摘要:采用分子束外延设备 (MBE) , 外延生长了InAs/AlSb二维电子气结构样品.样品制备过程中, 通过优化AlGaSb缓冲层厚度和InAs/AlSb界面厚度、改变AlSb隔离层厚度, 分别对比了材料二维电子气特性的变化, 并在隔离层厚度为5nm时, 获得了室温电子迁移率为20500cm2/V·s, 面电荷密度为2.0×1012/cm2的InAs/AlSb二维电子气结构样品, 为InAs/AlSb高电子迁移率晶体管的研究和制备提供了参考依据.

摘要:在场效应晶体管太赫兹探测器中, 合理的天线设计可以增强晶体管和太赫兹波之间的耦合效率, 从而提高太赫兹探测器的响应度.提出一种基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真来设计平面天线的方法.这种方法尤其适用于太赫兹波段晶体管输入阻抗不容易得到的情况.通过流片完成的基于氮化镓高电子迁移率晶体管的太赫兹探测器的响应度测试证实了这种方法的有效性.集成碟形天线和双偶极子天线的太赫兹探测器最大响应度分别在170.7 GHz (1568.4 V/W) 和124.3 GHz (1047.2 V/W) 频点处测得, 这个测试结果接近基于晶体管栅极边缘沟道电场的仿真结果.

摘要:基于物理原理, 对石墨烯螺旋电感提出了一种改进的等效电路模型, 该模型在传统π模型的串联支路中增加了RC并联网络.并结合分析法和优化法, 对此模型提出了一种参数提取方法.结果表明, 在1～40 GHz频率范围内, 测试所得S参数和模型仿真所得S参数能够高度地吻合.

摘要:对使用CdTe覆盖的HgCdTe材料在不同温度下进行了一系列的退火实验.研究发现, 退火可以改善电子束蒸发CdTe的晶体状态, 使CdTe和HgCdTe之间的界面状态得到改善.Au掺杂HgCdTe覆盖CdTe后, 真空条件下退火, 240℃和300℃对Au掺杂的浓度分布改变不大, Au掺杂的浓度几乎不变.但是, 温度的不同会对汞空位的浓度产生显著的影响, 因此退火温度不同会使载流子浓度明显不同.退火温度从240℃升高至300℃后, 霍尔测试得到的载流子浓度从2×1016cm-3左右升高至5.5×1016cm-3左右.

摘要:建立了阻抗匹配模型, 同时从冷指及压缩机两方面对制冷机性能进行优化.基于热声理论, 构建了30 K温区脉管冷指的一维Delta EC理论模型, 优化了惯性管型单级脉管制冷机冷指和压缩机耦合的工作参数.从机理上分析了回热器填料、双段惯性管长度及气库体积对冷指声学阻抗及压缩机声功转化效率的耦合关系.搭建实验测试平台, 测试结果表明此单级脉管制冷机可以获得24.24 K的最低温度, 输入功227 W时可以在30 K获得1 W冷量, 可较好的满足空间红外探测器应用.

摘要:风云四号卫星发射后, 开展了卫星在轨评价工作.采用刃边法对太阳反射通道进行在轨MTF评价, 结果表明, 多通道扫描辐射成像仪各反射通道在轨MTF分别达到了0.14、0.17和0.22以上, 符合仪器指标要求;利用面源黑体对红外通道噪声进行评价, 结果表明多通道扫描辐射成像仪性能稳定, 噪声大小只与辐冷温度有关, 目标温度300 K时主要红外通道噪声优于0.2 K, 最优通道达到了0.06 K;为准确检验红外定标精度, 采用GSICS方法对红外通道业务定标结果进行检验, GSICS检验显示定标精度优于1 K, 最优通道达到了0.3 K@290 K.为充分发挥多通道扫描辐射成像仪多通道联合应用效能, 根据多通道扫描辐射成像仪反射通道的响应特点, 在没有符合人眼红绿蓝响应通道的情况下, 提出了新的真彩色图像合成方法, 生成了符合人眼效果的真彩色明显.

摘要:提出一种基于大气矢量辐射传输模型的地物偏振反射率反演方法.利用辐射传输模型, 建立地表反射率、观测条件与传感器入瞳处辐亮度偏振态的查找表, 再进行查找表反查及数值计算, 完成偏振反射率反演.验证实验表明, 典型地面目标物的偏振反射率反演精度可达到90%.

摘要:分析了闪元现象在红外扫描图像中的特点, 设计了基于时序多帧最大值投影的闪元检测与补偿方法.考虑到闪元仍然保留了一定的信息获取能力, 采用一维中值滤波的方法单独对闪元位置进行背景抑制, 对闪元补偿后的图像进行常规目标检测.实验验证表明, 经背景抑制后, 闪元位置平均目标信杂比可以达到常规位置的96%, 目标信息得到较好的保留.常规目标检测方法不再受到闪元噪声的干扰.

摘要:高分辨率红外图像的获取受到了硬件性能的限制, 利用信号处理的方法实现红外图像的超分辨率重建可以有效地提高红外图像的分辨率.将基于深度学习的超分辨方法应用于红外图像, 实现了单帧红外图像的超分辨率重建, 获得了更好的评价结果.通过引入对抗训练的思想, 以及添加基于判别网络的损失函数分量, 提高了放大倍数的同时, 获得更好的高频细节恢复, 图像边缘锐化, 避免了超分辨率红外图像过于模糊.

摘要:针对多波长皮秒激光覆盖谱段较窄、近红外波段激光较难生成等问题, 基于受激拉曼散射效应, 构建了一套实验系统, 采用重频1 k Hz、波长532 nm皮秒激光泵浦KGd (WO4) 2晶体, 运用聚焦激光束泵浦、泵浦能量优化耦合等方法, 实现了可见光、近红外波段多波长皮秒激光的生成, 生成七阶斯托克斯光和六阶反斯托克斯光, 覆盖谱段415800 nm, 输出总功率达到1.76 W.该研究成果可应用于新型皮秒激光源的研发方面.

摘要:为仿真现实场景中目标和干扰的光谱分布差异, 设计了一种基于双数字微镜器件 (DMD, Digital Micro-mirror Device) 的双通道、共口径、变焦光学引擎, 包括投影光学系统和两套照明光学系统.光学引擎以红外中波和长波柯勒远心光路分别直接照明两DMD靶面, 采用空间立体布局避免不同光路间干扰.设计结果表明:照明光学系统的照度均匀性优于94%;中波 (3.74.8μm) 和长波 (812μm) 内, 变焦投影光学系统在10 1p/mm处的调制传递函数 (MTF, Modulation Transfer Function) 值分别优于0.7和0.4;系统畸变小于0.5%, 满足使用要求.

摘要:采用偏振辐射信息反演云顶高度时, 为了减小由云层及地表偏振辐射特性变化带来的反演结果不确定度, 使用490 nm和865 nm通道多角度偏振信息反演卷云云顶高度.理论分析大气顶偏振特征, 给出490 nm与865 nm通道偏振特性差异, 说明使用此两通道偏振反射率差反演云顶高度的可行性.假设卷云为一般种类混合模型 (General Habit Mixture, GHM) , 使用倍加累加矢量辐射传输模型计算和分析大气顶490 nm和865 nm通道偏振反射率差对卷云有效粒子半径、光学厚度和云顶压强的敏感性.分析表明, 当卷云光学厚度大于3时, 偏振反射率差对有效粒子半径和光学厚度的变化不敏感, 对云顶压强变化敏感.根据敏感性分析结果选择适当的参数构建偏振反射率差查找表, 使用查找表方法反演POLDER3数据的卷云云顶高度, 并与POLDER3产品和MODIS产品进行比较.结果表明, 与POLDER3的官方算法相比, 使用偏振反射率差查找表方法有更宽的散射角适用范围, 反演结果与MODIS产品有更好的一致性.

摘要:基于径向波导合成技术, 设计了一款W波段功率放大器。功放采用4路氮化镓单片微波集成电路 (MMIC) 单片合成设计, 在90 GHz处输出功率为3.7 W, 合成效率为94.3%, 具有较好的工程应用价值。

摘要:基于遥感的区域土壤水分反演是流域水资源规划管理、农作物灌溉制度制定、区域旱情监测、农作物估产等方面的基础.本文对四种可见光/热红外土壤水分反演方法进行评估对比, 这四种土壤水分估算方法包括基于温度植被干旱指数 (TVDI) 的土壤水分估算方法和三种基于蒸散比/潜在蒸散比的土壤水分估算方法 (EFM1, EFM2和EFM3) .基于以上四种土壤水分估算方法, 本文使用ASTER数据估算了黑河流域中游地区的土壤水分状况, 使用研究区内生态水文无线传感器网络和流域水文气象观测站点的土壤水分观测对四个模型进行了验证评估.结果表明, TVDI方法因其干、湿边确定的经验性, 会导致土壤水分估算的误差.而基于蒸散比/潜在蒸散比的土壤水分估算方法会在一定程度改善TVDI方法估算的经验性.通过蒸散比/潜在蒸散比的三种方法对比显示基于EFM1和EFM3方法优于EFM2方法.此外, 基于热红外的土壤水分估算方法都需要土壤参数信息, 土壤参数的不确定性会导致土壤水分估算的误差, 高精度的土壤参数会改善基于热红外的土壤水分估算方法的精度.

摘要:介绍了低空风切变及其预警的研究工作、相干多普勒测风激光雷达反演风场算法以及计算下滑道逆风廓线算法.进一步分析了2015年冬季和2016年春季北京首都机场低空风切变观测实验中所观测到的风切变案例, 利用多种测量模式开展案例中风切变的监测, 并对风切变观测结果进行了验证.实验结果表明, 短距相干多普勒测风激光雷达多种测量模式均可能有效探测低空风切变.

摘要:通过对风云四号每两张相隔15分钟的图像进行分析, 提出了归一化动云指数, 加强数据集对低云、薄云及云系运动边缘的检测.在此基础上, 提出了一种基于归一化动云指数的动态阈值法用于初步云检测, 并进一步提出基于BP神经网络的云检测算法.实验结果表明, 该算法可以消除阈值选取中的主观影响, 在大范围复杂下垫面的遥感图像数据中可以取得较好的云检测效果.

摘要:从方程描述、方程求解和方程解析解三个层面, 对雷达成像和衍射层析的内在联系进行了系统性梳理.首先, 介绍了描述成像问题的电磁散射方程, 发现描述雷达的方程是二维的面积分方程, 而描述衍射层析的方程是三维的体积分方程.指出成像对象不同是导致方程不同的根源, 并利用等效原理建立了两种成像间的联系.其次, 指出两种成像的相同点是, 对非线性的电磁散射方程的线性化近似求解.最后, 指出两种成像的回波信号 (在空间谱域) 和成像目标 (在空间域) 均构成一组傅里叶变换对.给出了两种成像的解析解的统一数学模型, 即成像结果可表示为观测点 (散射系数或散射势) 卷积点扩展函数 (PSF) 的形式.通过PSF对两者的成像性能进行了比较.

摘要:利用微小卫星组网进行对地观测, 实现微波器件小型化已成为目前空间遥感的发展趋势之一.针对微小卫星大气微波探测仪, 设计了两款高性能的太赫兹波导双工器.利用模式匹配法分析双工器中不连续单元并进行双工器参数优化.在89 GHz滤波器部分采用改变谐振腔宽度的方法来提高带外抑制.仿真结果表明, 两款双工器具有良好的插损、带外抑制、回波损耗等性能, 证明了模式匹配法对太赫兹器件设计的有效性.

摘要:简要介绍了航空发动机涡轮叶片表面温度的几种主要测量方法, 总结了热电偶、晶体、示温漆、荧光、光纤、以及红外辐射、多光谱等测温方法的的测温原理、技术特点和国内外研究现状, 并在此基础上对将来涡轮叶片温度测量发展方向进行了展望.