大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028
针对传统激光SLAM在长走廊、隧道等退化环境下系统精度低或算法失效，且存在常规环境下回环检测稳健性差等问题，提出一种面向未知环境的紧耦合激光SLAM方法。首先，采用紧耦合框架，融合LiDAR与IMU信息，修正IMU零偏，为LiDAR里程计提供高精度先验信息；其次，计算LiDAR里程计雅克比矩阵，实时检测环境几何信息维度，融合轮式里程计与IMU数据，补偿LiDAR里程计自由度；最后，构建变阈值回环搜索模型，采用不同配准方法分析对应阈值的关键帧信息，提高回环检测召回率。长走廊环境中，所提方法定位误差较A-LOAM、LIO-SAM分别降低了91.04%和97.37%；常规环境中，在满足回环检测准确率为100%的条件下，所提方法召回率较LIO-SAM提高了35%。实验结果表明，所提方法具有较高的鲁棒性与定位精度。
激光SLAM 长走廊 未知环境 紧耦合 回环检测 LiDAR SLAM long corridors degraded environment tightly coupled loop detection 红外与激光工程
2023, 52(9): 20220839
1 中国科学院半导体研究所,低维半导体材料与器件北京市重点实验室,中国科学院半导体材料科学重点实验室,北京 100083
2 中国科学院大学,北京 100049
3 如皋市化合物半导体产业研究所,如皋 226500
4 江苏秦烯新材料有限公司,如皋 226500
5 中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京 100049
6 中国科学院半导体研究所,超晶格与微结构国家重点实验室,北京 100083
采用液封直拉(LEC)法批量生长的直径2英寸(1英寸=2.54 cm)n型Te-GaSb(100)单晶的位错腐蚀坑密度(EPD)通常低于300 cm-2,达到无位错水平。本文利用X射线摇摆曲线以及倒易空间图(RSM)对这种GaSb单晶抛光衬底的晶格完整性和亚表面损伤情况进行了分析表征,结果表明经过工艺条件优化的化学机械抛光处理,GaSb单晶衬底表面达到原子级光滑,不存在亚表面损伤层。利用分子束外延在这种衬底上可稳定生长出高质量的Ⅱ类超晶格外延材料并呈现出优异的红外探测性能。在此基础上,对CaSb衬底材料的物性、生长制备和衬底加工条件之间的内在关系进行了综合分析。
衬底 液封直拉法 晶格完整性 位错腐蚀坑密度 倒易空间图 亚表面损伤 化合物半导体 GaSb GaSb substrate liquid encapsulated Czochralski method lattice perfection dislocation etch pit density RSM subsurface damage compound semiconductor
1 中国科学院半导体研究所 中国科学院半导体材料科学重点实验室, 低维半导体材料与器件北京市重点实验室, 北京 100083
2 内蒙古日月太阳能科技有限公司, 呼和浩特 010111
p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中, 部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS), 对黑斑片与正常片进行对比分析, 发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同, 排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分析(XRF)测试了同一电池片的黑斑区域与正常区域, 发现黑斑处Ca含量较大, 并出现Sr、Ge和S等杂质元素。将6个档位的电池片制备成2cm×2cm的电池样片, 利用光生诱导电流测量了每个电池的外量子效率(EQE)。在460~1000nm波长范围内, 同一电池片黑斑处与正常处的EQE相差较大, 说明黑斑的出现与原生硅片缺陷无关, 应归结于电池片生产过程中引入的杂质缺陷。给出了杂质引入的原因以及解决途径, 从而显著减小了黑斑片产生的几率。
EL测试 黑斑 能谱分析 X射线荧光光谱 外量子效率 EL testing black spot EDS XRF EQE
1 北京科技大学 材料科学与工程学院 材料物理与化学系，北京 100083
2 贵州师范大学 化学与材料科学学院，贵州 贵阳 550001
为了制得既能够提供黑色同时又具备高透过率的光阀，本文制备了一种能在反射态和透明态之间切换的主动电场可控性液晶光阀。该光阀主要选用3种偶氮类二向色性染料掺杂螺距位于红外区的胆甾相液晶，并详细地研究了螺距对液晶光阀电光性能的影响。实验结果表明：随着螺距的增大，Vth、Vsat和ton均逐渐减小，其中，最大的Vth和Vsat分别仅为6 V和20 V左右，ton也仅为0.878 ms，并且该薄膜的透过率在电场的作用下可达80%以上。因此，所制备的DDCLC薄膜既满足了透明显示面板高透过率的要求，又提高了其能见度。
胆甾相液晶 偶氮型二向色性染料 螺距 电光性能 光阀 cholesteric liquid crystals azo-dichroic dye pitch electro-optical properties light shutter
1 西安工业大学 光电工程学院, 陕西 西安 710032
2 西安应用光学研究所, 陕西 西安 710065
鉴于薄膜激光损伤性能评价是增强抗激光红外观察窗口性能的重要保证, 给出薄膜在脉冲激光诱导作用下的损伤表面特性及其机理。实验采用YAG脉冲激光器对TiO2薄膜样片进行1-on-1方式的激光诱导。通过CCD采集TiO2薄膜激光辐照前后2幅图像, 将这2幅图像进行匹配, 建立差异图像测度算法; 实验得出TiO2薄膜样片的差异能量测度可判别出损伤情况, 即测度值M＜0.1为未发生损伤, 0.1＜M＜0.2为轻度损伤, 0.2＜M＜0.5为中度损伤, M＞0.5为严重损伤。薄膜样片经过能量密度为0.5 J/cm2的激光辐照后粗糙度明显增大。研究结果表明, 采用激光辐照前后图像匹配的测试方法可实现薄膜激光损伤与否的判别。
激光损伤阈值 相似测度算法 表面特征 laser damage threshold similarity measure algorithm surface features
中波红外宽带通滤光膜通常膜系层数多，膜层总厚度非常大（厚度达到10 μm左右），膜层的镀制工艺难度较大。通过分析红外带通滤光片几种设计方法的特点，并结合实际镀制工艺技术，采用了长波通与短波通及非规整薄膜设计技术相结合的方法，设计了以锗材料为基底的中波3 μm～５ μm宽带通滤光膜。该设计大幅度降低了膜层的总厚度（约为8.65 μm），缩短了膜层的镀制周期，提高了膜层的牢固度；在膜层的镀制工艺过程中，通过改变薄膜材料的蒸发速率、修正蒸发硫化锌材料时电子枪的扫描方式、调整蒸发材料在坩埚中的装载方法，使膜层获得了优异的光谱性能，其通带平均透过率大于96%，截止区域的平均透过率小于1%。
宽带通滤光片 膜厚控制精度 膜层总厚度 broad band pass filter film thickness control accuracy total thickness of film layers
华中科技大学,光电子工程系,湖北,武汉,430074
在LD泵浦固体激光器(DPSL)系统中温度变化对光电器件及腔参数影响明显,这对器件的温度控制提出了高精度和高稳定性的要求.给出了基于MAX1968专用控制芯片研制的一种高精度温度控制系统,采用半导体热电制冷器(TEC)作为温控器件,AT89C52单片机作为核心控制,通过PID处理优化温度控制,实现控温精度±0.02℃.该温控器还可提供高达3 A的电流驱动TEC,双向电流驱动可提供制冷和制热,以保证系统快速达到热平衡.该系统应用于低噪声DPSL系统,可使DPSL系统的光功率噪声小于1%.
半导体热电制冷器 温度控制 DPSL MAX1968
武汉华工正源光子技术有限公司, 武汉 430223
超辐射发光二极管(SLED)作为一种非相干性宽带光源,是光纤陀螺仪(FOG)和光纤传感器的理想光源,也是光时域反射仪(OTDR)和中短距离光通信的主要光源之一。SLED组件采用8脚蝶形式或14脚双列直插式管壳全金属化气密性封装,标准单模光纤(SMF)或保偏光纤(PMF)耦合输出。组件包括SLED管芯、半导体致冷器(TEC)、热敏电阻,可带背光探测器。使用时可通过外电路对组件实现功率控制和温度控制,使组件能长期稳定工作。与光纤耦合效率可达45％以上,光谱宽度大于40nm(工作电流100mA)。
超辐射发光二极管 光纤陀螺 保偏光纤
1 天津大学,内燃机燃烧学国家重点实验室
2 天津内燃机研究所,天津,300072,
开发出了一套使用532 nm Nd:YAG激光器作为激光源,用于柴油喷雾浓度及粒径测量的测试系统,具有测量环节少,精度高,可以测量真实柴油喷雾的特点;使用该系统,获得了柴油撞壁喷雾的浓度及粒径分布图,发现了喷雾内部存在拟序结构.
Nd:YAG激光器 喷雾 测量
