检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2025年第7期74卷 185-192页

作者：赵时雨高芬何俞谆西安工业大学光电工程学院西安710021

为解决小孔点衍射干涉仪构建中,显微物镜汇聚光斑与衍射小孔之间对准误差对波前误差、衍射强度、干涉条纹对比度产生影响,而导致实际测量精度降低的问题,本文提出一种衍射小孔可视对准方法,借助电荷耦合器件和分光棱镜在小孔衍射前端搭... 详细信息

为解决小孔点衍射干涉仪构建中,显微物镜汇聚光斑与衍射小孔之间对准误差对波前误差、衍射强度、干涉条纹对比度产生影响,而导致实际测量精度降低的问题,本文提出一种衍射小孔可视对准方法,借助电荷耦合器件和分光棱镜在小孔衍射前端搭建辅助对准光路,通过对小孔衍射板反射图像进行采集及处理来监测小孔对准状态并计算对准误差.文中设计了可视精密对准光路方案,仿真分析了平移、倾斜以及离焦三种典型对准偏差下对准图像的视觉表现,构建了对准图像与对准误差之间物像关系数学模型,研究了对准图像处理算法.经原理性验证实验表明,本文所提辅助光路对准方法和对准图像处理算法可行,对准精度可达到0.05μm.研究成果有利于提高点衍射干涉仪的对准效率和精度,可为实用点衍射干涉仪开发奠定一定的技术基础.

关键词：点衍射干涉仪衍射小孔可视对准对准误差

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冻干法制备石墨烯负载二硫化钼及其润滑性能研究

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材料导报 2025年第8期39卷 55-61页

作者：彭润玲王威刘锦悦高展郭俊德张耿西安工业大学机电工程学院西安710021

为了可控制备石墨烯(RGO)和二硫化钼(MoS_(2))的润滑油纳米添加剂,进一步提高其宽温域下的润滑性能,采用冷冻干燥法一步制备了石墨烯负载二硫化钼(RGO/MoS_(2))纳米颗粒,利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)观测其微观形貌和结构... 详细信息

为了可控制备石墨烯(RGO)和二硫化钼(MoS_(2))的润滑油纳米添加剂,进一步提高其宽温域下的润滑性能,采用冷冻干燥法一步制备了石墨烯负载二硫化钼(RGO/MoS_(2))纳米颗粒,利用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)观测其微观形貌和结构,通过正交实验探究工艺参数与RGO/MoS_(2)微观尺寸的关联性,研究了RGO/MoS_(2)在不同温度下的减摩抗磨性能。结果表明:冷冻干燥法制备的RGO/MoS_(2)纳米颗粒中MoS_(2)呈纳米花球状均匀吸附在RGO表面的缺陷位置,且薄片相互重叠,具有较优的分散稳定性。影响RGO/MoS_(2)中MoS_(2)片层厚度的因素排序为冻结方式>反应温度>反应时长>反应pH值,较优的制备方式为-20℃冻结、反应温度180℃、反应时长24 h、反应pH值为1。RGO/MoS_(2)作为润滑油添加剂在高温下具有比MoS_(2)单剂更好的减摩抗磨性能,添加1.5%(质量分数,下同)的RGO/MoS_(2)作为润滑油添加剂后,在250℃高温工况下平均摩擦系数和磨损率分别仅为0.062 5和2.95×10^(-9)cm^(3)/(N·m),相比MoS_(2)单剂分别降低54.3%和74.5%。

关键词：冷冻干燥石墨烯二硫化钼摩擦磨损润滑油添加剂

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范数联合相似系数与粒子群优化的可见OGSM-MIMO系统

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光学学报 2025年第2期45卷 96-104页

作者：赵黎范琳陈俊霖西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

传统基于范数天线选择的可见光广义空间调制-多输入多输出(OGSM-MIMO)系统不能最大化系统信道容量,且发射端等功率分配未均衡信道质量,使系统信道容量和可靠性受到制约。针对信道范数和相似系数对信道容量的影响,推导了范数联合相似系... 详细信息

传统基于范数天线选择的可见光广义空间调制-多输入多输出(OGSM-MIMO)系统不能最大化系统信道容量,且发射端等功率分配未均衡信道质量,使系统信道容量和可靠性受到制约。针对信道范数和相似系数对信道容量的影响,推导了范数联合相似系数对信道容量影响的数学模型,设计了范数联合相似系数的天线组合算法来最大化系统信道容量,利用粒子群优化算法设计了基于信道容量的适应度函数,对选定的天线进行最优功率配置,提升系统传输质量,并采用分段式界理论与蒙特卡罗方法对系统性能进行理论推导与实验验证。结果表明:当误码率为10^(-3),采用BPSK调制方式,发射天线数量为6时,范数联合相似系数的天线选择算法的误码性能相较于随机选择算法、RSS选择算法和范数选择算法分别提升了7.4 dB、5.8 dB和3.2 dB,且采用粒子群优化功率分配算法后的OGSM-MIMO系统所需信噪比改善了4.5 dB。

关键词：光广义空间调制范数联合相似系数粒子群优化误码率

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融合注意力机制与GNN的可见光室内定位方法

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光学学报 2025年第2期45卷 105-117页

作者：孟祥艳奚田赵黎张峰西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

由于室内环境错综复杂、非成像型定位设备操作困难,室内定位无法保障高稳定性,为提高可见光室内定位精度,提出了一种融合注意力机制与图神经网络(GNN)的可见光室内定位模型,本方法将可见光图像的特征用图来表示,通过聚合可见光图像的图... 详细信息

由于室内环境错综复杂、非成像型定位设备操作困难,室内定位无法保障高稳定性,为提高可见光室内定位精度,提出了一种融合注意力机制与图神经网络(GNN)的可见光室内定位模型,本方法将可见光图像的特征用图来表示,通过聚合可见光图像的图内和图间信息,获得具有几何位置信息的描述符,利用注意力机制模块进一步增强特征描述符,最终经过可微分的最优传输算法输出匹配结果。在搭建的4 m×4 m×3 m的环境中进行仿真实验,结果表明:在定位高度为0、0.75、1.50 m时,平均定位误差分别为5.93、7.21、9.15 cm,达到cm量级的定位效果,为室内可见光定位提供了新的理论支持和实际应用参考价值。

关键词：可见光室内定位注意力机制图神经网络最优传输

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基于转折式结构的大尺寸液晶背光源设计

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光学学报 2025年第3期45卷 188-199页

作者：白鑫如蒋世磊党小琳刘雪莲谢达王波陈晓伟弓旭航西安工业大学光电工程学院惠州市华阳多媒体电子有限公司西安工业大学兵器科学与技术学院

增强现实平视显示系统需要更多的投影像源来提高交互效果，为了解决这个问题，利用阵列发光二极管（LED）和匀光系统，实现了5.1 inch（12.95 cm）像源背光模组设计，用点光源理想朗伯体模拟LED，结合MATLAB快速解算出阵列光源在某一目... 详细信息

增强现实平视显示系统需要更多的投影像源来提高交互效果，为了解决这个问题，利用阵列发光二极管（LED）和匀光系统，实现了5.1 inch（12.95 cm）像源背光模组设计，用点光源理想朗伯体模拟LED，结合MATLAB快速解算出阵列光源在某一目标面的最佳匀光距离。然后，根据全反射原理设计基于传统锥形光棒结构的转折式光棒，在增加光程、提高匀光效果的同时减小了背光模组的体积；设计菲涅耳透镜来改善扩展光源下光线的准直性。仿真结果表明，该背光空间照度呈锐利清晰的矩形分布，空间光效为0.811，仿真背光平均亮度达到1.06×10～6 cd/m2。应用于平视显示系统时，仿真虚像亮度大于1×10～4 cd/m2，均匀性达到85.1%，再进行背光亮度实测，验证了光热辐射仿真系统的可行性。所提设计方法简单，所制备的光源出光面积大、亮度高、体积小，且功耗满足要求，实现了低成本大尺寸像源背光模组的研发，具有较大的实际应用价值。

关键词：光学设计大尺寸背光源平视显示系统转折式光棒光热辐射菲涅耳透镜

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复合结构金属网栅的制备及其红外透明与电磁屏蔽特性研究

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真空科学与技术学报 2025年第2期45卷 115-123页

作者：周文远时凯苏俊宏西安工业大学光电工程学院西安710021

针对当前光电系统中红外透明器件对电磁屏蔽性能的要求,文章利用High Frequency Structure Simulator(HFSS)仿真软件对多种不同结构参数的金属网栅的电磁屏蔽效能(SE)进行了仿真,分析了每个参数对金属网栅性能的影响规律。仿真结果表明... 详细信息

针对当前光电系统中红外透明器件对电磁屏蔽性能的要求,文章利用High Frequency Structure Simulator(HFSS)仿真软件对多种不同结构参数的金属网栅的电磁屏蔽效能(SE)进行了仿真,分析了每个参数对金属网栅性能的影响规律。仿真结果表明单层金属网栅的电磁屏蔽效能与红外透过率互为矛盾关系,为了兼顾电磁屏蔽效能和红外透过率,文章设计仿真了多种不同结构的双层金属网栅,探究了影响双层金属网栅电磁屏蔽效能的多种因素,制备了周期为600μm,线宽为20μm的双层金属网栅。使用矢量网络分析仪和真空式傅里叶变换红外光谱仪对制备的双层金属网栅进行性能测试,实测双层金属网栅在3μm−5μm波段透过率约为86.5%,在12 GHz−18 GHz波段的平均屏蔽效能达到25 dB,相较于单层金属网栅红外透过率降低了2.5%,但电磁屏蔽效能提高了10 dB。在对金属网栅的实测与仿真结果对比分析的基础上,给出了影响实测结果的原因。

关键词：电磁屏蔽红外透明金属网栅仿真与制备双层金属网栅

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环带离散化平面透镜的设计与研究

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应用光学 2025年第2期46卷 269-275页

作者：蒲欣欣侯劲尧郭文浩孙雪平谢一博程进周顺刘卫国西安工业大学光电工程学院陕西西安710021

超透镜和多级衍射透镜(multi-diffraction-lenses,MDL)成像在聚焦应用中发挥着至关重要的作用,但超透镜在大口径和加工方面受到限制,且多级衍射透镜在透过率方面也无法实现真正意义上的高透过率。针对上述问题,设计了单层环带离散型平... 详细信息

超透镜和多级衍射透镜(multi-diffraction-lenses,MDL)成像在聚焦应用中发挥着至关重要的作用,但超透镜在大口径和加工方面受到限制,且多级衍射透镜在透过率方面也无法实现真正意义上的高透过率。针对上述问题,设计了单层环带离散型平面透镜,通过超透镜的多个单元结构代替多级衍射透镜每一个环带的方式,以高折射率材料Si作为相位调控单元和基底,成功实现了多级衍射透镜的环带离散化;另外,对比分析了环带离散型平面透镜、超透镜和多级衍射透镜的结构特性和光学性能。最终的仿真结果表明:环带离散型平面透镜不仅实现了光束聚焦,同时具有76%的透过率,相比于多级衍射透镜提升了25.3%;其结构的最大深宽比为8.9∶1,相比超透镜降低了50.5%,在批量加工方面具有重要意义。环带离散型平面透镜同时具备超透镜和多级衍射透镜的优势,在光学系统集成、红外成像、光学传感等领域中展现出广阔的应用前景。

关键词：超透镜多级衍射透镜相位调控单元平面透镜

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基于有限时间四旋翼无人机输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制

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西北工业大学学报 2025年第2期43卷 295-304页

作者：赵灵远阎坤马天力陈超波高嵩西安工业大学机电工程学院陕西西安710021 西安工业大学电子信息工程学院陕西西安710021

考虑到四旋翼无人机在飞行中因输入饱和、外部干扰、自身参数不确定性和系统的未建模动态等引起的轨迹跟踪误差较大或难以控制问题,提出了一种基于有限时间输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制方法。针对外部干扰,采用非线性干扰观测器对其进行实... 详细信息

考虑到四旋翼无人机在飞行中因输入饱和、外部干扰、自身参数不确定性和系统的未建模动态等引起的轨迹跟踪误差较大或难以控制问题,提出了一种基于有限时间输入饱和鲁棒轨迹跟踪控制方法。针对外部干扰,采用非线性干扰观测器对其进行实时估计;针对系统自身参数不确定性,采用神经网络对其进行逼近处理;针对系统中的输入饱和,采用辅助系统进行处理;在位姿控制回路基于反步法设计有限时间控制器对系统进行控制。根据Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的所有误差信号有界且收敛。仿真实验表明所提出的控制算法能够保证四旋翼无人机在有限时间对轨迹的精确跟踪,并且具备较强的鲁棒性能。

关键词：四旋翼无人机神经网络有限时间干扰观测器输入饱和轨迹跟踪

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加油车罐内液体侧向晃动等效机械模型

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力学与实践 2025年第1期47卷 171-178页

作者：张都马保吉西安工业大学机电工程学院西安710021

针对某军用加油车罐内液体侧向晃动对整车侧翻的影响,以单质量椭圆轨摆等效机械模型的原理为基础,提出双质量椭圆轨摆等效机械模型,通过Lagrange方法推导双质量椭圆轨摆模型的动力学方程,并基于FLUENT数值仿真对该模型中的关键参数进行... 详细信息

针对某军用加油车罐内液体侧向晃动对整车侧翻的影响,以单质量椭圆轨摆等效机械模型的原理为基础,提出双质量椭圆轨摆等效机械模型,通过Lagrange方法推导双质量椭圆轨摆模型的动力学方程,并基于FLUENT数值仿真对该模型中的关键参数进行拟合,最后对比评价单质量椭圆轨摆和双质量椭圆轨摆模型的预测精度,结果表明双质量椭圆轨摆模型在各加速度激励下都表现出较高的预测精度且稳定可靠,为提高军用加油车侧倾稳定性提供了理论分析依据。

关键词：军用加油车质点运动等效机械模型参数拟合计算流体力学

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YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料的制备及光学性能研究

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光谱学与光谱分析 2025年第5期45卷 1462-1468页

作者：吉鸿波王云正李兆吴坤尧陈卫星西安工业大学材料与化工学院陕西西安710000 西安航空学院材料工程学院陕西西安710077

采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结... 详细信息

采用高温固相法合成了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)上转换发光材料,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、荧光光谱仪等手段考察样品物相结构、表观形貌和发光性能。结果表明:不同浓度稀土离子的掺杂并未改变YVO_(4)的晶体结构,样品物相结构较为纯净。红外光谱显示该样品属于正交晶系YVO_(4)晶相。XPS结果表明Yb、Ho主要以三价离子被掺杂进YVO_(4)中。通过SEM分析表观形貌得知样品结晶度较好且为微米级粉体。荧光光谱显示了YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)荧光粉主要吸收峰位于418 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(5))、455 nm(^(5)I_(8)→^(5)G_(6))、486 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(3))、539 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(4)/^(5)S_(2))和650 nm(^(5)I_(8)→^(5)F_(5)),主要发射峰位于550 nm(^(5)S_(2)/^(5)F_(4)→^(5)I_(8))和660 nm(^(5)F_(5)→^(5)I_(8))区域,上转换发光强度随着Ho^(3+)掺杂比例的升高呈现出先增强后减弱的趋势,并且在Ho^(3+)掺杂浓度为1%时达到最强,经Blasse理论分析推断YVO_(4):Yb^(3+)/Ho^(3+)发光材料中离子能量传递机制为多偶极矩作用。上转换发光强度与泵浦功率的依赖关系表明红绿光发射均属于双光子吸收过程。样品色坐标均处于红光区域,进一步证明该荧光粉是可由980 nm激发主要产生红色发射的荧光材料。

关键词：稀土离子上转换发光钒酸钇

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