效折射率等进行了模拟。根据实验参数进行的模拟结果与实验结果进行比较,它们符合很好。并对影响光导效应的因素进行了分析。     

超表面透镜的宽带消色差成像（特邀）

超透镜是一种由二维亚波长阵列结构表面所设计的透镜,其对光场中振幅、相位和偏振的调控能力较灵活,同时具有低损耗、易集成、超轻薄等优点,近些年引起了科研人员广泛的研究兴趣。然而在大多数情况下,针对特定波长设计的超透镜会遭受较大的色差,从而限制了其在多波长或宽带应用中的成像作用。超透镜因其二维平面结构引入了新的自由度,在对色差的消除上体现了新的潜力。文中报道了多种不同的消色差超透镜设计及其消色差调控机理,并对现有的消色差超透镜从调制波段类型进行了分类,如对离散波长的和对连续波长的消色差超表面透镜,后者又可从工作模式上分类为透射型和反射型,最后介绍了超透镜阵列在成像上的应用以及其在大景深宽带消色差器件上的前景。     

光束阵列扫描LM APD阵列三维成像方法性能分析

激光三维成像是空间目标自主交会中相对位姿信息获取的关键技术,线性模式雪崩光电二极管阵列成像具有帧频高、小型化、功耗低等优势,能够适用于星载平台三维成像要求。但是目前国内阵列探测器像元数量有限,需要采用扫描方式提高三维成像分辨率。本文针对光束阵列扫描三维成像方法在空间非合作目标三维成像的应用场景,分析了该成像方法的成像性能。分析结果表明,光束阵列扫描方法能够有效提高LM APD阵列三维成像分辨率,且在能量效率、光束均匀性等方便均有较好的表现。