论述了外军红外定向对抗技术的发展、装备的研制和改进情况, 并介绍了外军部分红外定向对抗系统。指出在现代战争中发展定向红外干扰技术的优势和重要性, 重点探讨几种红外定向对抗技术特点, 对激光器、双色红外告警、精密跟踪等技术的发展进行了深入研究, 并对红外定向对抗系统装备市场进行预测, 最后论述红外定向对抗技术的发展趋势。

设计开发了一套基于成像法的中波红外激光远场功率测量系统, 给出了成像法测量远场激光功率密度分布的基本原理。利用漫反射靶板将激光的功率分布信息采集至中波红外热像仪, 并在靶板的特征位置上安装功率探测器, 将光斑图像灰度信息与激光功率探头所测的实际功率值进行信息融合, 得出灰度值与功率密度的映射关系, 进而推测激光远场功率密度分布。此系统测量误差小, 且系统简单、可靠, 适于各种条件下的中波红外激光远场功率密度测量, 可满足目前大功率红外激光干扰装备的测量需求。

在电流回路中, 当通过导线的电流过高时, 会导致线路高温, 严重时可能引起火灾。因此实时监测电流线路的温度, 对预防线路过载以及火灾的发生具有重要的意义。在理论分析光纤光栅温度传感机理的基础上, 设计了用于导线负载检测的传感系统。在0~5 A范围内, 实验研究了光纤光栅温度传感器中心波长变化与导线负载之间的关系, 验证了导线负载检测的可行性, 为导线负载的实时监测, 以及断路、短路故障的判断提供了一种新的方法。

全光纤高速偏振态测量, 尤其是模拟信号的偏振态高速测量在光纤通信和光纤传感等领域中有着重要应用。在深入研究光电探测器放大电路的基础上, 搭建了基于光纤偏振控制器(PC)、偏振分束器(PBS)以及模拟光电探测器的全光纤高速偏振态测量系统。用搭建的系统对0~50 MHz模拟信号的偏振态进行了测量, 并与商用偏振分析仪进行了误差比较。实验表明, 此偏振态测量系统可实现速率0~50 MHz模拟信号Stokes参量的准确测量, 显示在邦加球上的测量误差半径在0.03以下, 与商用偏振分析仪处于同一量级。系统重复性良好, 且可测模拟信号的速率远超目前商用偏振分析仪, 为许多待测光为模拟信号的光纤传感系统提供了有效的测量手段。

液晶材料具有双折射效应, 因此偏振光在液晶材料中各个方向上发生双折射的程度不同, 这决定了LCD的视角特性和对比度随视角的变化有所不同。用光栅光谱仪测量在不同电压驱动下负性VA-LCD的电光特性, 以及测量其电光特性随视角的变化；并对其三基色的电光特性和视角特性进行分析。结果表明, 三基色的透过率在驱动电压2.2 V之前很小；在2.2 V后, 透过率随电压的升高而增大；其中红基色和绿基色的透过率是一直升高, 在电压达到5.0 V后, 就是趋于平缓, 而蓝基色的透过率是在3.7 V左右达到最大, 而后慢慢变小, 最后在电压达到6.0 V后, 趋近一个稳定值。负性VA-LCD三基色的视角特性: 红基色的视角范围最宽, 绿基色次之, 蓝基色的视角范围最窄。

N型晶体太阳电池由于少子寿命高、光致衰减低、弱光响应好等优点, 近年来在高效率低成本太阳电池领域一直备受关注。利用PC1D模拟, 对N型背发射极晶体硅太阳电池进行了分析。结果表明, 背发射极掺杂浓度、结深、背表面复合速率、前表面掺杂浓度及复合速率都对电池转换效率有较大影响, 尤其是电池前表面与背表面复合速率对电池性能的影响最为明显, 而电池前表面场掺杂深度则对电池性能影响较小。对于前表面复合来说, 当前表面复合速率小于1×103 cm/s时, 电池性能受表面复合速率变化的影响很小；但复合速率超过1×103 cm/s后, 电池转换效率快速下降。背表面复合对电池效率影响则更明显, 当背表面复合速率超过1×104 cm/s后, 电池转换效率急剧下降, 在背表面复合速率增大到1×106 cm/s时, 电池效率下降到不足5%, 而在电池背表面复合速度较小时(10~103 cm/s)则可获得较高的转换效率。

研究了类叶绿素活性颜料在伪装应用中的光谱性能及光稳定性问题。从绿色植被的色素着手, 分析了叶绿素的性质及影响其降解的原因, 用Cu2+、Zn2+金属离子替代天然叶绿素中的Mg2+, 制备了叶绿素衍生物, 并通过光谱特性和光稳定性对叶绿素衍生物的特性进行了比较分析。研究结果表明, 从光谱性能和稳定性两方面综合考虑, Cu叶绿素更适合作为叶绿素修饰目标来提高颜料的稳定性, 从而为新型光学伪装涂料的制备提供材料基础。

主要从三个不同角度探究并分析了基于InGaN材料的高压LED的发光效率优于传统大功率LED的原因。为了保证实验结论的可靠性, 文中所采用的实验样品具有相同的芯片尺寸和材料以及相同的封装结构。经过大量的实验证明, 更均匀的电流分布和小芯片间隙的出光, 使得高压LED的发光效率优于传统大功率LED。结果显示, 在相同的1 W输入功率下, 高压LED的发光效率比传统大功率LED高大约4.5%。

介绍了透射型太赫兹时域光谱系统实验装置和相关参数的提取方法, 分别对绿色和黄色两种烟幕材料在太赫兹波段的光谱特性进行了实验研究, 得到了这两种材料的折射率曲线和屏蔽效能曲线。实验表明, 这两种材料对可见光和红外波段有较好的遮蔽特性, 而对太赫兹辐射的屏蔽效能却较差, 太赫兹侦察探测具有较强的抗干扰能力, 能够弥补传统可见、红外探测系统的不足。

通过对现有的多通道光纤旋转连接器结构优缺点进行比较, 提出了一种轴向磁驱动多通道光纤旋转连接器结构。本光纤旋转连接器结构中旁轴通道光信号传输是通过主转动轴上光纤准直器与从动转轴中光纤准直器进行光路耦合, 其耦合实现是通过磁驱动机构及精密齿轮传动机构来保证, 中心通道光信号无间断传输是通过磁驱动机构实现。通过轴向尺寸的增加可实现通道数的增加。此光纤旋转连接器简单易行, 避免了传统结构的诸多缺陷, 简化了工艺、降低了成本。

介绍了一种基于面阵CCD相机360°扫描的全景成像系统。从系统组成及功能出发, 详细描述了系统的工作流程, 通过对CCD相机旋转获取更大垂直角度的图像, 对图像数据量进行分析, 采取压缩、解压缩手段解决网络通信中数据量大的问题, 提出了一种基于位置信息进行全景图像拼接的方法, 同时提出了一种基于灰度值映射数组的全景图像增强的算法。

针对传统恒虚警检测低信噪比情况下面目标性能下降问题, 提出了基于均值和方差双参数检测的新方案。首先采用了目标与背景统计特性差异最大化准则, 估计出待检测单元的均值和方差, 并通过互乘待检测单元的均值和方差获得最终的检测图像, 得到了最优均值和最优方差统计特性, 再利用全局CFAR检测检测出目标, 从而在保证一定检测概率的同时降低虚警概率。仿真结果表明, 该方法对低信噪比面目标的检测性能优于传统的恒虚警检测。

主要对创新实验室二维视觉跟踪转台的算法进行改进。传统的算法只能实现在白色背景下对黑色目标的识别与跟踪, 为实现对不同目标复杂背景的跟踪, 针对跟踪系统设备和系统指标要求, 确定了图像预处理、图像分割、形心跟踪等算法。针对目标的特点, 根据识别的目标用形心跟踪算法进行跟踪。文中所有控制程序都基于LabVIEW, 在MFC框架下用C++编写图像处理程序。结果表明, 在LabVIEW平台下的识别跟踪过程中, 二维转台最终实现良好的控制,使整个系统快速、准确的跟踪运动的特征物体,完成了二维目标视觉检测与跟踪的目的。

提出了一种关于双路图像融合实时处理系统的设计, 介绍了融合处理系统的总体架构和系统的功能。对系统的硬件设计和软件设计分别进行了说明, 硬件设计对电源设计、采集模块设计和处理模块设计进行了详细阐述；软件部分细致分析了现场可编程门阵列(FPGA)的设计和数字信号处理器(DSP)的设计。最后对处理系统进行了测试, 表明该设计满足实时处理的需求。同时, 可对系统进行扩展, 实现更多路图像的融合处理。

文章分析了国内外便携式辅助维修设备(PMA设备)发展现状和国内推广的现实意义。同时, 提出了一种适用于现场级的基于IETM(交互式电子技术手册)平台的PMA设计方案, 描述主要功能及组成结构, 介绍了PMA的硬件和软件系统设计方案, 采用TPS-COM的封装与加载技术实现了人—机交互式操作, 提高了多个平台的协调性和互通性, 进一步推动了装备测试、维修的信息化和数字化的发展。

针对目前扫描成像中的振镜控制系统功耗高、体积大、控制精度低和控制复杂等缺点, 设计出一种高速、高精度振镜控制系统。分析了系统的工作原理, 叙述了系统的硬件设计和软件算法设计, 详细介绍了振镜控制系统的数字控制电路设计和驱动电路设计, 并研制出了振镜控制系统。实验结果验证了振镜控制系统的可行性, 系统运行稳定可靠, 成功应用于动态稳像系统, 有较大的应用前景。

基于Opti-System软件, 对相位波带片型时间透镜进行了深入研究。明确了中心波长对相位波带片型时间透镜焦距色散补偿量的影响机理, 建立了中心波长、色散补偿量与输出光脉冲消光比及脉冲宽度间的关系。研究结果表明, 相位波带片型时间透镜的焦距色散补偿量, 在1 310~1 550 nm波长范围与光信号中心波长呈近似线性关系。通过线性拟合, 得出焦距色散补偿量与中心波长的线性关系公式。对于不同波长的输入光波, 可通过公式确定最佳焦距色散补偿量, 实现最窄脉宽和最优消光比的光脉冲输出。研究结果可为优化相位波带片型时间透镜设计提供理论指导, 进而拓宽相位波带片型时间透镜的应用范围。

提出了利用光纤激光相控阵技术组建全光组网的新方法。且远场栅瓣的存在不仅缩小了光束的扫描范围, 还分走了大量主瓣的能量, 缩短了通信距离。文中还提出了通过改变阵元间的间距来达到消除栅瓣的目的, 完成了相应的仿真工作, 并通过实验验证了利用相控阵技术进行通信的可行性。

以Visual C++为开发平台, 应用OpenGL构建3D虚拟场景应用程序框架, 建立海浪的数学模型并实现海面的动态模拟, 采用天空盒法绘制天空场景, 并将3D MAX下建立的舰船实体模型导入OpenGL中, 利用OpenGL中的纹理映射、场景的合成和双缓存等技术, 并以实例形式实现反舰导弹靶场试验虚拟视景的生成与显示。

基于迈克尔逊干涉原理和弹簧有机结合, 自行设计出一种新型的测力传感器装置。采用线阵CCD作为光电传感器件捕捉干涉圆环的光强信号, 并通过MSP430单片机对电信号进行处理, 再利用设计出的迈克尔逊干涉圆环计数软件自动计算出干涉圆环数目, 即可自动精确计算出弹簧的形变量, 从而实现对所受的外力进行测量。编写相应的程序将力的大小由低功耗OCM126864-9液晶屏显示。分析表明, 该测力装置具有高测量精度和高智能化的特点。

提出一种基于UDSL便携式多通道视频监控系统设计, 可在楼宇监控系统基础上快速便携式实现另一套属于安保人员的监控终端和操作界面, 且终端地点可分布在楼宇安装有电话网的任一房间中。该方法可通过电话线组成直连链路, 无需运营商提供相关服务, 具有极强的隐蔽性和操作性。采用小型化和一体化设计技术, 可实现设备的移动式运输和安装。实验结果表明, 该系统设计正确合理, 视频通讯链路正常, 并不影响原有视频监控系统的监控性能。