中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川 绵阳 621900
火星车的环境感知能力是其进行智能移动和探测的基础，而障碍物检测识别是环境感知中的一个重要方面，识别效果直接决定了火星车工作能力和安全性。本文提出一种基于激光雷达数据的火星表面障碍物自动识别方法。通过获取的激光雷达点云数据，首先在分析激光反射强度理论的基础上，通过强度补偿理论将点云强度根据距离、角度因素进行修正，进而构建激光雷达强度值与目标特征的反射关系。通过大津法自动求取全局阈值，自适应的将火星表面点云分类为障碍物点云和非障碍物点云；然后通过曲率约束剔除不符合条件的障碍物点云；最后利用基于八叉树叶节点的连通性聚类，实现火星表面障碍物点云的识别。模拟实验结果表明，该方法可实现激光雷达点云中的火星表面障碍物有效提取，典型障碍物识别精度接近90%，为基于火星车障碍物检测和环境感知相关研究提供借鉴。
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
参考面二阶项(离焦和像散)误差是导致拼接累积误差的主要因素,而参考面高阶误差会导致高频面形误差。分析由参考面误差二阶项和高阶项导致的拼接误差的规律。研究参考面误差导致任意两个子孔径拼接误差之间的关系。提出一种可以有效减小参考面高阶项误差对子孔径拼接结果影响的算法。该算法将拼接后的子孔径面形数据对应相减,分离出参考面高阶项误差的拼接误差。数据仿真和实验验证表明了该算法的正确性和有效性。
测量 干涉测量 子孔径拼接 参考面误差 拼接误差 中国激光
2019, 46(12): 1204006
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。分析几何结构标定中校直误差与平面镜低阶面形测量误差之间的关系,给出描述校直误差与面形测量误差之间关系的灵敏度方程和权重因子,并通过模拟和实验结果对其进行验证。结果表明,校直误差会在面形测量结果中引入倾斜、离焦、像散和彗差等像差项,且面形测量误差与校直误差成正比。本研究有助于选择合适的偏折术系统结构,以提高低阶面形测量精度,同时可为偏折术测量中面形误差的评估和分析提供理论指导。
测量 误差分析 偏折术 低阶面形 几何标定 光学检测
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
偏折术中的几何结构标定误差是制约低阶面形测量精度的主要因素。从数学模型、理论模拟和实验三个方面分析了几何结构标定误差与低阶面形测量误差之间的关系。给出了表示几何结构标定误差与面形测量误差之间关系的数学模型,并通过模拟和实验对其进行了验证。结果表明,几何结构标定中坐标平移误差会导致倾斜和离焦面形测量误差;被测面分别与相机和显示器之间的距离越大,几何结构标定的误差对低阶面形测量的影响越小。研究结果可以帮助设计合适的偏折术测量系统结构和提高低阶面形测量精度。
测量 光学检测 偏折术 几何标定 误差分析 低阶面形 光学学报
2018, 38(11): 1112006
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过理论模拟与实验相结合, 研究了以双层膜的方式实现三波长增透的途径。以正硅酸乙酯为前驱体, 采用酸催化与碱催化溶胶混合的方式调控了溶胶折射率, 并配制了双层复合膜所用的两种溶胶, 制备出了351 nm处透过率大于99.5%, 527 nm透过率大于98%, 1053 nm透过率大于98%的三波长增透膜。用扫描电镜、原子力显微镜观测了膜层结构, 用椭偏仪和分光光度计对膜层性能进行了表征。三波长增透膜对高功率激光装置的运行性能提升起到了积极的促进作用。
溶胶-凝胶 增透膜 双层膜 三波长增透 sol-gel antireflective film two-layer three-wavelength antireflection 强激光与粒子束
2015, 27(1): 014101
1 西华师范大学 物理与电子信息学院， 四川 南充 637009
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
采用提拉法在硅基底上制备了多孔溶胶凝胶SiO2膜，用椭偏法测量薄膜的厚度与折射率，考察了提拉速度和胶体浓度对膜层厚度与折射率的影响。对厚度与提拉速度的关系进行线性与幂函数拟合，并比较分析两种拟合的关系及其对工艺流程的作用。比较了不同浓度胶体所得到的同一厚度薄膜的折射率变化规律。结果表明: 对于同一胶体浓度下薄膜厚度与提拉速度的正相关关系，线性拟合相比幂函数拟合可以更好地解释实验结果的规律性。同时，折射率在一定范围内也会随着提拉速度的增加而减小。镀同一厚度膜时，浓度大的胶体膜层折射率大。通过对提拉速度和胶体浓度的控制可以得到理想的薄膜厚度与折射率。
提拉法 SiO2膜 薄膜厚度 折射率 dip coating process silica film thickness refractive index 强激光与粒子束
2014, 26(7): 072005
1 西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为了开发稀土有机配合物作为激光工作物质，分别以均苯三甲酸(H3BTC)、苯六甲酸(H6MTA)和1,2,3,4,5,6-环己六甲酸(H6CCA)为配体合成了三种Nd(Ⅲ)的二元发光配合物。通过元素分析、等离子体原子发射光谱和红外光谱对其化学组成进行了结构表征，确定其化学结构依次为Nd(BTC)·4H2O，Nd2(MTA)·6H2O和Nd2(CCA)·4H2O，并对其热稳定性和荧光性能进行了分析测试。三种配合物的发射谱均有三个带状谱带，位于近红外区，其对应于Nd(Ⅲ)离子的特征跃迁4F3/2→4I9/2，4F3/2→4I11/2和4F3/2→4I13/2。结果表明，羧酸类钕(Ⅲ)配合物在近红外区具有明显的特征发射，具有良好的热稳定性和较好的发光性能，可以作为潜在的激光介质。
惯性约束聚变 羧酸 Nd(Ⅲ)配合物 热稳定性 荧光性能 inertial confinement fusion carboxylic acid Nd(Ⅲ) complexes thermostability fluorescence property 强激光与粒子束
2014, 26(3): 032005
