1 西安石油大学 理学院，西安 710065
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 中国科学院光谱成像技术重点实验室，西安 710072
3 中国科学院大学 光电学院，北京 100049
开展了基于仿生曲面复眼相机的空间目标定位实验研究。采用CALibration Tag标定板结合MATLAB标定工具箱对自研仿生复眼相机进行内外参数的标定。针对目标的三维定位，从曲面复眼相机成像原理出发并利用相机定标参数，确定目标点在复眼相机中各子眼坐标系下坐标的线性关系并建立线性方程组，通过最小二乘法进行求解以获得目标点的准确空间定位。设计了光斑定位实验，实验结果表明，在至少4 m的工作距离内，仿生曲面复眼相机的定位误差可以控制在2%以内，该目标定位方法应用于仿生曲面复眼相机能实现较高精度的目标定位。在此基础上，采用尺度不变特征转变算法实现了两个子眼所拍摄子图像的特征点粗匹配，结合随机抽取一致算法去除错误匹配点，进而由特征点在子眼像素坐标系中的二维坐标反演出其在空间坐标系中的三维坐标，最后通过对所有点进行点云拼接获得完整的重构点云。实验结果表明，对距离相机约0.6 m处的边长为5.5 cm的正方体可以实现较好的三维立体重构。
多通道成像 相机标定 图像处理 三维定位 三维重构 Multichannel imaging Camera calibration Image processing 3D positioning 3D reconstruction
1 中电科技集团重庆声光电有限公司， 重庆 401332
2 重庆西南集成电路设计有限责任公司， 重庆 401332
3 中国电子科技集团公司 第二十四研究所， 重庆 400060
基于55 nm CMOS工艺，设计了一种工作于28 GHz的对称型单刀双掷(SPDT)开关。采用串并联拓扑结构实现高隔离度，通过MOS管与电感器构成的开关电感进行LC阻抗匹配，从而实现了低插入损耗和较小芯片面积。开关管采用悬浮衬底设计，减小了插入损耗，提高了线性度。仿真结果表明，该SPDT开关在工作频率下，插入损耗小于1.7 dB，隔离度大于30 dB，输入输出回波损耗小于-20 dB，输入1 dB压缩点为12 dBm。芯片尺寸为240 μm×180 μm。
SPDT开关 开关电感 浮体 CMOS工艺 SPDT switch switching inductor body floating CMOS process
1 中国电子科技集团 重庆声光电有限公司, 重庆 401332
2 重庆西南集成电路设计有限责任公司, 重庆 401332
在0.18 μm SiGe BiCMOS工艺下,设计了三种射频端口的ESD防护电路。在不影响ESD防护能力的前提下,通过串联多级二极管,可以显著提高射频电路的线性度。通过在二极管通路中串联LC谐振网络和大电感,在显著降低射频端口ESD防护电路插入损耗的同时还提高了射频电路的线性度。仿真结果表明,两级串联二极管结构可以将输入1 dB压缩点提高至18.9 dBm。在16 GHz频点,串联LC谐振网络设计和串联大电感设计分别可以将插入损耗减小0.5 dB和0.9 dB。
射频电路 ESD防护 插入损耗 RF IC SiGe BiCMOS SiGe BiCMOS ESD protection insertion loss
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
具有确定相对孔径的光学系统只能对有限景深范围内的物体进行清晰成像。而超出景深范围的物体经过两个光学元件的两次反射之后，聚焦于探测器靶面，形成超景深鬼像光斑，大大降低了对比度。利用Code V与LightTools软件对已产生超景深鬼像的光学系统进行了仿真分析，并对产生超景深鬼像的两个光学元件表面进行了定位。仿真结果与产生的现象能够对应，证明该方法正确可行，并可用于其他光学系统。
超景深鬼像 仿真分析 exceed depth of field ghost image Code V Code V LightTools LightTools simulation analysis
中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春130033
为提高跟踪测量系统对暗弱目标的探测能力, 设计一套自动化激光主动照明光学系统, 对跟踪测量视场范围进行主动辅助照明。该系统在02~5 km距离处的照明直径均为10 m, 计算出其在-20 ℃及+45 ℃的温度调焦量, 照明仿真结果表明系统照明不均匀性＜15%。通过研究系统像差对照明均匀性的影响, 以及对设计的调光组进行分析, 得到调光组移动量与照明距离之间的理论关系, 表明自动调节调光组位置即可实现不同照明距离处的均匀照明。设计和分析结果表明, 该主动照明系统能够自动调节调光组位置, 实现跟踪测量视场内的均匀照明, 有利于跟踪测量系统对于暗弱目标的探测。
激光主动照明 自动化 照度均匀 laser active illumination automation uniform illumination
提出了一种基于非均匀透镜阵列的对数极坐标传感器，通过建立数学模型，证明其具有非均匀采样与对数极坐标映射特性.通过仿真实验以及实例设计验证了模型的有效性，同时分析了非均匀透镜阵列的关键参量(盲孔半径r0，增长系数q，填充因子ηf)对系统性能的影响，结果表明: 1)盲孔半径r0在每环透镜数量N相同的情况下，随着环数M的增加而减小; 在M相同的情况下，随着N的增加而增大; 2)填充因子ηf随N的增加而增加，当N≥40，ηf趋于极限值π/4，选取N=40，得到较为合理的环间增长系数q=1.106.所获得的实验结果为实现对数极坐标映射的非均匀透镜阵列设计奠定了理论基础，有利于实现一种新型对数极坐标图像传感器.
应用光学 非均匀透镜阵列 对数极坐标映射 非均匀采样 光学设计 数学模型 光学传感器 Applied optics Non-uniform lens array Log-polar mapping Non-uniform sampling Optical design Mathematical models Optical sensors
海军工程大学船舶与动力学院, 湖北 武汉 430033
通过改变气缸套和活塞间隙, 设计了6种工作状态, 获得了某型6缸柴油机在每种工作状态下不同负荷时的润滑油样本共计69个, 采用超谱M型原子发射光谱仪分析21种元素浓度。 应用主成分分析法, 分别以分析元素和润滑油样本为研究对象, 基于权系数和主成分得分, 对光谱数据进行了元素分类和样本分类。 发现应用主成分分析法分析油液光谱数据能比较理想地对元素进行分类, 该分类的3种主成分反映了5种类型的元素组合即磨损元素Fe, Cr,Cu, Al和Pb, 含量较高的添加剂元素Na, Zn, P, Ca和Mg, 含量较低的添加剂元素Ba和B, 润滑油主成分元素C和H和干扰元素Ni, Ti, Mo, V和Ag等。 不仅如此, 主成分分析法对样本的分类较好地区分了来自柴油机不同的气缸套—活塞设计间隙的油样。 研究表明应用主成分分析法分析润滑油光谱分析数据可揭示不同元素的来源、 监测工况和诊断磨损故障。
油液光谱分析 主成分分析 柴油机 润滑油 Spectrometric oil analysis (SOA) Principal component analysis (PCA)
定义了压电晶体的增劲声光系数，它反映压电晶体中声光、电光和压电效应共同作用的结果。从参量互作用基本理论出发，同时考虑声光效应、电光效应和压电效应三个因素，用一个压电增劲声光系数来表示三种因素的共同作用，导出表面波声光布拉格互作用的耦合波方程。并求解得出相应衍射效率的计算公式。该式说明在弱声光互作用条件下，衍射导光波强度与超声功率成正比。表面波声光器件具有体积小、工作稳定、能耗小、易于集成等优点。可以用作光偏转器、光调制器、滤光器。在光通信以及各类实时信号处理，如相关、卷积、频谱分析、矩阵光计算等领域具有广泛的应用前景。
表面波 布拉格衍射 声光互作用 耦合波方程 surface acoustic wave Bragg diffraction acousto-optic interaction coupled wave equations
