作者单位
摘要
中国北方车辆研究所 电磁兼容试验室,北京 100072
电源变换系统中功率器件如MOSFET和IGBT开关管的高速切换将产生高幅值和宽频段的电磁干扰,是电动车辆最为常见也无法避免的电磁干扰源。同时,互连线缆是机电设备传递信号和能量的载体,是实现设备功能不可或缺的组成部分,线缆的天线效应使其成为设备产生电磁干扰的主要途径,是系统电磁兼容问题的主要根源之一。为了分析高压电源变换系统对低压控制系统的电磁耦合,以某典型地面装备电源变换系统IGBT开关管产生的脉冲宽度调制波(PWM波)作为电磁干扰源,以实装线缆作为分析对象,构建高低压线缆串扰模型,仿真分析不同线缆对地距离、线缆间距条件下单线、屏蔽线、双绞线等多类低压线缆的近端串扰电压,得出低压线缆的抗干扰性,为系统线缆的布线提供指导。
线缆 电磁兼容 电源变换系统 线缆串扰 共模干扰 cable harness electromagnetic compatibility power conversion system harness crosstalk common mode interference 
强激光与粒子束
2024, 36(4): 043023
作者单位
摘要
南京航空航天大学, 南京 211000
考虑垂直起降无人机着舰问题的特殊性, 提出了一种基于机载视觉的自主着舰方案。突破了传统2D光流测速的弊端, 利用图像球面光流估计出目标舰船的三维速度矢量。为解决传统位置控制方案对着落轨迹精度控制不足的问题, 利用Tau理论实时规划出一条满足着舰软着落约束条件的期望轨迹, 最终以无人机三维飞行速度矢量作为控制量设计了轨迹跟踪控制器。基于Unity3D软件开发视景仿真环境, 模拟不同海况条件, 对所设计系统进行了半实物闭环仿真验证。与传统轨迹规划方案相比, 所提方法无需复杂优化迭代计算, 能同时满足着舰的实时性和精确性需求。
垂直起降无人机 视觉着舰 球面光流 Tau理论 VTOL UAV visual deck landing spherical optical flow Tau theory 
电光与控制
2023, 30(4): 67
吴庆华 1,2,*邱捷锋 1,2,**黎志昂 1,2刘嘉程 1,2王彪 1,2
作者单位
摘要
1 湖北工业大学机械工程学院,湖北 武汉 430068
2 湖北省现代制造质量工程重点实验室,湖北 武汉 430068
为确定线结构光视觉传感器与工业机器人法兰中心的位姿关系,设计了一种只有单个圆的平面靶标及标定方法。调整机器人姿态,使激光线经过平面靶标上实心圆的圆心,通过图像处理,得到圆心的像素坐标,转换后得到圆心在传感器坐标系下的坐标;多次调整姿态,获取多组图像,得到多组传感器坐标系下圆心坐标;结合对应机器人位姿关系,采用最小二乘法直接解算出手眼矩阵。实验结果表明,所提方法与采用标准球为靶标的手眼标定方法对比,反求得到的三维坐标的标准差由0.3893 mm降为0.2145 mm,以同一目标的不同间距为测量对象,均方根误差均有效减小。该方法提高了标定精度,不需要采用昂贵的靶标,适合于现场标定。
机器视觉 线激光 平面靶标 手眼标定 机器人标定 
激光与光电子学进展
2023, 60(10): 1015002
作者单位
摘要
1 吉林大学 仪器科学与电气工程学院,吉林 长春 130026
2 吉林建筑科技学院 电气信息工程学院,吉林 长春 130114
3 北京智芯微电子科技有限公司,北京 102200
4 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
5 吉林工程技术师范学院 量子信息技术交叉学科研究院,吉林 长春 130052
为了准确测量地震断裂带溢出的痕量CO2气体浓度,文中采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,选取波数4978.202 cm−1作为CO2检测系统的吸收谱线,采用有效光程为40 m的多通池,以STM32作为主控和数据处理核心器件,研制了高精度CO2检测系统。针对系统中的探测器噪声与光学干涉条纹噪声,利用卡尔曼-小波分析算法滤波提升系统性能。实验表明,与滤波前相比,系统在50 ppmv CO2浓度下的二次谐波信噪比提升了2.06倍。在不同CO2浓度下(50、300、1 000、4 000、8 000 ppmv),系统误差为2.57%~2.66%。系统测量4 000 ppmv浓度下的CO2时检测精密度达到20.9 ppmv。利用Allan方差分析得出,积分时间在约61 s时对应的最低探测下限(MDL)为5.2 ppmv,实现了对CO2气体的高精度测量。结果表明,所设计的高精度CO2系统可以在气体检测领域为预测地震前兆提供良好前景。
痕量CO2 高精度 TDLAS技术 卡尔曼-小波分析 二次谐波 trace amounts of CO2 high precision TDLAS technology Kalman-wavelet analysis second harmonic 
红外与激光工程
2023, 52(3): 20210828
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Electronic Thin Films and Integrated Devices, School of Optoelectronic Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 610054, China
In this Letter, we report on widely tunable pulse generation from a red-diode-clad-pumped mid-infrared (mid-IR) Er3+/Dy3+ codoped ZrF4 fiber laser, for the first time, to the best of our knowledge. Using a Fe2+:ZnSe crystal, continuously tunable Q-switched pulses across the range of 3.06–3.62 µm have been attained, which not only represents the widest range (in wavelength domain) from a pulsed rare-earth-doped fiber laser at any wavelength, but also almost entirely covers the strong absorption band of C-H bonds in the mid-IR, providing a potential way for gas detection and polymer processing. In addition, the commercial InAs quantum-well-based saturable absorbers (SAs) have been employed instead, and the obtained longest Q-switching wavelength of 3.39 µm is slightly shorter than 3.444 µm determined by its nominal direct bandgap of 0.36 eV.
Q switching continuous tunability Fe2+:ZnSe InAs ZrF4 fiber 
Chinese Optics Letters
2023, 21(4): 041402
姜炎坤 1朴亨 1王鹏 1李恒宽 1[ ... ]陈晨 1,*
作者单位
摘要
1 吉林大学 仪器科学与电气工程学院,吉林 长春 130026
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033
3 北京智芯微电子科技有限公司,北京 102200
随着光电检测技术的发展,红外气体检测技术在诸多领域有着广泛的应用。温度对于气体浓度及同位素丰度检测有着重要影响,采用比例-积分-微分(PID)控制算法的传统温度控制系统存在超调、响应时间慢和精度低的缺点。针对上述问题,首先使用COMSOL软件进行有限元分析,确定加热结构;然后以STM32单片机作为主控器件,通过16位AD芯片LTC1864进行实时温度数据采集;最后采用线性自抗扰算法(LADRC)算法调节PWM波,实现控制半导体制冷器(TEC)对系统温度的高精度实时动态调节。在19.8 ℃的环境温度下,进行目标温度为32 ℃的温控实验。结果表明,采用LADRC算法的温度控制系统在稳定工作时,温度波动标准差为0.0357 ℃,相比于采用PID算法的温度控制系统,具有无超调、响应时间快和高精度的优点。
红外气体检测 温度控制 有限元分析 线性自抗扰算法 半导体制冷器 infrared gas detection temperature control finite element analysis linear auto disturbance rejection algorithm semiconductor cooler 
红外与激光工程
2023, 52(2): 20210813
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学 电子工程学院,陕西 西安 710071
2 电磁散射重点实验室,上海 200438
针对220 GHz太赫兹雷达处理数据的实际需要,应用离散偶极子近似法,计算不同形状非球形冰晶粒子的后向散射截面,并基于最新细化的冰云模型,得到了220 GHz太赫兹波雷达探测的冰水含量I与雷达反射率因子Zm,建立了Zm-I关系表达式。计算结果表明,非球形冰晶粒子及冰云模型均对Zm-I关系有一定的影响。本研究对中纬度卷云的太赫兹波雷达探测的云参数反演有应用价值,并对太赫兹波测云雷达的研制具有借鉴作用。
卷云 非球形冰晶粒子 雷达反射率因子 冰水含量 太赫兹雷达 cirrus non-spherical ice crystals radar reflectivity factor ice water content terahertz radar 
红外与毫米波学报
2022, 41(5): 850
作者单位
摘要
1 山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
2 天津理工大学,功能晶体研究院,天津 300384
自倍频晶体是将激光和非线性光学效应集于一体的一类晶体, 可以实现波长变换、调幅、开关、记忆等功能, 被广泛应用于光电子、光通信、激光等领域。然而现有的Nd∶LiNbO3(Nd∶LN)、Nd∶Na3La9O3(BO3)8(Nd∶NLBO)、Nd∶La2CaB10O19(Nd∶LCB)等晶体由于固有的光折变效应、二次谐波(SHG)输出功率低、光学均匀性差等缺点限制了其进一步的应用, 发展新的激光自倍频晶体具有重要的意义和价值。碳酸钙镁石家族硼酸盐晶体由于具有较大的非线性光学(NLO)系数、不易潮解、优异的光学性能和机械性能等优点, 近几十年来成为人们重点研究的对象。本文从晶体结构、生长方法、性能、发展趋势等方面, 着重介绍了碳酸钙镁石家族REM3(BO3)4(RE为稀土元素La-Lu和Y; M为Al, Ga, Sc)和LaxREyScz(BO3)4(RE=Gd, Y, Nd, Lu, Sm, Tb; x+y+z=3)共取代型硼酸盐非线性光学晶体。对比了不同助熔剂、气氛、方法生长的晶体的紫外(UV)截止边、光学性能、非线性性能的差异。通过改善生长工艺, 进行元素掺杂等可以得到光学性能良好、非线性性能显著、有广泛市场应用前景的自倍频(SFD)晶体。
碳酸钙镁石 非线性光学 助熔剂法 提拉法 紫外截止边 硼酸盐 huntite nonlinear optics flux method Czochralski method UV cut-off edge borate 
人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1608
作者单位
摘要
山东大学晶体材料国家重点实验室, 济南 250100
闪烁晶体材料一般可用于X射线、γ射线、中子及其他高能粒子的探测。经过100多年的发展, 以闪烁晶体为核心的探测和成像技术已经在核医学、高能物理、安全检查、工业无损探伤、空间物理及核探矿等方面得到了广泛的应用。随着人们对闪烁晶体材料进一步深入的研究和科技的发展, 现今市面上较好的LaBr3∶Ce等卤化物闪烁晶体由于生产成本过高、各向异性及脆性等缺点逐渐不能满足发展的需要, 而钙钛矿型闪烁晶体材料由于其容易被改善的潮解性、低的生产成本、易于调整的生长条件以及良好的闪烁性能, 逐步进入人们的视野。本文从晶体结构、性能、生长方法、发展趋势和应用前景等方面, 着重介绍了ABX3(A+为Cs+, B2+为部分碱土金属离子, X-为非氟卤族元素离子)钙钛矿型闪烁晶体材料和K基钙钛矿结构闪烁晶体材料。最终, 通过掺杂部分稀土元素和改善生长工艺等方法, 即可得到光输出高、能量分辨率好, 且成本较低、可广泛应用于市场的钙钛矿型闪烁晶体。
闪烁晶体 钙钛矿 光输出 能量分辨率 潮解性 生长方法 scintillation crystal perovskite light yield energy resolution deliquescence growth method 
人工晶体学报
2021, 50(10): 1844
作者单位
摘要
南京航空航天大学自动化学院, 南京 211106
航迹规划与航迹跟踪的结合是无人飞行器执行地形跟随任务的方案之一。根据目标区域地形高程数据, 将地形跟随最优航迹规划转化为二次规划问题。以矢量场法为制导策略, 并给出可行矢量场的参数设计和以航迹倾斜角为被控量的航迹跟踪控制器。仿真验证规划结果满足地形跟随的预定安全高度要求和飞行器机动性能约束, 所提制导策略具备精确且可靠的航迹跟踪能力, 两者结合可有效完成地形跟随任务。
地形跟随 航迹规划 二次规划 矢量场 航迹跟踪 terrain following path planning quadratic programming vector field path tracking 
电光与控制
2021, 28(3): 31

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