矢量光场调控专题导读

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作者 杨原牧 张诚 陈潋微 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1-4,共4页

矢量光场,即具有可任意设计的波前和偏振态分布的光场,因其具有复用维度高、紧聚焦能力强、光场操控自由度大、手性筛选等特点,相较于均匀标量场具有更大的调控自由度和更广阔的应用前景,而引起了国内外科学家的广泛关注。如今,微纳光... 矢量光场,即具有可任意设计的波前和偏振态分布的光场,因其具有复用维度高、紧聚焦能力强、光场操控自由度大、手性筛选等特点,相较于均匀标量场具有更大的调控自由度和更广阔的应用前景,而引起了国内外科学家的广泛关注。如今,微纳光学的快速发展更为拓宽矢量光场调控的自由度、维度、尺度等方面提供全新契机。《光电工程》于2024年组织的“矢量光场调控”专题共收到10篇来稿,包括7篇综述和3篇原创论文,旨在展现近年来矢量光场调控的国内外重要研究进展和成果,让读者对矢量光场的研究现状、趋势和应用前景有更深刻的认识,也能为相关领域研究人员提供有益的帮助。 展开更多

关键词 矢量光场 光场调控 专题

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面向空间引力波探测的激光精密指向机构关键性能测试(特邀)

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作者 李阳 刘彩云 +7 位作者 傅昌康 张鸿铭 郭弘扬 赵梦阳 高瑞弘 王强 贺东 黄永梅 《光子学报》 北大核心 2025年第2期3-14,共12页

针对超前指向机构的测试需求,采用外差干涉光学系统和差分波前传感技术,以实现角度和距离的高精度一体式测量,并且对系统中的四种主要噪声源进行了分析。实验结果表明在10 mHz~1 Hz的频段内,所研制的超前指向机构指向控制噪声优于10 nra... 针对超前指向机构的测试需求,采用外差干涉光学系统和差分波前传感技术,以实现角度和距离的高精度一体式测量,并且对系统中的四种主要噪声源进行了分析。实验结果表明在10 mHz~1 Hz的频段内,所研制的超前指向机构指向控制噪声优于10 nrad/Hz^(1/2);在20 mHz~1 Hz的频段内,寄生位移噪声优于10 pm/Hz^(1/2)。验证了超前指向机构的性能指标,为推进空间引力波探测的相关技术发展提供了一定的参考依据。 展开更多

关键词 引力波探测 超前指向机构 差分波前传感 寄生位移 精密指向 低频噪声

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一种评价磁流变抛光工艺误差抑制能力的方法

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作者 高博 范斌 +2 位作者 王佳 吴湘 辛强 《激光技术》 北大核心 2025年第1期135-143,共9页

为了分析磁流变加工过程中去除函数对加工精度的影响以及去除函数的抗中频误差性能,采用平滑谱方法对加工中误差抑制能力进行了评估。通过非球面光学元件对平滑谱方法及传统功率谱方法进行了理论分析、仿真实验及实验验证,采用平滑谱方... 为了分析磁流变加工过程中去除函数对加工精度的影响以及去除函数的抗中频误差性能,采用平滑谱方法对加工中误差抑制能力进行了评估。通过非球面光学元件对平滑谱方法及传统功率谱方法进行了理论分析、仿真实验及实验验证,采用平滑谱方法及传统功率谱方法分析了去除函数对非球面光学元件的面形误差和中频误差的抑制能力。结果表明,平滑谱方法对加工中误差抑制能力即去除函数可修正的面形误差值为0.22 mm-1;平滑谱函数可直观地判断去除函数对面形误差和中频误差的抑制能力,并可明确地定量化判断中频误差的变化规律。此方法为磁流变加工中误差抑制能力的评估问题提供了一种解决方案。 展开更多

关键词 光学制造 误差评价 平滑谱曲线 中频误差

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大口径光学镜面的扇形射流自动清洗技术 被引量：2

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作者 何其佳 彭起 +2 位作者 侯智芸 江川 王培成 《流体机械》 CSCD 北大核心 2024年第12期79-86,共8页

针对目前大口径镜面无与之匹配的自动清洗设备的问题,提出了一种扇形射流自动清洗技术,对扇型喷嘴的结构、布置形式和清洗力进行了研究,喷射角度在25°~125°范围内可控,提出气液混合清洗方式,结合自动化设备,在保护镜面不受损... 针对目前大口径镜面无与之匹配的自动清洗设备的问题,提出了一种扇形射流自动清洗技术,对扇型喷嘴的结构、布置形式和清洗力进行了研究,喷射角度在25°~125°范围内可控,提出气液混合清洗方式,结合自动化设备,在保护镜面不受损伤的前提下,设计了一套针对大口径光学镜面的自动清洗装置,可以在1 min内完成镜面清洗。通过Zeta仪对清洗后的镜面形貌进行观测,剩余杂质颗粒直径<10μm,无凹坑、划痕等缺陷。清洗装置自动化程度高,清洁速度快,清洁效果满足加工及镀膜要求,不会损伤镜面。研究为大口径光学镜面的自动化清洗提供了一种思路。 展开更多

关键词 大口径光学镜面清洗 自动清洗 扇形射流 喷嘴布置

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基于端到端混合多阶衍射透镜设计的理论与实验研究 被引量：1

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作者 赵玺竣 范斌 廖军 《光电工程》 北大核心 2025年第5期78-95,共18页

提出一种支持可见光与中波红外(MWIR)双波段计算成像的混合多阶衍射透镜设计。通过在同一基底的前后两面上应用不同深度的衍射结构,并利用端到端优化框架对这些结构参数进行优化,成功开发出一种能够在640~800nm可见光波段和3700~4700nmM... 提出一种支持可见光与中波红外(MWIR)双波段计算成像的混合多阶衍射透镜设计。通过在同一基底的前后两面上应用不同深度的衍射结构,并利用端到端优化框架对这些结构参数进行优化,成功开发出一种能够在640~800nm可见光波段和3700~4700nmMWIR波段实现高效聚焦的衍射器件。结合专门设计的图像重建网络,实现单片式双波段计算成像系统,具备结构简单、轻量化及低成本等优势。实验结果显示,直径为40 mm的原型样机分别在可见光波段和MWIR波段的静态传函达到50.0%和4.4%;在室温条件下,红外波段噪声等效温差不超过80 mK,验证该设计方案的有效性和实用性。 展开更多

关键词 计算成像 端到端优化 衍射元件 双波段成像

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惯性稳定平台中的双观测器宽频扰动抑制技术

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作者 边启慧 苗青青 +1 位作者 唐涛 马浩统 《光电工程》 北大核心 2025年第3期125-134,共10页

如何增强光学载荷与运动平台间的主动隔振能力一直是光电跟踪系统面临的难题。提出一种双观测器方法实现惯性稳定平台中的宽频扰动抑制。双观测器方法包含两方面:其一,经典误差观测器通过低通滤波器的设计而具有较强的低频抑制能力;其二... 如何增强光学载荷与运动平台间的主动隔振能力一直是光电跟踪系统面临的难题。提出一种双观测器方法实现惯性稳定平台中的宽频扰动抑制。双观测器方法包含两方面:其一,经典误差观测器通过低通滤波器的设计而具有较强的低频抑制能力;其二,饱和加速度扰动观测器根据自身稳定性条件调整饱和阈值与滤波器带宽,改善其扰动抑制特性并完成对中高频扰动的抑制。双观测器综合了二者的优势,同时分析了两种观测器间的相互作用以更好地参数化。所提方法在惯性稳定装置中进行了闭环验证,实验结果表明,双观测器可在单频及混频扰动下提升系统闭环性能。 展开更多

关键词 惯性稳定平台 扰动抑制 误差观测器 饱和限制 双观测器

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基于改进扩张状态观测器的激光振镜复合控制

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作者 刘太贝 刘博 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第7期186-194,共9页

激光振镜扫描系统作为扫描成像激光雷达的核心部件,其扫描范围、精度和频率直接影响激光雷达成像的性能。振镜电机在长时间运行过程中,可能会受到外部干扰和电机参数变化的影响,导致系统性能下降,尤其在高精度要求下,扰动和参数变化对... 激光振镜扫描系统作为扫描成像激光雷达的核心部件,其扫描范围、精度和频率直接影响激光雷达成像的性能。振镜电机在长时间运行过程中,可能会受到外部干扰和电机参数变化的影响,导致系统性能下降,尤其在高精度要求下,扰动和参数变化对系统稳定性和精度的影响更为显著。为了解决这一问题,提出了一种基于改进降阶线性扩张状态观测器的激光振镜复合滑模控制的控制方法。首先,通过对振镜电机的物理结构和数学模型进行分析,设计传统的全阶扩张状态观测器,由于振镜电机的角度信息可得,提出降阶线性扩张状态观测器,并引入相位超前网络,进一步减少了观测器在估计外部扰动时的相位滞后,提高了扰动估计的精度。其次,将估计出的外部扰动补偿到滑模控制的控制律中,提升了系统的精度、响应速度和抗干扰能力。改进后的控制方法有效避免了传统滑模控制中的高频抖振问题,显著提高了系统的动态响应性能和控制精度。仿真结果表明,在全行程1%的阶跃响应实验中,上升时间为548μs,稳态误差减少48%以上。 展开更多

关键词 激光振镜 扩张状态观测器 滑模控制 校正网络 激光雷达

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大量程高线性光谱共焦位移测量系统 被引量：1

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作者 肖康 陈小君 吴永前 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第6期33-38,共6页

兼具高精度、高稳定性并能实现非接触测量的光谱共焦位移测量系统在工业、医疗、科研等许多领域得到了广泛应用。目前制约光谱共焦位移测量系统应用发展的因素是大量程和高线性度。讨论了光谱共焦位移测量系统中色散物镜实现线性轴向色... 兼具高精度、高稳定性并能实现非接触测量的光谱共焦位移测量系统在工业、医疗、科研等许多领域得到了广泛应用。目前制约光谱共焦位移测量系统应用发展的因素是大量程和高线性度。讨论了光谱共焦位移测量系统中色散物镜实现线性轴向色散的条件,设计了一种高线性色散和大色散范围的色散物镜,指定了适合的公差范围,加工装配了一组色散物镜,搭建了光谱共焦位移测量系统,采用双频激光干涉仪进行了位移标定,并对标准量块进行了厚度测量。结果表明,该系统工作波段为450 nm~650 nm,实际位移范围为10 200μm,线性拟合判定系数R^(2)达到0.993 7,实际测量最大误差仅为3μm,证明该光谱共焦位移测量系统同时具备大量程、高线性度和高测量精度的特点。 展开更多

关键词 光谱共焦 色散物镜 位移测量 非接触 光学设计

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双自由曲面光束整形系统的虚拟面迭代设计法 被引量：1

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作者 朱泉锦 马浩统 +3 位作者 陈炳旭 邢英琪 林俊杰 谭毅 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期176-186,共11页

双自由曲面光束整形系统可在不改变光束相位分布的情况下实现光束空间光强分布的按需调控,然而其需要设置虚拟平面来进行双自由曲面面形的求解。研究发现,传统单一虚拟面法在应用于结构紧凑和扩束倍率较大的系统时,存在设计不精准、整... 双自由曲面光束整形系统可在不改变光束相位分布的情况下实现光束空间光强分布的按需调控,然而其需要设置虚拟平面来进行双自由曲面面形的求解。研究发现,传统单一虚拟面法在应用于结构紧凑和扩束倍率较大的系统时,存在设计不精准、整形效果差等缺陷,为此,提出了一种基于虚拟面迭代策略的双自由曲面光束整形系统设计方法。基于不同参数的同轴透射式和离轴反射式光束整形系统的数值仿真研究结果,表明该方法可有效规避传统虚拟面法的局限性。以将束腰半径为5 mm的高斯光束整形为半径30 mm的准直平顶光束的透射式双自由曲面光束整形系统为例,虚拟面迭代法所设计的光束整形系统将光强分布均匀性和能量利用率相对于单一虚拟面法而言分别提升了2.93%和8.93%。 展开更多

关键词 高斯光束整形 虚拟面迭代法 自由曲面 不重合度 辐照度均匀度 能量利用率

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基于Zynq的光电跟踪系统在线辨识方法设计 被引量：1

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作者 史添元 张兵 +2 位作者 邓久强 毛耀 王继红 《电子测量技术》 北大核心 2024年第8期21-29,共9页

本文提出一种基于Zynq平台的光电跟踪系统在线辨识方法,解决了传统辨识方法繁琐低效的问题。通过设计A/D与D/A模块的数据采集与驱动程序,实现了实时采集与控制,并在Zynq上运行VxWorks操作系统。利用FFT技术实现了频率特性在线测量,并采... 本文提出一种基于Zynq平台的光电跟踪系统在线辨识方法,解决了传统辨识方法繁琐低效的问题。通过设计A/D与D/A模块的数据采集与驱动程序,实现了实时采集与控制,并在Zynq上运行VxWorks操作系统。利用FFT技术实现了频率特性在线测量,并采用带自然选择的混合改进的量子行为粒子群优化算法进行系统辨识。实验结果表明,该方法具有高精度的频率特性测量和准确的系统辨识能力,为光电跟踪系统提供了有效的实时控制与优化手段。 展开更多

关键词 Zynq 在线频率特性测量 系统辨识 粒子群优化

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用于超构表面衍射光帆光力测量的扭秤设计 被引量：1

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作者 龚攀 杜安斌 +4 位作者 张飞 蒲明博 唐拓疆 李兰婷 罗先刚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期145-153,共9页

基于超构表面技术的衍射光帆在矢量光场的作用下,其最大加速度、自稳定推进力和姿态可控性可以得到提高。在真空环境中,精确测量衍射光帆在矢量光场作用下产生的光力对建立完整的空间动力学模型至关重要。基于扭秤弱力测量技术,本文分... 基于超构表面技术的衍射光帆在矢量光场的作用下,其最大加速度、自稳定推进力和姿态可控性可以得到提高。在真空环境中,精确测量衍射光帆在矢量光场作用下产生的光力对建立完整的空间动力学模型至关重要。基于扭秤弱力测量技术,本文分别设计了面向形状规则与不规则的衍射光帆的光力测量扭秤。对于形状规则的光帆,可通过严格控制扭秤的尺寸及各部件相对位置误差等方法提高测量精度,该扭秤理论测量误差为0.55‰。形状不规则光帆样品的转动惯量及误差难以精确计算,通过在扭秤上增加可随时取放的标准球,标准球的转动惯量可以通过其几何尺寸及位置严格计算,测量扭秤在有无标准球的状态下的周期即可以给出其受到的光力大小。本研究提升了光力测量实验的效率和灵活性,为光帆推进、空间碎片轨道操控等应用提供数据支撑。 展开更多

关键词 光压力 衍射光帆 弱力测量 扭秤 超构表面

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基于单传感器的三波段共口径光学系统设计 被引量：2

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作者 张坤 李京宸 +2 位作者 孙思 谌庆荣 杨帆 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期382-389,共8页

针对现有多波段成像系统体积大、功耗高和集成化设计困难的问题,本文提出了一种基于单传感器的三波段共口径成像光学系统的设计方法。首先,在光学系统的光阑处设计1×2多波段透镜阵列,把可见光波段和短波红外波段同时成像在一个像... 针对现有多波段成像系统体积大、功耗高和集成化设计困难的问题,本文提出了一种基于单传感器的三波段共口径成像光学系统的设计方法。首先,在光学系统的光阑处设计1×2多波段透镜阵列,把可见光波段和短波红外波段同时成像在一个像平面上,并把两个波段中心波长的成像位置偏差控制在一个像元内以实现双波段融合成像。然后,针对双波段成像衍射极限不同的问题,提出分通道透镜阵列的离轴偏移量和通光口径大小联合优化方法,并采用双电动光阑高速控制三个成像通道的切换速度。最后,设计了一个基于单传感器的焦距为30 mm,工作波段分别为480~900 nm、900~1700 nm和480~1700 nm的三波段共口径光学系统。设计及分析结果表明该系统具有成像质量好、结构紧凑、无运动光学元件、成像波段切换速度快等优点。 展开更多

关键词 单传感器 透镜阵列 多波段成像系统 光学设计

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光电跟踪系统非均匀受力摩擦补偿研究

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作者 吕南方 夏运霞 +4 位作者 张兵 包启亮 夏华阳 马荣崎 蒋晶 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期455-462,共8页

为了解决光电跟踪系统中摩擦扰动问题、进一步提高视轴稳定精度,采用了LuGre模型和终端滑模观测器(TSMO)融合的补偿方法(LuGre-TSMO),即在LuGre模型的基础上设计一种基于新型趋近率的终端滑模观测器,实现对系统摩擦的2次补偿。结果表明... 为了解决光电跟踪系统中摩擦扰动问题、进一步提高视轴稳定精度,采用了LuGre模型和终端滑模观测器(TSMO)融合的补偿方法(LuGre-TSMO),即在LuGre模型的基础上设计一种基于新型趋近率的终端滑模观测器,实现对系统摩擦的2次补偿。结果表明,相比于未补偿情况,LuGre-TSMO方法的速度跟踪均方根误差平均下降了65.38%,有效提高了实验平台视轴稳定精度;相比于LuGre模型方法和终端滑模观测器方法,LuGre-TSMO方法摩擦补偿效果最好。该方法在光电跟踪系统中是可行且有效的。 展开更多

关键词 激光技术 光电跟踪系统 摩擦补偿 LuGre摩擦模型 终端滑模观测器

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激光自适应光学系统可靠性改进效果评估

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作者 贾启旺 李新阳 +4 位作者 罗曦 甘永东 马瑞浩 梅月 斯那卓玛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期24-33,共10页

随着自适应光学技术在激光领域的发展,工程上以经典自适应光学(AO)系统为基础,增加了多种基于软件监测和硬件保护的改进措施以保证激光AO系统稳定连续出光。面对结构复杂度提升带来的可靠性挑战,如何构建系统失效模型对激光AO系统可靠... 随着自适应光学技术在激光领域的发展,工程上以经典自适应光学(AO)系统为基础,增加了多种基于软件监测和硬件保护的改进措施以保证激光AO系统稳定连续出光。面对结构复杂度提升带来的可靠性挑战,如何构建系统失效模型对激光AO系统可靠性进行评估,成为影响激光AO系统发展的重要一环。本文以激光光稳净化AO系统为例,提出使用动态故障树方法对激光AO系统可靠性进行评估,根据设备间动态关系建立动态故障树(DFT),结合厂家信息、疲劳寿命试验与历史数据估计得到底事件失效率,使用二元决策图和马尔可夫模型求解得到DFT的可靠性参数。使用DFT分析增加改进措施的AO系统可靠运行时间,结果相对于基本故障树获得了十倍以上的提高。实际系统调试期间,在预计的可靠运行时间内未发生自因故障,与DFT估计结果一致。验证了应用DFT方法评估增加改进措施后的激光AO系统可靠性更准确。 展开更多

关键词 自适应光学 动态故障树 可靠性评估 马尔可夫模型

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量子磁力仪技术研究与应用

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作者 汪孟珂 白萱瑶 +3 位作者 龙云 朱上果 蒲明博 罗先刚 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第12期1-12,44,共13页

量子磁力仪是一种利用量子效应进行高精度磁场测量的仪器。随着量子技术的进步和应用需求的增长,量子磁力仪在航空航天、地球科学、地质勘探、生物医疗和前沿探索等多个研究领域的重要性日益凸显。该文详细介绍量子磁力仪特别是基于热... 量子磁力仪是一种利用量子效应进行高精度磁场测量的仪器。随着量子技术的进步和应用需求的增长,量子磁力仪在航空航天、地球科学、地质勘探、生物医疗和前沿探索等多个研究领域的重要性日益凸显。该文详细介绍量子磁力仪特别是基于热原子系综的原子磁力仪的工作原理、性能及前沿应用。为梳理各类磁力仪的性能特点,首先,从测量的物理过程出发对量子磁力仪分类介绍,简述各类型磁力仪的基本原理与特点;然后,归纳关键技术指标和性能提升方法;最后,对量子磁力仪的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 量子磁力仪 光泵浦 拉莫尔进动

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能动磨盘静态变形误差的面形特征点位移预测式补偿方法(特邀)

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作者 张钰涓 辛强 +2 位作者 常广胜 闫锋涛 范斌 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第9期206-221,共16页

针对大口径非球面镜加工中能动磨盘静态变形误差的补偿难题,本研究提出一种基于面形特征点位移预测的误差补偿方法。通过系统分析磨盘形变误差的综合成因(包括驱动力计算的理论偏差、影响函数建模误差、传感器非线性传递特性以及结构应... 针对大口径非球面镜加工中能动磨盘静态变形误差的补偿难题,本研究提出一种基于面形特征点位移预测的误差补偿方法。通过系统分析磨盘形变误差的综合成因(包括驱动力计算的理论偏差、影响函数建模误差、传感器非线性传递特性以及结构应力集中效应等),结合常规工况下多组实测数据,采用机理-数据混合驱动策略,构建以理想形变量为输入的分区式误差预测模型。模型将磨盘特征点分为四环带区,其中高应力集中区(第一、二、四环带)采用带零位约束的二次多项式模型进行拟合,低变形区(第三环带)则采用均值补偿模型进行描述,由此实现了全域面形各区域残差的高效修正。实验表明,针对2 m,F/1.7抛物镜面加工场景,该方法使口径530 mm能动磨盘的静态形变残差PV值与RMS值较未补偿状态分别平均降低48.5%和55.1%,残差RMS稳定控制在1μm以内。相较于传统Zernike多项式补偿法,该模型通过分区拟合策略提升了误差补偿的针对性,有效消除了系统性周期残差,为大口径光学元件的高精度制造提供了可靠技术方案。 展开更多

关键词 大口径非球镜加工 误差补偿 坐标变换 能动磨盘

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倾斜校正中基于重复控制的高频扰动抑制方法

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作者 冯念 唐涛 胡龙 《光电工程》 北大核心 2025年第4期62-74,共13页

扰动抑制尤其是超过闭环带宽外的高频扰动抑制是实现倾斜校正系统高精度稳定控制的核心。重复控制具有周期性的轨迹跟踪和扰动抑制的良好性能,应用于高精度系统的稳定控制。对倾斜校正系统的高频扰动抑制问题进行分析,并研究基于重复控... 扰动抑制尤其是超过闭环带宽外的高频扰动抑制是实现倾斜校正系统高精度稳定控制的核心。重复控制具有周期性的轨迹跟踪和扰动抑制的良好性能,应用于高精度系统的稳定控制。对倾斜校正系统的高频扰动抑制问题进行分析,并研究基于重复控制的高频扰动抑制性能。针对传统重复控制器存在的固有频率漂移和水床放大问题,研究设计一种基于Youla参数化的梳状重复控制器来抑制超过闭环带宽外的高频扰动。针对重复控制阶次取整数时仅对特定频率点有效,尤其在大部分高频区域会因扰动波动和不确定导致控制器失效的问题,优化设计一种全通型的分数阶延时滤波器用在倾斜校正系统中抑制可至Nyquist频率的任意频率点的高频扰动。最后,针对难以抑制的非周期结构振动抑制问题,设计并行式重复控制方案并讨论该方案在应对多个非周期扰动抑制时的鲁棒稳定性和有效性。 展开更多

关键词 扰动抑制 倾斜校正 重复控制 高频扰动

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特征扰动频率辨识的自适应倾斜扰动抑制技术 被引量：1

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作者 吴红梅 王琛 +2 位作者 冯念 文利 唐涛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期73-82,共10页

为了抑制倾斜校正系统中的时变扰动,提出了一种基于特征扰动频率辨识的自适应扰动抑制方法。采用最小均方误差准则对闭环系统误差进行特征扰动频率辨识,以实现自适应控制器参数的在线调整,且将辨识的滤波参数与控制器调整并行化设计。... 为了抑制倾斜校正系统中的时变扰动,提出了一种基于特征扰动频率辨识的自适应扰动抑制方法。采用最小均方误差准则对闭环系统误差进行特征扰动频率辨识,以实现自适应控制器参数的在线调整,且将辨识的滤波参数与控制器调整并行化设计。同时提出频率分割的方法,将低频扰动以及高频扰动的抑制相结合,进一步提高了特征频率辨识速度以及简化设计流程,实现对闭环带宽内的扰动自适应抑制。所提出的方法在倾斜校正装置中进行了闭环验证,实验结果表明该方法能快速辨识特征扰动并自适应调节控制器,可以在单频或多频时变扰动下提升系统的闭环性能。 展开更多

关键词 倾斜校正系统 频率分割 特征频率辨识 自适应扰动抑制

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基于主动位移成像的图像超分辨率重建 被引量：5

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作者 张文雪 罗一涵 +2 位作者 刘雅卿 夏诗烨 赵开元 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期67-85,共19页

超分辨重建算法是一种将低分辨率图像恢复为高分辨率图像的算法,被广泛用于医学、遥感、军事安防以及人脸识别等领域。在黑夜、远场场景下构建数据集比较困难,基于深度学习的超分辨重建算法应用受到阻碍。而微扫描成像技术扫描模式固定... 超分辨重建算法是一种将低分辨率图像恢复为高分辨率图像的算法,被广泛用于医学、遥感、军事安防以及人脸识别等领域。在黑夜、远场场景下构建数据集比较困难,基于深度学习的超分辨重建算法应用受到阻碍。而微扫描成像技术扫描模式固定,对器件到位精度要求高。针对这两个问题,我们提出一种基于主动位移成像的图像超分辨率重建算法。具体地,在控制相机随机移动的同时记录采样时刻位移,通过解算、映射选图、精确匹配图像序列并获取多帧图像间的亚像素信息,然后对估计图像进行迭代和更新,最后重建获得高分辨率图像。实验结果表明,本算法在PSNR、SSIM和平均梯度三个指标上都优于最近提出的基于POCS的图像超分辨率重建算法MFPOCS,与基于CNN的方法ACNet相比具有竞争力。值得提出的是,本算法无需固定的扫描模式,降低了微扫描技术对器件实时到位精度的要求,同时,本算法可以保证重建初始帧的优良选取,有效规避了POCS算法的固有缺点。 展开更多

关键词 超分辨率重建 亚像素 图像处理 微扫描

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异形窗口快速立体匹配算法研究

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作者 杨兴梅 黄林海 +1 位作者 吴晓松 顾乃庭 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第9期158-163,共6页

针对传统的立体匹配算法需要为图像中的每个像素选择一个合适的支撑窗口,时间成本较大,并且窗口的形状和大小难以确定的问题,提出一种异形窗口的立体块匹配算法。该算法根据灰度相似性和空间邻近性选择匹配窗口,同时对目标图像中搜索窗... 针对传统的立体匹配算法需要为图像中的每个像素选择一个合适的支撑窗口,时间成本较大,并且窗口的形状和大小难以确定的问题,提出一种异形窗口的立体块匹配算法。该算法根据灰度相似性和空间邻近性选择匹配窗口,同时对目标图像中搜索窗口内的像素添加阈值范围的约束,减小深度不连续像素和遮挡像素对结果的影响。进行匹配计算,并将计算的视差作为窗口内所有像素的视差,减少逐像素计算视差。利用Middlebury官方数据集中的4组图像对算法的性能进行仿真评估。结果表明:所提算法在视差图精度基本一致的情况下,明显提高了计算速度。 展开更多

关键词 机器视觉 立体匹配 异形窗口 遮挡处理 视差填充

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