1 湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室，湖南 长沙 410082
2 湖南大学智能激光制造湖南省重点实验室，湖南 长沙 410082
激光焊接B340LA高强钢是汽车轻量化设计制造的重要技术难题。采用Fe30金属粉末作为填料开展了B340LA高强钢激光填粉焊接工艺试验，研究了对接间隙、焊接速度和填粉速度对焊缝质量的影响规律，发现在优化工艺参数条件下，可以得到焊缝形貌平整，焊缝强度高于母材的优质焊缝。结果表明，对接间隙是影响表面余高和塌陷的最重要工艺参量，随着对接间隙的增大，焊缝形貌下凹量增大，当对接间隙为0.15 mm时，焊缝出现塌陷。焊接速度对焊缝表面余高和塌陷影响较小，随着焊接速度的增加，焊缝形貌平整，未出现塌陷现象。填粉速度对抗拉强度的影响较大，随着填粉速度的增加，焊接件的组织大范围细化，抗拉强度增加。当填粉速度<8.27 g/min时，焊接接头断裂在焊缝位置；当填粉速度≥8.27 g/min时，焊接接头断裂在母材，此时焊接接头强度高于母材。该研究成果丰富了激光焊接基础理论，为车用B340LA高强钢激光焊接提供技术支撑。
激光技术 激光焊接 工艺特性 焊缝形貌 抗拉强度 高强钢 激光与光电子学进展
2023, 60(17): 1714010
1 上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
2 杭州爱鸥光学科技有限公司，上海 200240
高功率窄线宽连续光纤激光器在科学研究、工业加工和**功防领域具有广泛的应用价值。在保证激光器输出质量的前提下，不断提升输出功率是高功率激光器不懈追求的关键目标之一。受激布里渊散射效应是制约激光功率提升的关键因素之一，本文针对受激布里渊散射效应展开，重点介绍基于光谱展宽的非线性效应抑制方法的不同方案与效果，综述利用相位调制展宽种子源光谱的发展历程，分析当前存在的问题并展望该技术的发展前景。
激光器 高功率窄线宽连续光纤激光器 光谱展宽 相位调制 受激布里渊散射效应 激光与光电子学进展
2023, 60(15): 1500001
合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室，安徽合肥230009
为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度，提出了一种六自由度（6-DOF）误差在线测量方法，并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X，Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差，采用激光自准直原理测量工作台绕X，Y，Z轴转动的角度误差，从而实现6-DOF误差的在线测量。分析了6-DOF误差造成工作台对应功能点的空间位置误差，建立了基于阿贝原则和布莱恩原则的误差补偿模型。根据提出的测量方法，研制了一套高精度紧凑型的在位、在线6-DOF测量系统，将其应用于一台微纳米三坐标测量机的工作台上；以SIOS激光干涉仪为参考，对测量系统和误差补偿模型的有效性进行了实验验证，并评定了系统的不确定度。结果表明：经过6-DOF误差测量和补偿后，参考功能点在X，Y，Z向的最大位置误差由1.7 μm，3.4 μm，3 μm分别减小至65 nm，81 nm，109 nm，其扩展不确定度分别为90 nm，98 nm，158 nm（k=2）。该方法和系统可被用于提高XY工作台的精度。
XY工作台 多自由度 补偿模型 阿贝原则 XY stage multi-degree-of-freedom compensation model Abbe principle 光学 精密工程
2023, 31(12): 1761
1 桂林理工大学材料科学与工程学院，有色金属及材料加工新技术教育部重点实验室，广西光电材料与器件重点实验室，广西 桂林 541004
2 桂林理工大学理学院，广西 桂林 541004
红外与激光工程
2022, 51(11): 20220398
针对现有电气设备高频局部放电检测方法中存在的检测准确性较差等问题, 提出一种基于调制激光相位的电气设备高频局部放电检测技术。通过高斯误差函数确定频域窗宽, 完成电气设备高频局部放电信号的采集; 依据电气设备局域放电窄带干扰信号正弦或余弦信号特点, 采用傅里叶级数方法抑制窄带干扰, 并提取放电类干扰信号特征, 在此基础上, 通过同步标定高频信号, 并对激光相位脉冲进行分离, 完成电气设备高频局部放电检测。试验结果表明, 设计的采用调制激光相位检测电气设备高频局部放电技术, 有效提高了电气设备高频局部放电检测准确度, 且检测花费时间始终低于4 min。
调制激光相位 电气设备 高频局部放电检测技术 干扰 分离 modulated laser phase electrical equipment high frequency partial discharge detection technol interference separation
强激光与粒子束
2022, 34(5): 052002
南京林业大学轻工与食品学院，江苏 南京 210037
针对缺陷国画类数字图像的修复问题，提出一种基于自体理论分割体系的改进BSCB模型。首先利用基于分通道自体理论的分割模型对待修复区域与背景区域进行精确分离；之后对于分离所得的待修复区域，使用Reinhard色彩迁移算法对其进行指定色彩标记，以便于计算机的自动识别；最后针对传统BSCB算法，由于拉普拉斯光滑算子综合考虑所有邻点进行同性扩散后容易导致图像模糊、产生等照线交叉等问题，采用基于平滑和梯度近似（ASG）算子的改进BSCB模型对标记区域进行修复，实现破损、色彩失真、细节丢失等缺陷类国画图像的修复。研究结果表明，相比于传统修复算法，所提改进算法对不同缺陷类型国画图像均有更好的修复效果，具有实际应用价值。
图像处理 图像修复 图像分割 Reinhard色彩迁移 改进BSCB模型 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1010002
长春工业大学 机电工程学院，吉林 长春 130012
为了解决纳米压印过程中填充率低下，压印图案易发生形变等问题，提出了一种新型振动辅助纳米压印方法。在压印过程中对压印胶施加横向的振动，增大了压印力，从而提高了填充率。运用时域有限差分法（finite difference time domain, FDTD），在波长300 nm～1 000 nm范围内，数值模拟了不同光栅结构，得到了光栅结构参数变化对其吸收率的影响规律。在振动辅助装置上进行振动辅助纳米压印实验，实验结果表明：与传统纳米压印技术相比，压印胶的填充率提高了30％，并改善了压印后微结构的表面形貌，减少了缺陷。
振动辅助 纳米压印 光栅结构 填充率 vibration-assisted nanoimprint grating structure filling rate
1 中国科学院上海技术物理研究所智能红外感知重点实验室, 上海 201800
2 上海科技大学信息科学与技术学院, 上海 201210
3 中国科学院大学, 北京 100049
在远距离目标检测和跟踪的过程中, 成像清晰起着至关重要的作用。红外望远镜系统的成像距离远、景深短、失焦引起图像模糊。由于大气折射, 望远镜所成的像处于不断变化之中, 造成传统对焦算法对焦成功率、效率偏低。为了提高自动对焦的成功率和速度, 采用了一种具备变步长的爬山法, 利用多次求图像清晰度取其中位数的方法保证清晰度评价的准确性, 利用带动量和加速度的爬山法降低了对焦过程中的不稳定性, 减少了粗对焦过程所需的步数。算法在实际中波红外望远镜系统中得到应用, 实验结果表明, 该算法在粗对焦阶段所需的对焦步数比传统爬山法减少了 12.8%, 满足红外望远镜系统的需要。
自动对焦 红外望远镜 评价函数 动量 加速度 autofocus,infrared telescope,evaluation function,m
