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第十五届全国光学测试学术交流会

作者：邱丽荣沈阳赵维谦北京理工大学光电学院"精密光电测试仪器及技术"北京市重点实验室

1.引言在深紫外光刻机、高精度显微镜以及卫星相机等光学系统中,性能优异的镜头得到了广泛的应用。在这些镜头装配过程中,单透镜之间的轴向间隙是一个重要参数,任何细小的装配偏差都会给镜头引入像差,降低镜头成像质量,因此实际装配过...

1.引言在深紫外光刻机、高精度显微镜以及卫星相机等光学系统中,性能优异的镜头得到了广泛的应用。在这些镜头装配过程中,单透镜之间的轴向间隙是一个重要参数,任何细小的装配偏差都会给镜头引入像差,降低镜头成像质量,因此实际装配过程需要对透镜间隙进行精确测量和严格控制。2.共焦透镜间隙测量原理本文提出了一种激光共焦镜组间隙测量方法,原理光路如图1,激光共焦系统的轴向强度响应特性曲线的峰值点与系统物镜焦点相对应。测量系统使用环形

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基于MEMS声振传感器的电子听诊器

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传感技术学报 2021年第8期34卷 1139-1142页

作者：孔春秀李欣宁赵俊庆梁尤海何政达赵成龙蔡春华万蔡辛魏琦端木正北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京碧唯科技有限公司北京102206 无锡韦尔半导体有限公司江苏无锡214028 清华大学精密仪器系北京100084

基于微机电系统(MEMS)技术的声振传感器,设计了一种采集心脏低频振动信号的电子听诊器。所设计的MEMS硅麦克风,在传感器振膜结构上添加质量块,能够使传感器敏感于低频振动信号与声音信号;采用STM32主控模块设计滤波调理电路,通过听诊器... 详细信息

基于微机电系统(MEMS)技术的声振传感器,设计了一种采集心脏低频振动信号的电子听诊器。所设计的MEMS硅麦克风,在传感器振膜结构上添加质量块,能够使传感器敏感于低频振动信号与声音信号;采用STM32主控模块设计滤波调理电路,通过听诊器振动膜结构采集信号;通过傅里叶变换分析心脏低频振动信号的相应特征。实验结果表明:该电子听诊器的信噪比为8.6 dB,满足标准电子听诊器的准确性要求(6.9 dB);通过采集信号的正常心音模态频谱与标准检测结果对比,具有较好的一致性;本文研究的电子听诊器能够采集到低频心脏振动信号特征及频谱图,可作为新型心脏病无创诊断的研究基础。

关键词：电子听诊器声振传感器低频振动心振信号微机电系统麦克风信噪比

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光纤布拉格光栅解调系统的光谱数据高速传送方法

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电子测量与仪器学报 2021年第10期35卷 65-71页

作者：王鹏飞宋言明王永千周康鹏吕峥北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

针对工程应用中使用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)测量炮膛温度瞬变、高频振动等信号时光谱成像法数据传输带宽高的需求,提出了一种基于直接存储器访问(direct memory access, DMA)的光谱数据高速传送方法,设计了基于Zynq... 详细信息

针对工程应用中使用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, FBG)测量炮膛温度瞬变、高频振动等信号时光谱成像法数据传输带宽高的需求,提出了一种基于直接存储器访问(direct memory access, DMA)的光谱数据高速传送方法,设计了基于Zynq的光谱数据高速传送硬件逻辑,利用光谱成像法原理搭建了FBG解调系统,实现了DMA方式的光谱数据同步传送以及FBG波长解调计算。数据传送仿真实验与FBG中心波长解调结果表明,解调系统可以将FBG光谱数据进行高速传送,数据传输带宽为320 Mbit/s,解调速率达到34 kHz,光谱数据传送具有较高的稳定性。

关键词：光纤光栅解调 DMA Zynq 高速传送

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基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法研究

基于线阵CCD像素数提取的高速运动目标形变测量方法研究

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第二届军用光电技术发展论坛

作者：徐成强王营博曹杰郝群袁诗翥姜雅慧北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100000

针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD 像素数提取的高速运动目标形变测量方法.该方法利用线阵CCD 高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD 输出目标... 详细信息

针对传统光学成像测量方法对高速运动目标成像帧频低、像质模糊,难以满足对目标形变高精度测量的缺点,提出一种基于线阵CCD 像素数提取的高速运动目标形变测量方法.该方法利用线阵CCD 高分辨率、高帧频等优势,通过提取线阵CCD 输出目标强度——像素曲线斜率变化率最大点来获取目标所占像素数N 的像素数提取方法,同时采用DMD 模拟高速运动目标形变过程,配合基于线阵CCD 像素数提取的高速运动目标形变测量方法进行形变测量实验验证.实验结果显示采用该方法对V ＝ 450 km/h 的高速运动目标进行形变量测量时,可以满足目标形变测量偏差小于0.3 mm,标准差小于0.5 mm,相对误差最低0.01％.实现了高速运动目标形变量的准确测量,为高速磨损测试、高温形变测试、高压形态测试等奠定了基础.

关键词：光学测量线阵CCD 像素数提取法 DMD模拟高速运动目标形变测量系统标定

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基于光路差分的高信噪比脉冲激光测距技术研究

基于光路差分的高信噪比脉冲激光测距技术研究

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中国仪器仪表学会第十六届青年学术会议

作者：曹杰郝群穆嘉星翟子超北京理工大学光电学院北京100081 “精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室

脉冲激光测距法是利用激光器对目标发射一个极窄的脉冲，测量激光脉冲在目标与传感器之间的飞行时间(time of flight (TOF))，计算二者之间的距离。基于TOF的测量方式具有原理简单，性能稳定等特点，因此被广泛应用于军用与民用领域。

关键词：三维形变光路差分零点灵敏度信噪比

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随机分布的纳米链聚集结构:建模与光吸收特性研究

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系统仿真技术 2022年第4期18卷 250-259页

作者：赵天择李卓高彦泽施蕊时庆峰北京理工大学光电学院北京100081 精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 北京理工大学分析测试中心北京100081

纳米粒子聚集结构可以高效捕获光子,因此,其具有优异的光吸收性能。提出并分析了一种硅基随机分布的纳米链聚集结构模型,采用高斯、柯西和均匀分布函数表征纳米链的聚集形式,实现了对其微观形貌的真实重建。建立并研究了结构参数(厚度... 详细信息

纳米粒子聚集结构可以高效捕获光子,因此,其具有优异的光吸收性能。提出并分析了一种硅基随机分布的纳米链聚集结构模型,采用高斯、柯西和均匀分布函数表征纳米链的聚集形式,实现了对其微观形貌的真实重建。建立并研究了结构参数(厚度和填充系数),等效物理参数(密度、热导率和热容)和可见光吸收率之间的关系。上述结构参数和等效物理参数均存在使可见光吸收率最大化的极值,该极值由材料属性和聚集结构决定。最后,通过降低蒸发沉积工艺中金属蒸汽动能的方法,在硅基底上制备了铝纳米聚集结构样品,实验研究了样品的光谱反射率特性。模型计算得到的光谱吸收率曲线和实验测得的曲线Spearman相关性系数高于0.82,证明了模型的准确性。模型计算得到的可见光吸收率与实验测量结果的相对误差低于0.3%,进一步验证了模型的准确性。

关键词：光吸收纳米团簇纳米链等效物理参数时域有限差分

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红外材料折射率均匀性测量方法及其测量不确定度评定

红外材料折射率均匀性测量方法及其测量不确定度评定

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第十五届全国光学测试学术交流会

作者：徐光以梁菲周桃庚沙定国湖北新华光信息材料有限公司北京理工大学"精密光电测试仪器及技术"北京市重点实验室

与可见光情形一样,红外光学材料的折射率均匀性也是透射红外成像光学元件必检的关键参数之一。经对样品的红外MTF测试结果表明,红外光学材料各部分的折射率100量级的不一致,就将影响航天、航空、船舶和地面车载用高精度红外成像光学系...

与可见光情形一样,红外光学材料的折射率均匀性也是透射红外成像光学元件必检的关键参数之一。经对样品的红外MTF测试结果表明,红外光学材料各部分的折射率100量级的不一致,就将影响航天、航空、船舶和地面车载用高精度红外成像光学系统的性能。因样品加贴置板用的红外高折射率液很难寻觅,故只见有四步干涉法的商品仪器报道,但对其测量方法的深入分析鲜见报道。首先,本文基于制定技术规范文件的需要,深入探讨了四步干涉法的可测均匀性范围、样品面形及楔角、干涉仪及其激光波长等几个关键问题,采用试

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低温红外场景生成技术研究

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空天防御 2020年第4期3卷 1-7页

作者：李卓时庆峰王欣高彦泽施蕊北京理工大学光电学院北京100081 精密光电测试仪器与技术北京市重点实验室北京100081 蓝视光学科技(北京)有限责任公司北京100081

提出了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)薄膜芯片的低温红外场景生成技术,芯片本身是基于光加热的被动无源器件,因此可以将场景写入系统放在低温真空舱外。在低温环境内没有电子器件和保温层的辐射干扰,无源... 详细信息

提出了一种基于微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)薄膜芯片的低温红外场景生成技术,芯片本身是基于光加热的被动无源器件,因此可以将场景写入系统放在低温真空舱外。在低温环境内没有电子器件和保温层的辐射干扰,无源芯片本身能模拟的最低温度可以无限接近于低温下的环境温度。建立了理论模型和实验装置,并对薄膜芯片在低温下的空间特性和时间特性进行了测试。在7.5~14μm波段,当入射到芯片处的光功率密度为0.0275 W/mm2时,环境温度从233 K降低到173 K,可模拟温度范围从49.67 K增大到85.2 K。在环境温度173 K下,写入光功率增加到0.1233 W/mm2时,可模拟温度范围加大到367 K。当环境温度从233 K降低到173 K时,芯片的上升时间从6.52 ms增加至6.73 ms,下降时间从6.75 ms减少至6.22 ms。低温实验结果表明:环境温度越低,芯片可模拟温度范围越大,时间响应也越快。红外薄膜在低温红外场景生成技术中拥有广阔的应用前景。

关键词：低温红外场景生成 MEMS薄膜芯片温度空间特性温度时间特性

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光电智能感知技术综述

智能感知工程

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智能感知工程 2024年第1期1卷 3-13页

作者：董立泉易伟超褚旭红孔令琴赵祺森刘畅俞锋北京理工大学光电学院北京100081 北京理工大学长三角研究院(嘉兴) 嘉兴314019 精密光电测试仪器及技术北京重点实验室北京100081

智能感知技术在自动化、人工智能系统中具有关键性作用,能够有效推动社会各行各业的智能化转型。基于此,系统梳理近年来智能感知技术在光电领域的发展现状并进行总结和归纳。首先,围绕光电智能感知技术的系统软硬件架构、传感器设备及... 详细信息

智能感知技术在自动化、人工智能系统中具有关键性作用,能够有效推动社会各行各业的智能化转型。基于此,系统梳理近年来智能感知技术在光电领域的发展现状并进行总结和归纳。首先,围绕光电智能感知技术的系统软硬件架构、传感器设备及智能处理算法进行总体概述;其次,对光电智能感知关键技术及具体应用领域进行分析,总结概括光电智能感知技术的重要研究方法与成熟的技术方案;最后,分析光电智能感知技术目前面临的主要问题和技术挑战,并对其未来发展趋势与研究方向进行展望。

关键词：智能感知光电传感人工智能

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专辑前言

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光学学报 2023年第15期 11-12+3-4页

作者：周立伟王涌天郝群赵跃进赵维谦董立泉北京理工大学中国工程院俄罗斯联邦工程科学院俄罗斯圣彼得堡工程院建设创新型国家战略推进委员会主席团北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心长春理工大学中国光学学会中国仪器仪表学会中国计量测试学会高校创新引智基地科技部重点领域创新团队精密光电测试技术及仪器北京市重点实验室光电教学工业与信息工业部示范实验中心中国兵工学会北京理工大学光电学院北京理工大学电学院信息与电子学部 “复杂环境智能感测技术”工信部重点实验室国防科技专业专家组某专业组国家重点研发计划体育科技创新专家组光电技术专业委员会

北京理工大学光电学院始于1953年留法博士马士修先生等老一辈科学家创建的新中国第一个军用光学仪器专业—光学仪器设计与制造专业，开创了研究制造各军兵种所需光学仪器的先河。1954年，在该专业的基础上，成立仪器制造系，开始招收研...

北京理工大学光电学院始于1953年留法博士马士修先生等老一辈科学家创建的新中国第一个军用光学仪器专业—光学仪器设计与制造专业，开创了研究制造各军兵种所需光学仪器的先河。1954年，在该专业的基础上，成立仪器制造系，开始招收研究生；1960年，学校发展建设军用光学设计与制造、天文导航、火箭仪表传感器、踪迹侦察、红外技术等专业方向，对部分系进行了调整，成立光学仪器系；1981年，

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