
主编:陈桂林(院士)
国际标准刊号:ISSN 1672-8785
国内统一刊号:CN 31-1304/TN
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2017, 38(5):1-7.
摘要:掺铥光纤激光器(Tm-Doped Fiber Laser, TDFL)具有结构 紧凑、散热性能优良、光束质量好、非线性效应阈值高 等优点,其量子转换效率在理论上可达200%。TDFL产 生的1.7~2.1 μm激光在多个领域具有广泛应用。简 要介绍了Tm3 离子的吸收谱和能级结构、TDFL三种泵浦方式的优 缺点以及国内外高功率TDFL的研究进展,并就其未来发展给 出了初步看法。
2017, 38(5):8-11.
摘要:为了满足卫星平台的要求,需要对 某型号电控箱进行轻量化设计。给出了一种小体积、轻 质量、高稳定性电控箱的结构形式。针对遥感器电子学设备 在轨工作时的复杂工况,提出了一种电控箱防护性设计方法。对大功 耗元器件采取了主动热控措施。最后用有限元法对电控箱进行 了模态分析。结果表明,电控箱的一阶模态为240 Hz,远大于不 小于140 Hz的技术指标,能够满足空间应用的要求。
2017, 38(5):12-18.
摘要:作为传统的分光器件,棱镜的非线性色散缺陷限制了其在精密光谱仪器中的应用。从分析棱镜非线性色散产生的本质出发,建立了材料的色散模型,提出了一种线性色散组合棱镜设计方法。使用非线性系数T1和T2相近、线性系数V相异的两种材料,通过控制组合棱镜的参数和光线入射角可获得线性色散。最后通过建立线性色散组合棱镜的评价指标,对设计结果进行了科学、合理的评价,验证了设计理论的正确性。研究发现,组合棱镜能够有效改善棱镜的非线性色散缺陷,其改善程度依赖于两种材料的绝对非线性系数P。当P<0.01时,组合棱镜可获得线性色散,其色散曲线的非线性(Nonlinear, NL)优于5%。
2017, 38(5):19-26.
摘要:基于像元大小为25 μm 的384×288非制冷型凝视焦平面阵列探测器,设计了一种20倍非制冷长波红外连续变焦光学系统。该系统的工作波段为8~12 μm,F数为1.3,具有相对孔径大、变倍比大和变焦凸轮曲线平滑等优点。该系统共有7片镜片,使用2种材料组组合,其中多数透镜使用常用的锗材料,以减少使用昂贵材料和便于加工。通过使用1片衍射面元件和2片非球面元件实现了紧凑的结构。该系统的奈奎斯特空间频率为20 lp/mm,短焦、长焦的调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF)大于0.4,中焦MTF大于0.58。 MTF值体现出该系统具有极好的像质特征。
2017, 38(5):27-30.
摘要:由于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array, IRFPA)已成为红外探测器发展的主流,用IRFPA的参数来评价红外探测系统的综合性能变得至关重要。推导了以噪声等效温差(Noise Equivalent Temperature Difference, NETD)参数表示的红外探测系统的作用距离方程,考虑了背景辐射和目标成像弥散效应对探测的影响,计算了不同能见度条件下系统对点源目标的作用距离。结果表明,大气能见度越好,红外探测系统的作用距离就越远。分析了红外探测系统的探测能力随NETD值的变化。随着NETD值的增大,红外探测系统对目标的作用距离显著减小。研究结果能为红外探测系统的设计和性能指标评价提供参考。
2017, 38(5):31-36.
摘要:针对一款频率为120 Hz的同轴型脉管冷指,设计了一台高频动磁式线性压缩机,并采用有限元分析方法进行了电机本体的设计。实验结果表明,制冷机在34 W输入功率下可实现80 K 时1 W的制冷性能。在此压缩机模型的基础上,与一台相同频率的斯特林冷指进行了匹配,通过对压缩机的动子板簧重新设计,在34 W输入功率下达到了80 K时 1 W的制冷量,证明此设计方法有效。
2017, 38(5):37-43.
摘要:扫描镜常用于获取空间光电信息,应用中对其快速启停和指向精度有较高的要求。针对永磁同步电机驱动扫描镜的运动方式,建立了电机Simulink仿真模型,并采用了三闭环矢量控制策略,提出了采用分段式比例积分微分(Proportion Integration Differentiation, PID)算法进行位置环控制的方法。结果表明,相较于传统的PID,分段式PID提高了系统的响应速度,同时控制精度和稳定性也有一定提升。
2017, 38(5):44-48.
摘要:在思想实验的框架下,提出了体积或形状可变的广义质点的概念。分析了光速概念的起源。论述了超光速的不可能性。提出了宇宙起源于一个初始光子黑洞的分裂的观点。以接近光速运动的类星体是支持光子分裂模型的第一个证据。可以将光子分为高能光子和低能光子。讨论了光子数据的排列和筛选问题。从黑洞可以导出黑体的概念。介绍了基于MATLAB的黑体辐射公式推导过程,通过在光子数据序列中引入一项“0”,得到的是低能光子的黑体辐射公式(即普朗克公式),否则得到的是包括高能光子在内的、结果趋于无穷大的黑体辐射公式。对于宇宙终极命运的描述来说,不需要引入熵等其他概念或术语,光子分裂模型加上辐射换热模型即可得到与热寂理论或耗散结构理论等价的结论。介绍了基于光子分裂的暗物质粒子(暗子,darklet)模型。暗子是支持光子分裂模型的第二个证据。提出了宇宙演化的光速→非光速循环模型。
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