微系统技术是以微纳尺度理论为支撑, 微集成工艺为基础, 并通过功能模块集成, 实现单一或多种用途融合的综合性前沿技术。应用微系统技术对加速光电系统性能的全面提升、有效降低成本具有重要意义。以2019年度微系统领域关键技术进展为基础, 讨论目前光电领域微系统技术的难点问题, 为该领域研究人员提供参考。

金属氧化物半导体气敏传感器因其灵敏度高、制造成本低、测量方式简单易行等特点受到了广泛关注,在有毒有害气体实时监测方面极具应用潜力。在制备过程中, 掺杂作为常用的改性工艺之一, 得到了国内外学者的广泛关注。文中将从掺杂的角度综述制备金属氧化物半导体气敏传感器的研究进展,其中包括一元纯金属氧化物、纯金属掺杂、稀土元素掺杂、复合金属氧化物、金属氧化物掺杂等。并对现阶段存在的问题及发展趋势进行了概述。

基于干涉成像原理的分块式平面侦察成像系统的提出, 为降低高分辨率光学系统的体积、质量和功耗提供了新的解决方案。为提高重构图像质量, 干涉系统的基线需要通过设计提高空间频率覆盖的均匀性, 以避免空间采样缺频。针对孔径排列配对的问题, 提出一种高均匀性UV覆盖的基线阵列设计方法。该方法在径向排列的基础上, 通过计算低频截止频率, 分别优化高频、低频基线。该设计方法可以实现高均匀性、低冗余度的UV覆盖结果, 可有效提高重构图像质量。

聚四氟乙烯作为氧化剂, 具有较好的热稳定性能、抗老化性能、化学稳定性, 且具有较高的能量, 与金属粉反应可释放大量的热。同时, 应用于烟火药等含能材料中具有较好的成型性, 因此在烟火药及新型含能材料中具有较广泛的应用。介绍了聚四氟乙烯在烟火药剂及新型含能材料中的应用研究成果, 为聚四氟乙烯在含能材料更广泛、深入的研究提供参考。

二维过渡金属硫族化合物自旋-能谷特性是近年来国际研究热点之一。介绍了过渡金属硫族化合物材料以及其异质结中独特的自旋-能谷特性。阐述了这两大类材料中自旋-能谷特性的研究进展。最后对基于二维过渡金属硫族化合物自旋-能谷特性的未来光电器件进行了展望。

单层二硫化钼是禁带宽度为1.8 eV的二维直接带隙半导体材料, 可以用来发展新型的纳米电子器件和光电功能器件。由于半导体里的空位能够捕获电荷载流子和局域激子, 形成散射中心, 极大的影响其主材料的输运和光学性质, 文中主要利用第一性原理方法的相关理论基础和数值计算算法, 研究原子空位对单层二硫化钼光学性质与饱和吸收性的影响, 计算揭示硫空位的出现在带隙中产生局域的中间态, 导致光学吸收峰的位置显著红移并且在可见光有较强的光吸收。通过数形结合, 很好地理解了这个缺陷调制的吸收机制, 为二维材料的光电子器件制备提供了深入指导。

基于硅基光源且与CMOS工艺兼容的全硅光电生物传感器, 其光源低发光效率导致检测低灵敏度, 尚不能大规模应用。对此, 文中研究了多晶硅PN结级联光源及新型全硅光电生物传感器, 包括PN结级联的多晶硅光源的发光机制、波导传输机理、波导生物检测技术。研制的多晶硅PN结级联光源发光效率高达4.3×10-6, 可与波导高效耦合。仿真表明, 波导检测区域介质折射率在1.33~1.73之间变化时, 介质折射率增加使得光能量更少回到波导内芯, 波导内芯传输光强随介质折射率增加而下降, 通过光强变化实现介质折射率传感。

在分析红外成像探测系统作用距离时, 必须确定探测系统的带宽和信噪比。该参数与探测器材料、读出电路、帧频、积分时间以及处理算法等相关。研究了红外成像探测系统的带宽和信噪比的分析方法, 论述了带宽、信噪比对红外成像探测系统作用距离影响。

天地线检测在复杂场景的红外目标检测系统中具有重要的作用, 将深度语义分割模型引入了天地线检测任务。不同于传统的基于手工模板的阈值分割算法, 深度学习算法能够充分挖掘图像事例之间的结构信息与语义信息, 具有较强的自适应性。文中利用Deeplab-v3+算法作为语义分割算法, 实现了对天空与地面的有效分割。在城市、森林、山地等不同场景的实验中, 所提算法取得了良好的天地线检测效果, 验证了所提算法的有效性与鲁棒性。

经过千万年的自然进化, 人类形成了以太阳光为基础的生活规律。如果人长期处于恒定单一光色的照明环境下, 极易产生烦闷、乏力、嗜睡、情绪低落、抑郁等生理、心理不适, 从而导致注意力下降、反应迟缓、失误率增加, 严重者还会对专业人员认知功能造成一定的损伤。人工照明应借助智能系统, 建立室内空间的光舒适环境, 降低工作人员疲劳度, 提高工作效率。

为解决某种对抗态势下箔条与目标飞机多普勒频率相差过大导致箔条干扰PD雷达导引头效能降低的问题, 采用了有源无源协同干扰方式, 使箔条云具有与目标飞机相似的多普勒频率。基于有源无源协同干扰机理, 对有源照射信号调制频率影响因子进行研究, 给出导弹不同攻击态势下有源照射信号频率调制规律。

采用将光电干扰设备和成像制导**实物接入回路的方法, 建立一个对于成像制导**作战过程进行激光干扰的半实物仿真系统。详细介绍了激光作用成像制导**的半实物仿真系统的组成、功能及原理, 通过匹配脱靶信息确定回补时间, 并进行延时回补, 解决了时序不一致和实物延时的难点, 总结了半实物仿真系统设计的关键技术。本系统可对激光作用成像系统进行半实物仿真研究, 检测激光信号对成像**系统干扰效能等, 最后指出该半实物仿真系统设计的优点及发展趋势。

激光光斑在目标上的时空分布特性研究是进行激光作用效果分析的重要环节之一。设计了一种利用成像仿真方法确认激光光斑在目标上的空间分布的方法。该方法首先对激光光束、目标进行建模, 然后根据激光光束特性确定概略的成像视场角, 利用投影坐标变换、投影面可见性判断、投影面取边、投影点索引计算以及像素填充等成像过程仿真方法确定激光作用区域的光斑分布情况。该方法与场景的动态设置一起, 可用于确认激光光斑在目标上的时空分布特性, 为激光作用效果分析研究提供重要支撑。

首先从系统组成、改进与升级以及系统装备平台等三个方面对美国典型红外定向对抗系统装备的发展现状作了较为全面、系统的介绍。然后, 对美国红外定向对抗系统装备列装、持续发展和不断完善的情况进行了初步探讨和分析。最后, 阐述未来美国红外定向对抗系统装备的发展趋势[1]。