检索结果-内蒙古大学图书馆

清华大学学报：自然科学版 2011年第4期51卷 448-451页

作者：赵博华王伯雄罗秀芝清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京 100084

评价基于光切法的三维形貌测量系统采集图像的质量,有助于测量过程中提高光刀条纹中心的提取精度,或在系统研制过程中给出软硬件参数调整的方向。该文从图像照度的角度,提出一种基于平均归一化灰度值指标的图像质量评价方法。建立了被... 详细信息

评价基于光切法的三维形貌测量系统采集图像的质量,有助于测量过程中提高光刀条纹中心的提取精度,或在系统研制过程中给出软硬件参数调整的方向。该文从图像照度的角度,提出一种基于平均归一化灰度值指标的图像质量评价方法。建立了被测范围照度与图像平均归一化灰度值的对应关系。在理想光照条件下采集光刀图像,得到其平均归一化灰度值的分布范围。再通过改变测量区域的照度,得到不同照度下的采集图像平均归一化灰度值,根据理论分析以及光刀图像灰度分割提取的有效光条信息的结果,划分出图像平均归一化灰度值的3个区间：（0,0.001]、

关键词：光切法照度图像质量

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超高重复频率紫外激光技术研究

超高重复频率紫外激光技术研究

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第二十届全国激光学术会议

作者：柳强陈海龙汪露闫平巩马理清华大学光子与电子技术研究中心摩擦学国家重点实验室精密仪器系北京100084

基于单频(2 MHz)、高重复频率(500 kHz～1 MHz)、窄脉冲宽度(～2 ns)半导体激光作为种子源,利用双向泵浦四级级联掺Yb增益光纤作为放大器,实现了高达60 dB的功率增益,在重复频率822 kHz条件下,获得了窄线宽、线偏振、基模的62.3W1063nm... 详细信息

基于单频(2 MHz)、高重复频率(500 kHz～1 MHz)、窄脉冲宽度(～2 ns)半导体激光作为种子源,利用双向泵浦四级级联掺Yb增益光纤作为放大器,实现了高达60 dB的功率增益,在重复频率822 kHz条件下,获得了窄线宽、线偏振、基模的62.3W1063nm红外激光输出,有效的避免因非线性效应造成的光谱展宽、光纤损伤以及偏振度下降等问题.利用腔外非临界相位匹配LBO倍频和临界相位匹配LBO合频,最终获得的32.1W 354nm紫外激光输出,红外到紫外的转换效率达到了51.5％,光束质量Mx2=1.24、My2=1.28,脉冲峰峰稳定性和脉冲宽度稳定性均优于2.8％.在此基础上,为了增大紫外激光输出脉宽,降低重复频率,采用光纤+固体混合放大形式,实现了重复频率400kHz,脉冲宽度5ns,平均功率大于30W,355nm紫外激光输出.

关键词：超高重复频率紫外激光光纤激光

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激光光束的幅相联合校正控制

激光光束的幅相联合校正控制

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第二十届全国激光学术会议

作者：黄磊巩马理柳强邱运涛金国藩清华大学光子与电子技术研究中心摩擦学国家重点实验室精密仪器系北京100084

提高激光光束的光束质量是激光技术的重要工作之一。在高功率激光系统中，为了获得高光束质量的高功率激光，通常采用MOPA系统结构。通过对于本征级的谐振腔设计、泵浦匹配和热管理控制，可以获得较好的本征级光束质量，再经过功率放大... 详细信息

提高激光光束的光束质量是激光技术的重要工作之一。在高功率激光系统中，为了获得高光束质量的高功率激光，通常采用MOPA系统结构。通过对于本征级的谐振腔设计、泵浦匹配和热管理控制，可以获得较好的本征级光束质量，再经过功率放大，就可以得到高功率的激光。激光的光束质量是主要由本征级的光束质量所决定的，放大级的主要作用是提高激光的输出功率或者能量。然而，在高功率的放大过程中，必须在泵浦模式匹配和热管理两个方面精心设计，否则将会在放大过程中引入像差，使放大后的激光光束质量变差。进一步的光束质量的改进只能以自适应光学的方法，对激光光束的波面像差予以校正。激光光束传输理论表明，影响激光光束的主要因素是激光光束的波面和光束横截面的光强分布。前者通常称之为波面像差影响，后者称之为近场衍射。对于激光光束质量参数进行数学上的施密特正交化处理的表明，仅仅进行激光光束波面像差的校正，其光束质量的提高是有限的，在理论上可能获得最好的结果是将光束的波面校正为平面波或者球面波。进一步的激光光束质量的提升，还应该进行近场衍射的控制，即必须对于的光束近场质量进行控制。这种对同时激光光束的近场振幅和光束波面进行校正控制方法，我们称之为幅相联合校正控制。具体的实现方法就是对于近场振幅进行增益补偿，对于波面进行变形镜校正。在MOPA系统中，通过对于放大器的增益设计，可以使本征级激光的近场振幅分布得到改进，这样不仅提高的激光的功率，还可以使激光的光束质量获得明显的提高。这已经为我们和其他研究者所证实。从受激辐射光放大的光束成形的物理层面上考虑，可以用复合导引的机制予以解释，其数学分析计算方法为分布傅里叶算法。从激光光束传输物理层面上考虑，是对激光光束的近场振幅控制予以控制，其数理基础则是激光光强放大的微分方程。对于高功率激光系统，则可用平行放大近似方程予以有效描述。激光光束的幅相联合校正控制，不仅可以用于提高激光的光束质量，还可以对于激光光束远场特性进行动态控制，得到所需的远场振幅或光强分布，使光束传输过程的影响得到消除。

关键词：幅相联合校正光束质量波面像差

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全光纤全正色散被动锁模激光器的脉宽控制

全光纤全正色散被动锁模激光器的脉宽控制

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第二十届全国激光学术会议

作者：闫平周洁肖起榕王东生巩马理清华大学光子与电子技术研究中心摩擦学国家重点实验室精密仪器系北京海淀100084

围绕产生超快脉冲的全光纤全正色散被动锁模激光技术开展理论和实验研究,通过建立全正色散光纤被动锁模激光器的理论模型,分析了各参数对锁模性能的影响;搭建了全光纤全正色散锁模激光器实验装置,从实验上验证了强弱调制下的锁模脉冲特... 详细信息

围绕产生超快脉冲的全光纤全正色散被动锁模激光技术开展理论和实验研究,通过建立全正色散光纤被动锁模激光器的理论模型,分析了各参数对锁模性能的影响;搭建了全光纤全正色散锁模激光器实验装置,从实验上验证了强弱调制下的锁模脉冲特性,提出了利用多段不等长增益光纤稳定锁模脉冲序列的方法,优化了全光纤全正色散锁模激光器,得到了脉宽22 ps,光谱宽度57nm的超短脉冲输出。为减小甚至消除脉冲基底,将可调谐Sagnac全光纤滤波器引入锁模腔内,实现了基底较小的34 ps脉冲输出和几乎无基底的51 ps脉冲输出。进一步通过腔外压缩后获得了660 fs的超快脉冲输出。

关键词：光纤激光器全光纤锁模非线性效应

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基于参数估计的光纤水听器解调系统研究

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仪器仪表学报 2011年第8期32卷 1864-1870页

作者：施清平王凯王利威张华勇田芊清华大学精密仪器与机械学系清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学电子工程系光纤传感研究中心北京100084 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

研究并实现了可工程应用的光纤水听器解调系统,采用相除查找表的PGC解调方案和逐步参数估计的参数提取方法。从理论上详细阐述了参数提取方法原理,并从实验上分析了该方法的稳定性和有效性。实验测试表明1倍频/2倍频相位延迟的提取精度... 详细信息

研究并实现了可工程应用的光纤水听器解调系统,采用相除查找表的PGC解调方案和逐步参数估计的参数提取方法。从理论上详细阐述了参数提取方法原理,并从实验上分析了该方法的稳定性和有效性。实验测试表明1倍频/2倍频相位延迟的提取精度优于5%。光强、伴生调幅和角度修正因子的估算精度分别达到0.5%,2.5%和5%,能够满足实际工程应用要求。所研制的光纤水听器解调系统解调结果谐波分量较少,失真小。相比于标准压电水听器系统,具有很好的线性度。解调系统噪声本底达到-90 dB/Hz@100 Hz和-95 dB/Hz@1 kHz。10 h连续测试,SINAD方差小于1 dB,THD方差约为2 dB,表明系统具有较好的稳定性。上述技术指标,达到了目前工程应用要求。

关键词：光纤水听器相位生成载波椭圆参数估计系统稳定性工程应用

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电容式微加速度计专用集成电路温度特性

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中国惯性技术学报 2011年第5期19卷 599-602页

作者：刘民杰刘云峰董景新清华大学精密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

温度是影响微加速度计性能的一个重要的因素。本文在分析微加速度计系统的基础上,设计并实现了电容式微加速度计专用集成电路,通过软件仿真和实际的温度试验,研究了专用集成电路的温度特性,给出了仿真和实测结果,并进行了相应的对比和... 详细信息

温度是影响微加速度计性能的一个重要的因素。本文在分析微加速度计系统的基础上,设计并实现了电容式微加速度计专用集成电路,通过软件仿真和实际的温度试验,研究了专用集成电路的温度特性,给出了仿真和实测结果,并进行了相应的对比和分析。实测结果表明：在？40~120℃温度范围内,专用集成电路芯片输出随温度的输出变化为68.75μV/℃,即6.875×10-5。

关键词：微加速度计温度漂移专用集成电路温度特性

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一种减小微机械加速度计振动偏移的方案

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振动．测试与诊断 2011年第5期31卷 655-659,669页

作者：李童杰刘云峰董景新范达清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为降低敏感元件对称性较差的微机械加速度计的振动偏移,对加速度计振动偏移产生的原因和抑制方案进行研究。首先,分析了系统学模型,并得出对于不对称的敏感元件采用对称的电容检测电路时,检测电路输出和敏感元件动极板位移关系函数中存... 详细信息

为降低敏感元件对称性较差的微机械加速度计的振动偏移,对加速度计振动偏移产生的原因和抑制方案进行研究。首先,分析了系统学模型,并得出对于不对称的敏感元件采用对称的电容检测电路时,检测电路输出和敏感元件动极板位移关系函数中存在明显偶次项系数,进而造成振动零偏;其次,讨论了力矩器的非线性,通过理论分析得出,外加静电力等效对称方案无法抑制力矩器环节的振动偏移,提出了敏感元件等效对称补偿方案以及静电力发生器等效对称化方案,通过理论分析得出该方案大大降低了敏感元件不对称带来的振动偏移;最后,对静电力对称方案和等效对称补偿方案进行了对比试验。试验结果表明,对于对称性较差的敏感元件,等效对称补偿方案在保证线性度的同时,大大减小了振动时输出均值的偏移。

关键词：微机械加速度计敏感元件对称补偿振动偏移

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适用于无线传感器网络太阳能系统的MPPT算法

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清华大学学报（自然科学版） 2011年第5期51卷 597-600,606页

作者：李珂杨雪舒爽马骋贾惠波清华大学机密仪器与机械学系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

结合无线传感器网络节点的工作特点及光伏供电系统特性,设计了一种新型光伏电池最大功率点跟踪算法。利用光伏电池物理特性中最大功率点随工作环境温度变化的事实,在无线传感器网络节点工作周期内将环境温度测量值引入跟踪算法中,实现... 详细信息

结合无线传感器网络节点的工作特点及光伏供电系统特性,设计了一种新型光伏电池最大功率点跟踪算法。利用光伏电池物理特性中最大功率点随工作环境温度变化的事实,在无线传感器网络节点工作周期内将环境温度测量值引入跟踪算法中,实现系统最大功率点跟踪高可靠性、低复杂性、低成本及较高精度的目标。数学模型仿真及小型光伏电池实际测试结果均表明:该算法对最大功率点的跟踪效率达到91%以上,为无线传感器网络太阳能系统提供了可行的实现方法。

关键词：太阳能系统最大功率点跟踪无线传感器网络光伏电池传感器节点

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基于固定相位延迟的相位生成载波检测方法

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中国激光 2011年第8期38卷 144-149页

作者：施清平张华勇王利威田长栋张敏田芊廖延彪清华大学精密仪器与机械学系清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084 清华大学电子工程系光纤传感研究中心北京100084

为了克服光源频率调制深度、信号相位延迟、伴生调幅等参数对基于正交项解调的相位生成载波(OT-PGC)解调方法的影响,提出一种基于固定相位延迟的PGC检测方法(FPD-PGC),采用3×2耦合器产生固定相位延迟,分别利用两路信号的倍频信号... 详细信息

为了克服光源频率调制深度、信号相位延迟、伴生调幅等参数对基于正交项解调的相位生成载波(OT-PGC)解调方法的影响,提出一种基于固定相位延迟的PGC检测方法(FPD-PGC),采用3×2耦合器产生固定相位延迟,分别利用两路信号的倍频信号进行解调。详细阐述了该方法的检测原理,分析了关键参数的影响。当伴生调幅系数为0.4时,仿真对比了FPD-PGC方法与OT-PGC方法的解调性能,结果表明新方法谐波比提高30dB以上,系统信噪比(SNR)也有显著改善。对实际信号进行解调,得到了类似结果。分析及实验表明该方法完全消除了信号相位延迟的影响,较好地抑制了调频深度和伴生调幅的影响。

关键词：光纤光学传感器检测方法相位生成载波 3×2耦合器调频深度伴生调幅信号相位延迟

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桥式射频MEMS开关上电极薄膜的残余应力改进模型

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纳米技术与精密工程 2011年第1期9卷 16-20页

作者：陈俊收尤政李滨清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器与机械学系北京100084

桥式射频(RF)微机电系统(MEMS)开关的上电极薄膜残余应力影响开关的响应时间、下拉电压等性能参数,降低了开关的可靠性.在分析传统拉伸线模型的基础上,提出了一种改进的残余应力静力学模型,将残余应力扩展到压应力的情况,并可应用于非... 详细信息

桥式射频(RF)微机电系统(MEMS)开关的上电极薄膜残余应力影响开关的响应时间、下拉电压等性能参数,降低了开关的可靠性.在分析传统拉伸线模型的基础上,提出了一种改进的残余应力静力学模型,将残余应力扩展到压应力的情况,并可应用于非对称均布载荷.选取了一组典型的开关参数,计算了双轴残余应力对两端固支MEMS薄膜均布载荷下拉挠度的影响.结果表明,在选取的参数条件下,拉应力增大到1 MPa时,薄膜的最大挠度减少7.95%,压应力增大到-1 MPa时,薄膜的最大挠度增加9.47%,与传统模型的计算结果相比,改进模型消除了非线性叠加产生的约0.3%的误差.采用迭代方法计算下拉电压,对两组实验测试数据与模型计算结果进行了验证,模型计算结果与实验数据基本相符.

关键词： MEMS开关两端固支梁薄膜残余应力

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