1 西南技术物理研究所，成都 610041
2 四川大学 电子信息学院，成都 610065
为了提升调频连续波激光雷达调制带宽、从而提高距离分辨率，采用基于双平行Mach-Zehnder调制器的外调制方式，结合无光滤波器的微波光子倍频技术，通过1 GHz的射频源实现8 GHz的宽带射频调制信号，并利用搭建的模型研究了微波光子倍频子系统中消光比、调制系数和移相器相位偏移3个参数的变化对调频连续波激光雷达系统性能的影响。结果表明，大部分商用调制器的消光比可以满足使用需求，调制系数在2.385~2.425范围内或电移相器误差不大于1.3°时，该激光雷达探测信号峰的功率抑制比可以保持在20 dB以上。此研究结果为微波光子倍频技术在调频连续波激光雷达中的应用提供了理论支持，对工程实现有一定的参考意义。
激光技术 激光雷达 调频连续波 微波光子学 倍频 laser technique light detection and ranging frequency-modulated continuous wave microwave photonics frequency multiplication
梅松 1,2,3杨峰 1,2,3文路 1,2,3卢昱瑾 1,2,3[ ... ]林丙涛 1,2,3
1 中国电子科技集团公司 第二十六研究所, 重庆 400060
2 重庆市固态惯性技术企业工程技术研究中心, 重庆 401332
3 重庆市固态惯性技术工程实验室, 重庆 401332
针对陀螺高精度小型化需求, 该文设计了一种微半球陀螺结构, 建立微半球陀螺三维有限元模型, 研究了微半球谐振子结构对称性对陀螺性能的影响规律。提出了谐振子圆度及1~4阶质量不对称误差的评价方法, 实现了谐振子制造工艺优化, 优化后的谐振子圆度误差≤2 μm, 在此基础上研制了微半球陀螺样机。结果表明, 封装后陀螺样机的周向品质因数(Q)值分布为(9.024~9.183)×105, 均匀性为±0.87%; 速率模式下, 陀螺量程为±20 (°)/s时, 陀螺零偏不稳定性为0.013 8 (°)/h, 角度随机游走为0.006 8 (°)/h, 展现了高结构对称性微半球陀螺的性能潜力。
微型半球陀螺 圆度误差 质量不对称 品质因数(Q)值均匀性 零偏不稳定性 micro shell resonator gyroscope error in roundness quality asymmetry uniformity of quality factor(Q) bias instability
中国原子能科学研究院核反应团队依托国内外的大科学装置，在重离子熔合-裂变机制、垒下熔合增强机制、奇特核反应机制、奇异结构和奇异衰变方面取得了多项原创性成果。本文对其中的代表性成果进行了简要回顾。主要包括：（1）系统调查了正Q值中子转移的耦合道效应，并提出了自洽的方法评估转移耦合的贡献，发现了异常的同位素效应；（2）提出了用高精度背角准弹散射方法抽取原子核的形变参数，确证了原子核存在十六极形变；（3）提出了用轻带电粒子的替代俘获反应方法，基于此方法给出了关键的239Pu（n，2n）反应截面；（4）系统考察了sd壳丰质子核奇异衰变谱学，发现了22Si的β缓发双质子衰变模式，并发现镜像核22Si/22O的β衰变中存在极大的同位旋不对称性，同时在26Si中发现了迄今为止最强的同位旋混合态；（5）系统研究了奇特核体系在近垒能区的反应机制，首次给出了实验证据表明经典色散关系不适用于中子晕核6He+209Bi体系，并对质子滴线核8B和17F的反应机制进行了细致考察。本文也对将来基于重离子飞行时间谱仪和北京放射性束流线可能开展的工作进行了展望。
重离子核反应 近垒能区 奇异核结构 Nuclear reactions induced by heavy ions Energies close to the Coulomb barrier Exotic nuclear structure 强激光与粒子束
2023, 35(8): 081001
1 西南技术物理研究所，四川 成都 610041
2 四川大学电子信息学院，四川 成都 610065
硅基光电子技术的发展可以将激光雷达系统发射模块和接收模块中分立的有源和无源器件集成在芯片上，使激光雷达体积更小、稳定性更强、成本更低，推动激光雷达在自动驾驶等领域的应用。首先，分析激光雷达的基本概念及测量原理。随后，根据扫描方式的不同，将硅基片上激光雷达分为面阵闪光、光学相控阵、透镜辅助光束转向和慢光光栅等4类，并分别对其技术特点和研究进展进行阐述。最后，对目前硅基片上激光雷达的发展趋势进行了总结和展望。
激光雷达 硅基光电子 面阵闪光 光学相控阵 透镜辅助光束转向 激光与光电子学进展
2023, 60(16): 1600002
1 四川大学 电子信息学院，四川 成都 610065
2 西南技术物理研究所，四川 成都 610041
在面阵扫描成像激光雷达中，阵列光束照明与棱镜扫描相结合实现了高能量利用率、高分辨率和宽探测视场，但阵列子光束倾斜入射棱镜，破坏了光束传输的旋转对称性，棱镜对子光束偏转能力存在差异，规则光束阵列产生了形状畸变，导致光束指向误差，影响点云位置精度。首先，将阵列光束与棱镜结合的圆锥扫描方式分解为多角度入射多波束并行扫描，通过所有子光束的传输特征来综合表征阵列光束传输特征；然后，采用三维矢量光学方法推导了阵列光束在棱镜中的传输过程，建立了子光束指向变化与棱镜扫描角度的关系；最后，通过对机载激光雷达棱镜扫描成像过程的数值仿真，建立了光束指向变化与点云数据质量的联系。仿真结果表明：阵列光束(3×3)棱镜扫描系统在航高0.5 km时，光束阵列畸变导致平面误差RMS约为5 cm，并随航高呈线性变化；斜率约为0.1 m/km，并随着阵列光束规模和子光束角间距增加点云平面精度随之下降。通过对棱镜扫描过程中光束阵列畸变规律掌握，为后续机载飞行试验数据的校正、阵列光束结合多棱镜扫描系统的设计提供了基础。
机载激光成像雷达 阵列光束 棱镜扫描 指向误差 点云精度 airborne imaging lidar array beam prism scanning pointing error point cloud accuracy 红外与激光工程
2023, 52(5): 20220689
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 麦格磁电科技有限公司, 广东 珠海 519040
提出了一种微半球谐振子分次吹制工艺新方法, 通过增加第二次旋转吹制的方式, 以补偿第一次吹制过程中由于温度场不均匀性造成的谐振子对称度误差。设计了微半球陀螺整体工艺方案,并制作了硼硅酸玻璃材质的微半球谐振子及陀螺样品, 测试结果表明, 分次吹制后的谐振子频差由单次吹制的30~60 Hz降至10 Hz以内。经与力平衡控制电路联调, 陀螺零偏不稳定性为8.2 (°)/h。
分次吹制 微半球陀螺 硼硅酸玻璃 fractional blowing micro-hemispherical gyroscope borosilicate glass
杨峰 1,2,3梅松 1,2,3林丙涛 1,2,3肖凯 1,2,3[ ... ]方海斌 1,2,3
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所,重庆 400060
2 重庆市固态惯性技术企业工程技术研究中心,重庆 401332
3 重庆市固态惯性技术工程实验室,重庆 401332
微型半球陀螺采用静电激励和电容检测技术实现陀螺的振型控制及信号读取, 电容间隙的装配工艺是陀螺的关键工艺之一。该文对采用平面电极的微型半球陀螺装配工艺进行了探索, 并根据谐振子的结构尺寸计算了装配误差的控制范围, 设计了一种采用精密垫片实现微小间隙的装配方法, 该方法通过垫片的厚度控制电容间隙。对采用此方法装配的陀螺电容间隙进行测量, 并测试了封装后的陀螺性能, 结果表明, 电容间隙可控制在(12±3) μm。在力平衡模式下, 陀螺样机的零偏稳定性达7.3 (°)/h, 量程为±300 (°)/s, 验证了装配方法的可行性。
微型半球陀螺 平面电极 装配方法 精密垫片 零偏稳定性 micro shell resonator gyroscope out-of-plane electrodes assembly method precision shims bias stability
1 重庆大学光电工程学院光电技术与系统教育部重点实验室, 重庆 400044
2 重庆大学新型微纳器件与系统技术重点学科实验室, 重庆 400044
为提高混合物质组分识别的准确性、降低建模的复杂度,构建了一种先粗分、后细分的递进式表面增强拉曼光谱检测系统。首先,用一种特征峰判别算法对全部样本进行特征提取并建立粗分模型,以分离单组分和多组分物质。然后,联合归一化与主成分分析法完成光谱特征的自动提取,并建立多输出最小二乘支持向量机细分模型。最后,采用粒子群优化算法进行参数寻优,实现多组分样本成分的精确预测。选用罗丹明6G、耐尔蓝和结晶紫三种探针分子进行实验,结果表明,特征峰判别算法提取样本特征的正确率达到99.44%,粗分模型对90例盲测样本全部识别正确;细分模型对多组分样本识别的相关系数不小于0.995,均方根误差不大于2.67343%。该拉曼检测系统能实现样本的定性、定量检测,为药品等复杂物质的检测提供了一种有效的识别途径。
表面光学 表面增强拉曼光谱 特征提取 粒子群优化 最小二乘支持向量机 光学学报
2021, 41(20): 2024001
近年来, 激光清洗技术的应用范围不断扩大, 取得了微粒清洗、模具清洗、交通工具清洗等全新的研究成果, 但也存在着设备价格昂贵、测试时间冗长等缺点。为了了解激光清洗的研究现状, 总结了激光清洗技术的清洗机理、应用领域、发展现状以及存在的问题, 介绍了新型激光复合清洗技术在绿色制造中的优势及其未来发展的潜力。
激光技术 激光光学 光学制造 激光清洗 laser technique laser optics optical fabrication laser cleaning
