检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2017年第5期45卷 1057-1063页

作者：王玉江王志斌陈媛媛宋雁鹏王芳薛鹏薛锐中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

随着近红外声光可调滤波器(Near Infrared Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF-NIR)光谱成像技术在深空探测的广泛应用,超声换能器作为AOTF-NIR核心部件,对其工作带宽、光谱衍射效率及功率效率提出了更高的要求.超声换能器在不同频率下... 详细信息

随着近红外声光可调滤波器(Near Infrared Acousto-Optic Tunable Filter,AOTF-NIR)光谱成像技术在深空探测的广泛应用,超声换能器作为AOTF-NIR核心部件,对其工作带宽、光谱衍射效率及功率效率提出了更高的要求.超声换能器在不同频率下具有不同的输入阻抗,当驱动信号源输出阻抗与换能器输入阻抗失配时将会产生能量损耗,导致无法把功率最大限度的传递给换能器,从而使AOTF-NIR光谱衍射效率降低,影响光谱灵敏度.该文通过射频电路先进设计系统(Advanced Design System,ADS)仿真及实验测试,运用滤波器网络理论,采用LC无耗储能元件设计了一种带通型宽带匹配网络.最终在60-120MHz带宽范围内阻抗匹配网络的回波损耗S_(11)>-29.8d B,阻抗匹配网络功率效率达到90%以上.通过不断地微调优化匹配阻抗值及LC参数值,以此来提高光谱衍射效率,使光谱衍射效率最高达90%以上,提高了在620-1150nm波段内的光谱灵敏度及光谱成像清晰度.

关键词：功率超声换能器阻抗频率特性宽带阻抗匹配网络全局优化

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PEM-FTS非线性干涉信号的快速光谱反演算法

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中国激光 2013年第5期40卷 236-241页

作者：张敏娟王召巴王志斌李晓王明艳李晋华中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的,每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演,三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶... 详细信息

弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM-FTS)的调制光程差是高速、正弦变化的,每秒可产生10万张干涉图。为了实现等时间采样干涉信号的快速、低误差光谱反演,三次样条插值算法、带有相位补偿的离散傅里叶变换(NDFT)算法和加速非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)分别被应用到PEM-FTS的数据处理系统中。研究发现,对等时间采样弹光调制干涉数据进行光谱反演,加速NUFFT算法数据处理速度比较快,较相位补偿的NDFT算法高一个数量级,是三次样条插值后快速傅里叶变换算法的2倍,且采样点数越多此算法优点越突出;有比较高的精度,其偏差小于0.00054。该算法可以应用于弹光调制傅里叶变换光谱仪中。

关键词：信号处理弹光调制傅里叶变换光谱仪(PEM—FTS) 非线性干涉信号三次样条插值非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)

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基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像技术

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红外与激光工程 2019年第8期48卷 184-191页

作者：张瑞解琨阳景宁王志斌陈媛媛李克武乔亚中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051

针对环境温度、电压、入射角等因素变化对基于声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)和液晶可变延迟器(Liquid crystal variable retarder,LCVR)的光谱偏振成像测量精度影响大,且整个系统实现复杂等缺点;考虑到超消色差... 详细信息

针对环境温度、电压、入射角等因素变化对基于声光可调谐滤波器(Acousto-optic tunable filter,AOTF)和液晶可变延迟器(Liquid crystal variable retarder,LCVR)的光谱偏振成像测量精度影响大,且整个系统实现复杂等缺点;考虑到超消色差波片对温度和波长依赖小,结合AOTF高光谱成像的优点,提出了基于超消色差1/4波片和AOTF的高光谱全偏振成像新方法。详细分析了该方法的工作原理,并结合可购买到的最好超消色差1/4波片中相位延迟和快轴随波长的微小波动,进而分析了该波动对偏振测量的影响,并针对这些影响研究了修正策略。搭建了原理样机,对450~950 nm波段进行了偏振测量,修正后偏振度测量误差≤1%,对偏振方向的测量偏差≤1.8°,以633 nm为例,对其全Stokes参量图像进行了具体原理及修正测量验证实验,结果表明,该新技术原理正确,修正策略可行。该研究可为复杂条件下高精度、高光谱全偏振成像技术提供新的理论和实现方案。

关键词：光谱偏振成像声光可调谐滤波器超消色差波片 Stokes参量

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SOI多环级联光学谐振腔滤波器

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发光学报 2013年第5期34卷 645-649页

作者：王晓倩马可贞赵宇冯薪霖薛晨阳张文栋闫树斌中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 山西大学物理电子工程学院.山西太原030006

利用MEMS工艺制备了基于SOI的小尺寸、高集成光波导多环级联谐振腔滤波器,理论分析了多环级联微环腔的光场传输特性与光谱响应特性,实验验证并得到了不同级联环数与谐振谱线滚降垂直度的关系。研究表明:当波导宽度为450 nm、半径为5μm... 详细信息

利用MEMS工艺制备了基于SOI的小尺寸、高集成光波导多环级联谐振腔滤波器,理论分析了多环级联微环腔的光场传输特性与光谱响应特性,实验验证并得到了不同级联环数与谐振谱线滚降垂直度的关系。研究表明:当波导宽度为450 nm、半径为5μm时,单环、双环和十环滤波器响应谱线的-3 dB带宽分别为0.313,0.279,0.239 nm,相应结果与理论吻合,即随着级联环数的增多,谐振谱线顶端趋于平坦,滚降垂直度增高。设计制备了环形与跑道形两种级联谐振腔滤波器,研究了相应的透射谱特性。

关键词：光波导多环级联滤波器滚降垂直度

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基于激光测速技术的空气炮弹丸速度测试系统设计

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弹箭与制导学报 2014年第2期34卷 51-54页

作者：王占选赵冬娥刘吉张斌章晓眉中北大学电子测试技术重点实验室太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

针对空气炮弹丸速度测试的需要设计了一种对射式激光测速系统。利用半导体激光器和光电二极管组成光学系统对弹丸过靶信息进行识别,设计光电转换电路和滞回比较器对过靶信号放大整形,选用STC89C52单片机代替采集卡和计算机对信号进行处... 详细信息

针对空气炮弹丸速度测试的需要设计了一种对射式激光测速系统。利用半导体激光器和光电二极管组成光学系统对弹丸过靶信息进行识别,设计光电转换电路和滞回比较器对过靶信号放大整形,选用STC89C52单片机代替采集卡和计算机对信号进行处理。通过对直径30 mm、长度150 mm弹丸的速度进行测试,结果表明:该系统具有成本低、操作简便、响应速度快、误差小等优点,有很好的实用价值。

关键词：空气炮对射式激光测速半导体激光器光电转换 STC89C52

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区间极限学习机结合遗传算法用于红外光谱气体浓度反演的研究

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光谱学与光谱分析 2014年第5期34卷 1244-1248页

作者：陈媛媛王志斌王召巴李晓中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

提出一种新的有效的FT IR光谱气体浓度反演的方法。该方法将区间划分的思想用于红外光谱波长优化筛选，即将红外光谱在给定波长范围内划分为若干个子区间，在每个子区间中利用遗传算法（genetic algorithm ，GA）优化后的极限学习机（ex... 详细信息

提出一种新的有效的FT IR光谱气体浓度反演的方法。该方法将区间划分的思想用于红外光谱波长优化筛选，即将红外光谱在给定波长范围内划分为若干个子区间，在每个子区间中利用遗传算法（genetic algorithm ，GA）优化后的极限学习机（extreme learning machine ，ELM）建立浓度预测模型，根据每个子区间测试集均方根误差RM S E和相关系数 R2的大小评价模型的泛化性能，筛选出最优子区间组合建立预测模型。通过含干扰组分（CO2，N2 O）的CO气体的 FTIR光谱对提出的算法进行了验证，在波段为2140～2220 cm -1范围内利用区间法筛选出的最优组合作为变量，应用GA-ELM 建立的浓度反演模型，其决定系数 R2为0.9874，均方根误差RMSE为154.9963，建模时间仅为0.8 s ，表明该算法（Interval-GA-ELM ，iGELM ）的应用不仅缩短了建模时间，而且在干扰组分存在的情况下，依然可以准确筛选出特征波长，从而提高了模型稳定性和预测精度，为大气污染气体遥测分析提供了行之有效的方法。

关键词：区间划分极限学习机遗传算法气体浓度反演

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基于双AOTF的新型成像光谱偏振探测系统

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光谱学与光谱分析 2016年第5期36卷 1549-1553页

作者：张瑞陈友华李世伟王志斌温廷敦王耀利李克武电子测试技术重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学山西省光电信息与仪器工程技术研究中心山西太原030051

声光可调谐滤波器(AOTF)具有体积小、波长稳定性好、扫描范围宽、调制速度快等优点,在光谱成像中被广泛应用,但单独采用AOTF的成像光谱偏振探测还较少。为此提出只采用两个AOTF的成像光谱偏振探测新方法。该方法首先通过分束镜将入射光... 详细信息

声光可调谐滤波器(AOTF)具有体积小、波长稳定性好、扫描范围宽、调制速度快等优点,在光谱成像中被广泛应用,但单独采用AOTF的成像光谱偏振探测还较少。为此提出只采用两个AOTF的成像光谱偏振探测新方法。该方法首先通过分束镜将入射光分成两束,两束光分别通过两个AOTF,而两个AOTF的正一级衍射光的偏振方向互成45°,由于AOTF的正一级衍射光的偏振方向互相垂直,因此两个AOTF的正负一级分别可得到0°,45°,90°和135°的光强,在测量中需保持两个AOTF的滤光所对应的波长完全相等。最后通过对两个AOTF的正负一级衍射成像,最终得到Stokes偏振信息中S0(0°和90°光强和)、S_1(0°和90°光强差)和S_2(45°和135°光强差),结合相应的理论公式对被测目标的线偏振度(DoLP)和线偏振角(AoLP)实现成像。再通过对AOTF的射频驱动进行扫频,实现对被测目标不同波长偏振成像,最终实现成像光谱偏振探测。并通过对500,550和600nm偏振成像进行实验验证。该方法具有无运动部件、无需转动、一次测量同时获得成像光谱偏振信息的优点。

关键词：成像光谱偏振双AOTF Stokes参量衍射光

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基于MEMS仿生矢量水听器的水声定向研究

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传感器与微系统 2013年第6期32卷 15-17页

作者：陈桂英张国军刘林仙张文栋中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术重点实验室山西太原030051

MEMS矢量水听器不仅可以测量声压信号,还可以测量质点的振速信号,它具有与频率无关的偶极子自然指向性。单一的矢量水听器就能够测量水中的声压和质点振速。利用矢量水听器的这种特性,结合波束形成原理,采用数字信号处理(DSP)技术,设计... 详细信息

MEMS矢量水听器不仅可以测量声压信号,还可以测量质点的振速信号,它具有与频率无关的偶极子自然指向性。单一的矢量水听器就能够测量水中的声压和质点振速。利用矢量水听器的这种特性,结合波束形成原理,采用数字信号处理(DSP)技术,设计了基于MEMS仿生矢量水听器的水声定向系统,并进行了实际测试,结果表明:该系统能很好地实现对目标360°方位的定向功能。

关键词： MEMS矢量水听器数字信号处理波束形成定向

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复合量程加速度计阳极键合残余应力研究

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传感器与微系统 2013年第3期32卷 15-16页

作者：鲍爱达徐香菊龚珊中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术重点实验室山西太原030051

复合量程加速度计阳极键合过程中产生的残余热应力会引起加速度计的零位失调,也是导致加速度计失效的原因之一。对键合过程中产生的残余热应力进行了研究,仿真并分析了残余热应力与键合温度、玻璃基底厚度和框架键合宽度的影响,确定了... 详细信息

复合量程加速度计阳极键合过程中产生的残余热应力会引起加速度计的零位失调,也是导致加速度计失效的原因之一。对键合过程中产生的残余热应力进行了研究,仿真并分析了残余热应力与键合温度、玻璃基底厚度和框架键合宽度的影响,确定了适合复合量程加速度计的最佳键合宽度和玻璃基底厚度。

关键词：复合量程加速度计残余应力键合宽度

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正弦波调制对谐振式陀螺中谐振信号的影响

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传感器与微系统 2013年第11期32卷 5-7,10页

作者：张建辉徐鹏飞李明慧薛晨阳刘俊闫树斌中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室电子测试技术重点实验室山西太原030051

谐振式光纤陀螺(R-FOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件。理论分析了正弦波调制特性,搭建了光学微谐振腔的调制解调实验系统,实验对比了正弦波、锯齿波、三角波3种调制波形对谐振信号信噪比的影响,... 详细信息

谐振式光纤陀螺(R-FOG)是利用光学Sagnac效应实现对转动角速度检测的一种高精度惯性传感器件。理论分析了正弦波调制特性,搭建了光学微谐振腔的调制解调实验系统,实验对比了正弦波、锯齿波、三角波3种调制波形对谐振信号信噪比的影响,得出了正弦波调制效果最好,提高了谐振信号的信噪比。针对不同调制幅度和频率条件下的正弦波调制对谐振信号的影响进行了测试,得出了调制幅度和调制频率对谐振信号的影响,为光学微谐振腔在谐振式陀螺系统应用中相位调制选择最佳的参数提供了参考。

关键词：谐振式光纤陀螺正弦波调制信噪比谐振信号

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