作者单位
摘要
中国空间技术研究院 北京空间机电研究所,北京 100194
研制了全光纤相干激光测风雷达系统,该激光雷达系统采用光纤激光器同步触发并发射人眼安全的1.5 μm激光信号,通过全光纤环形链路设计、高像质收发镜头与光楔垂直向上可扫描空间圆锥45°范围,采用双通道高可靠数据采集与处理模块实现对中低空三维矢量风场处理与反演。为满足激光雷达在户外高低温环境(?25 ℃~40 ℃)工作的适应性,对激光雷达系统热源模块进行了系统模型仿真,通过设计并研制热控模块和制冷模块,实现高低温环境工作的可行性。通过激光雷达在室内实验与室外风场标定实验,该激光雷达可测量最高风场高度3 km,风速精度优于0.36 m/s,风向精度优于±5°。
相干激光测风雷达 人眼安全 全光纤链路 高低温环境仿真 热源模块 coherent laser windfinding radar human-eye safety all-fiber link high-low temperature environment simulation heat source module 
应用光学
2023, 44(5): 1109
高龙 1,*李显杰 1安超 1欧宗耀 1[ ... ]吴谨 2
作者单位
摘要
1 中国空间技术研究院 北京空间机电研究所,北京 100094
2 中国科学院空天信息创新研究院,北京 100094
为解决合成孔径成像激光雷达受制于相干天线定理的问题,扩大成像视场,提高相干收发光学系统效率,提出并研制了基于4×4尾纤式微透镜阵列接收的相干收发光学系统,建立了全视场光学系统耦合效率计算模型,完成了高精度的收发光学系统集成装调及系统光学效率测试。结果表明:发射链路与16路接收链路的光轴最优偏差优于4″,中心视场光学系统效率优于73.1%,全视场光学系统效率优于65.5%,可满足激光雷达成像试验要求。
合成孔径成像激光雷达 收发光学系统 微透镜阵列 全视场 光轴偏差 耦合效率 Synthetic aperture lidar Tran-receiver optical system Micro-lens array Whole field of view Axis mislialment Coupling efficiency 
光子学报
2023, 52(11): 1111002
作者单位
摘要
中国空间技术研究院 北京空间机电研究所,北京 100194
三通道355 nm光学鉴频器广泛应用在星载测风激光雷达回波信号鉴频过程中,是实现双边缘风速多普勒鉴频的核心元件,其指标与可靠性决定了系统的探测精度。研制了基于压电换能器(piezo-electric transducer, PZT)调谐的355 nm三通道标准具鉴频模块,模块有效口径35 mm,峰值透过率75%,自由光谱范围12.5 GHz,半高宽1.7 GHz。通过三通道测试系统对自由光谱范围、半高宽、峰值透过率、调谐系数等指标进行了测试。结果表明:当外部驱动电压为75 V时,峰值透过率分别为0.859、0.878和0.735,半高全宽分别为1.843 GHz、1.882 GHz和1.611 GHz,调谐系数为1.96 GHz/V、1.93 GHz/V和1.88 GHz/V。针对光学鉴频模块3个通道PZT调谐系数不一致的情况,分析出对风速误差的影响范围为±0.1 m/s。通过对闭环控制系统进行测试,该系统可实现对355 nm激光发射频率的实时锁定,解决了光学鉴频模块每次工作状态初始位置不一致带来的问题,提高了风速鉴频精度,可实现锁定时间长达30 min以上,满足了星载测风激光雷达的应用需求。另外,仿真研究表明:当三通道光学鉴频模块间隔变化0.08 nm时,引起的风速误差为1 m/s。
测风激光雷达 光学鉴频器 自由光谱范围 峰值透过率 闭环反馈控制 wind lidar optical frequency discriminator free spectral range peak transmittance closed-loop feedback control 
应用光学
2023, 44(4): 904
高龙 1,2张赵文斌 1,2常江 1,2,*
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海硅酸盐研究所, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京 100049
具有大孔结构的多孔微球既可以在体外扩增细胞, 还可以作为细胞的传输工具, 通过注射的方式把细胞输送到需要修复的组织部位。生物玻璃虽然生物活性良好, 但难以直接制备成大孔结构的微载体。因此, 本研究将生物玻璃(BG)与聚乳酸(PLA)高分子复合, 通过复乳法制备了一种含生物玻璃的多孔微球细胞微载体。并通过扫描电镜(SEM)、热重分析(TGA)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)等方法研究分析了微球的形貌、组成和离子释放。通过细胞实验, 证明细胞可以在微球的多孔结构中粘附和增殖, 并且生物玻璃可以促进细胞增殖, 在组织工程中具有潜在应用。
多孔微球 生物玻璃 聚乳酸 细胞微载体 组织工程 porous microsphere bioglass polylactic acid cell microcarrier tissue engineering 
无机材料学报
2020, 35(10): 1163
卢国婧 1,*廖小青 2李璐 2郭臻 3[ ... ]王华 1
作者单位
摘要
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 重庆文理学院 新材料技术研究所微纳米光电材料与器件联合创新中心, 重庆 402160
3 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
蓝色荧光材料在作为有机发光器件(OLED)的蓝光发光层材料方面具有很大的商业应用潜力。本文将4-(9H-咔唑-9-基)苯胺(CzPA)作为电子给体单元、三氟甲基苯基(FMP)作为电子受体单元, 通过在CzPA和FMP之间分别引入苯, 9,9'-二辛基-9H-芴和双(9,9′-二辛基-9H-芴)作为π-共轭桥, 设计并合成了一系列基于扭曲A-π-D-π-A构型的蓝色荧光材料(CzPA-B-FMP, CzPA-F-FMP, CzPA-DF-FMP), 并研究π-共轭桥与材料光物理性质之间的关系。通过对材料的相关光物理性质以及电荷转移特性的详细比较, 可以分析得出: CzPA和FMP之间的π-共轭桥长度的增加可以增强激发态的局部激发特性, 进而提高这些材料的荧光量子效率和器件的外量子效率。但是, 过长的π-共轭桥将导致更大的分子间共轭效应, 不利于材料光物理性质的优化。
蓝色发光 荧光材料 电荷转移 外量子效率 OLED OLED blue light-emitting fluorescent materials charge transfer EQE 
发光学报
2019, 40(11): 1334
作者单位
摘要
北京空间机电研究所, 北京 100094
全固态单频激光器相干长度长、谱线宽度窄、效率高、寿命长,在科研、**及工业领域得到越来越广泛的应用。由全固态单频激光器的核心——单纵模选择技术出发,结合扩展单频激光功率/能量的放大器技术,分析归纳了国内外全固态单频激光器的主流技术方案及研究进展,并对其进一步发展给予了展望。
激光器 全固态激光器 单频激光器 进展 
激光与光电子学进展
2016, 53(8): 080003
作者单位
摘要
北京空间机电研究所,北京 100076
介绍了火星探测的进展及火星相机的科学目标,分析了空间相机及火星相机的特点,展现了课题组经过数年研究在火星相机工程样机的研制过程中取得的成果。研究内容包括:火星表面物质的光谱特性、火星探测光学遥感器的谱段设置、近火弧段星下点光照条件分析、近火点太阳高度角随时间变化规律、火星表面高程的直方图分布特性分析、考虑火星表面高程因素速高比误差造成的像移、火星相机工程样机研制、火星相机工程样机外景成像试验等。总结了过去的工作,为将来进一步研制火星相机打下基础。所研制的火星相机适用于在环火轨道对火星表面的观测成像。
火星探测 火星相机 空间相机 环火轨道 观测成像 Mars exploration Mars camera space camera Mars orbit observation imaging 
红外与激光工程
2016, 45(2): 0217007
作者单位
摘要
长春理工大学光电工程学院, 吉林 长春 130022
基于衍射光学元件的相位延迟和衍射效率表达式,推导出了含有偏心误差的多层衍射光学元件衍射效率表达式。建立了含有偏心误差的多层衍射光学元件衍射效率的数学模型,分析了偏心误差对多层衍射光学元件衍射效率及多色光积分衍射效率的影响。以在8~12 μm 波段内的硫化锌(ZnS)和锗(Ge)为基底材料构成的多层衍射光学元件为例,其设计波长对为8.79 μm、11.11 μm,构成多层衍射光学元件的两层谐衍射元件微结构高度为78.3391 μm 、34.6076 μm,当多层衍射光学元件的环带宽度分别为500 μm 和1000 μm 时,其衍射效率达到95%以上时,偏心误差须分别控制在5.8 μm 和11.17 μm 以内。该含有偏心误差的多层衍射光学元件的衍射效率分析模型对于多层衍射光学元件的设计与加工具有重要意义。
光学器件 多层衍射光学元件 红外波段 衍射效率 偏心误差 
光学学报
2015, 35(6): 0623004
李婷 1,*陈思颖 1张寅超 1郭磐 1[ ... ]高龙 2
作者单位
摘要
1 北京理工大学光电学院, 北京 100081
2 北京空间机电研究所, 北京 100094
大气水汽含量随海拔升高急剧减小,为准确获得水汽浓度随高度的分布,设计多波长发射水汽探测星载距离分辨差分吸收激光雷达(DIAL)。选取波长相差较小,水汽吸收截面不同的4 个发射波长:其中3 个吸收截面较大的波长作为信号光束,第4 个吸收截面较小的波长作为参考光束,分3 组对不同海拔高度处的水汽浓度进行分段探测。对4个发射波长的回波信号进行了仿真模拟,为验证其水汽探测能力,在白天和夜晚对3组波长水汽浓度探测的相对误差进行分析讨论。结果表明,在相对误差小于20%的情况下,该多发射波长星载距离分辨差分吸收激光雷达系统可以实现白天对流层(小于12 km)、夜晚平流层底以下(小于15 km)水汽浓度的探测。理论上初步证实了该多波长星载距离分辨差分吸收激光雷达能全天时精确地探测对流层水汽浓度分布。
大气光学 距离分辨差分吸收激光雷达 星载系统 水汽遥感 多波长探测 
中国激光
2015, 42(2): 0213001
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
建立了双平衡式外差探测IQ解调的数学模型,通过旋转λ/4波片来改变IQ信号间的相位差。从本振光强度过剩噪声、散粒噪声和热噪声三个方面对平衡式外差探测系统的信噪比(SNR)进行了仿真。仿真结果表明,当旋转λ/2波片使分束比在(0~0.272)和(0.728~1)范围内时,单源探测信噪比比平衡式探测的信噪比高;而分束比在(0.272~0.728)时平衡式探测的信噪比高于单源探测。搭建了2 μm双平衡式外差探测实验系统,当分束比为0.5时,平衡式外差探测的信噪比比单源外差探测的信噪比提高10 dB以上,从而证明了双平衡式外差探测系统在微弱信号检测中的可行性和优越性。
探测器 双平衡式外差探测 IQ解调 分束比 信噪比 微弱信号检测 
中国激光
2012, 39(1): 0114001

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