VO_2薄膜受脉冲激光辐照实验及理论计算 被引量：1

1

作者 刘志伟 路远 +2 位作者 冯云松 刘瑞煌 胡杰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期103-109,共7页

为了探究在脉冲激光辐照VO_2薄膜过程中,影响薄膜相变响应时间的因素,基于COMSOL对辐照过程进行仿真计算.建立辐照VO_2薄膜的物理模型,并设置模型的边界条件,利用红外脉冲激光辐照三组通过分子束外延法制备的VO_2薄膜,间接得到了薄膜平... 为了探究在脉冲激光辐照VO_2薄膜过程中,影响薄膜相变响应时间的因素,基于COMSOL对辐照过程进行仿真计算.建立辐照VO_2薄膜的物理模型,并设置模型的边界条件,利用红外脉冲激光辐照三组通过分子束外延法制备的VO_2薄膜,间接得到了薄膜平均吸收率,并将吸收率实验数据带入计算模型中.在仿真计算中,考虑了激光的功率密度.薄膜基底厚度和薄膜初始温度等因素对仿真结果的影响.实验结果表明:增大激光功率密度和初始温度.减小基底厚度均可缩短薄膜辐照中心相变时间,并且相变时间和激光功率密度呈指数衰减趋势.5 000 W/mm^2的激光辐照基底厚度分别为0.15mm、0.3mm、0.5mm的三组VO_2薄膜,达到相变的时间分别为157ns、250ns、455ns,相变时间随薄膜初始温度升高线性减小.在入射激光功率不明确时,可以通过给VO_2薄膜施加一个接近相变点的偏置温度,适当控制薄膜基底厚度等来缩短相变时间,这对VO_2薄膜防护激光干扰中相变响应时间的相关研究具有一定的借鉴意义. 展开更多

关键词 激光辐照 防护激光干扰 相变响应时间 COMSOL仿真 VO2薄膜

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2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验研究 被引量：1

2

作者 王玺 叶庆 +4 位作者 董骁 雷武虎 吕桐林 郭彦廷 胡以华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期354-361,共8页

开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS... 开展了不同重频下2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤实验。基于传热学理论,利用有限元法对2.79μm中红外激光辐照PbS探测器中的温度分布进行了数值分析,并比较了脉冲数目、重复频率对损伤效果的影响,分析了2.79μm中红外激光辐照PbS探测器的损伤机理,获取了相关阈值数据。研究表明,2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤机理主要以热熔融为主,在温度没有达到PbS熔点时,PbS就会发生热分解反应,析出黄色沉淀物PbO;计算得到单脉冲2.79μm中红外激光对PbS探测器的损伤阈值为13.03 J/cm^(2),且脉冲数目、重复频率对损伤效果影响很大,损伤累积效应明显。理论模型能够较好地解释PbS表面初始损伤形貌特征。 展开更多

关键词 激光损伤 数值分析 2.79μm中红外激光 PbS探测器

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2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的辐照效应研究 被引量：2

3

作者 王玺 赵楠翔 +5 位作者 张永宁 王毕艺 董骁 邹岩 雷武虎 胡以华 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期386-392,共7页

研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱... 研究中红外波段激光对CMOS图像传感器的辐照效应,对探索空间态势感知系统光学成像器件的激光干扰和损伤条件具有重要军事意义。开展了不同重频下2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰与损伤实验。观察到CMOS图像传感器的饱和、过饱和以及损伤产生的绿屏、彩色条纹、黑屏、亮线等一系列干扰损伤现象。同时测量了传感器各种辐照现象相对应的2.79μm中红外激光干扰损伤阈值,研究了图像传感器辐照效应与激光重频之间的内在关系,分析了2.79μm中红外激光对CMOS图像传感器的干扰损伤机理。研究表明,CMOS图像传感器的激光损伤主要以材料的热熔融为主,热效应明显。在激光重频10 Hz的辐照下,饱和干扰阈值为0.44 J/cm^(2)、过饱和阈值为0.97 J/cm^(2)、损伤阈值为203.71 J/cm^(2)。研究表明CMOS图像传感器具有很好的抗干扰和抗损伤能力,实验测得的相关阈值数据在空间激光攻防领域具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 中红外激光 辐照效应 CMOS图像传感器 损伤阈值

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基于KTiOPO_(4)晶体的2μm波段光参量振荡器

4

作者 王柯君 孙可 +4 位作者 孔辉 马云凡 徐海萍 邹杰瑞 李晓霞 《激光与红外》 北大核心 2025年第8期1184-1189,共6页

通过1064 nm激光泵浦KTiOPO_(4)晶体(51.3°,0°)和光参量振荡技术获得了2μm波段的可调谐激光,波长调谐范围为1.86~2.48μm,输出能量达到18.76 mJ。利用该方案产生的2μm波段激光,具有全固化、宽调谐、高能量、高调谐分辨率和... 通过1064 nm激光泵浦KTiOPO_(4)晶体(51.3°,0°)和光参量振荡技术获得了2μm波段的可调谐激光,波长调谐范围为1.86~2.48μm,输出能量达到18.76 mJ。利用该方案产生的2μm波段激光,具有全固化、宽调谐、高能量、高调谐分辨率和高光束质量等优势,并可为产生中远红外激光提供泵浦源,在光电对抗领域具有广泛的应用前景。 展开更多

关键词 可调谐激光 KTiOPO_(4) B073 光参量振荡技术 宽调谐

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自激励二氧化钒薄膜及抗激光干扰红外热成像 被引量：1

5

作者 路远 周长祺 +1 位作者 吴昌 邹崇文 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期179-185,共7页

激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制... 激光干扰能够对热像仪产生饱和、眩光等干扰,对成像质量造成严重影响。二氧化钒是一种相变材料,在低温半导体态时,对红外辐射高透射,在高温金属态时,对红外辐射高反射。该特性可以用于红外热像仪对激光干扰的防护。利用分子束外延法制备了自激励二氧化钒薄膜,搭建了实验装置测量了薄膜对中红外激光的透过率。该薄膜在3.525μm波长上半导体态时对激光的透过率为0.693,高温金属态时透过率为0.069。利用该薄膜进行了二氧化钒薄膜防护中红外激光干扰热像仪的试验。实验结果表明,二氧化钒薄膜为半导体态时,入射激光能量大部分能够透射二氧化钒薄膜,从而对热像仪造成严重干扰;二氧化钒薄膜为金属态时,入射激光能量绝大部分被衰减,激光对热像仪的干扰程度大幅度降低。二氧化钒薄膜可以用于热像仪对激光干扰的防护。 展开更多

关键词 自激励二氧化钒薄膜 中红外激光 热像仪 干扰 防护

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可见光、远红外与激光兼容隐身光子晶体薄膜 被引量：8

6

作者 王航 赵大鹏 +4 位作者 张继魁 王成名 陈宗胜 刘瑞煌 时家明 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1079-1085,共7页

为了降低军事装备被可见光、红外或激光探测器发现的概率,研究了可见光、远红外与1.06μm及10.6μm激光兼容隐身光子晶体薄膜。基于光子晶体的“光子禁带”和“光子局域”的特性,利用传输矩阵理论设计了3种不同颜色的隐身光子晶体薄膜,... 为了降低军事装备被可见光、红外或激光探测器发现的概率,研究了可见光、远红外与1.06μm及10.6μm激光兼容隐身光子晶体薄膜。基于光子晶体的“光子禁带”和“光子局域”的特性,利用传输矩阵理论设计了3种不同颜色的隐身光子晶体薄膜,然后利用真空电子束蒸发镀膜技术进行了制备,最后利用相关仪器测试并得到了微观截面图、可见光照片、远红外热像图和反射光谱。结果显示,3种薄膜微观层间结合致密,膜厚符合理论设计。可见光波段具有青、黄或紫的特征颜色,可以组合形成迷彩图案来分割可见光图像。远红外大气窗口(8~14μm)内发射率小于0.3,可以有效抑制远红外辐射。反射光谱中1.06μm及10.6μm处反射率分别为10%和40%左右,能够有效减弱入射激光的回波功率。 展开更多

关键词 光子晶体 可见光 远红外 激光 兼容隐身

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组合激光辐照单晶硅的热作用数值分析 被引量：6

7

作者 张明鑫 聂劲松 +1 位作者 孙可 韩敏 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期84-91,共8页

利用有限元法对组合激光辐照单晶硅的温度及应力场进行了数值分析,在组合激光与连续激光平均功率密度相同的前提条件下比较了组合激光和连续激光分别作用于单晶硅的损伤效果。计算结果表明,组合激光与连续激光相比更有利于实现对单晶硅... 利用有限元法对组合激光辐照单晶硅的温度及应力场进行了数值分析,在组合激光与连续激光平均功率密度相同的前提条件下比较了组合激光和连续激光分别作用于单晶硅的损伤效果。计算结果表明,组合激光与连续激光相比更有利于实现对单晶硅的热损伤;组合激光作用下单晶硅内部的Von Mises应力、轴向应力和环向应力比在连续激光作用下要大,组合激光对单晶硅的损伤比连续激光更强。 展开更多

关键词 组合激光 激光损伤 数值分析 单晶硅

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激光干扰和损伤CMOS图像传感器研究进展(特邀) 被引量：5

8

作者 温佳起 卞进田 +3 位作者 李欣 孔辉 郭磊 吕国瑞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期371-385,共15页

高能激光是对抗光电成像系统的有效手段。随着互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器性能和制作工艺的快速发展,其市场占有率已逐步赶超电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD),成为当前主... 高能激光是对抗光电成像系统的有效手段。随着互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)图像传感器性能和制作工艺的快速发展,其市场占有率已逐步赶超电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD),成为当前主流的图像传感器。CMOS图像传感器的激光干扰和损伤也随之成为国内外相关领域的研究热点。文中首先根据CMOS图像传感器的发展历程,对其结构和工作原理进行了介绍,并在此基础上简要分析了CMOS图像传感器在激光辐照过程中的薄弱环节,之后综述了CMOS在激光辐照下受到干扰及损伤现象的研究进展,并对干扰的评价方法和损伤阈值的主要测量方法进行了总结归纳,最后探讨了利用复合激光系统提升损伤CMOS图像传感器能力的发展现状和前景。 展开更多

关键词 CMOS图像传感器 激光辐照 干扰 损伤

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激光诱导击穿光谱在铅堆杂质测量的应用研究

9

作者 孙兆轩 胡宸 +4 位作者 曾献 高鑫鑫 张勇 王玺 王庆胜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期214-220,共7页

铅基堆被第四代核能系统国际论坛组织评定为有望首个实现商业应用的第四代堆,铅基堆冷却剂中杂质的存在会严重影响铅反应堆的安全运行。基于此,文中开展了脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)在铅铋合金中杂质测量中的应用研究。研究了激光聚焦... 铅基堆被第四代核能系统国际论坛组织评定为有望首个实现商业应用的第四代堆,铅基堆冷却剂中杂质的存在会严重影响铅反应堆的安全运行。基于此,文中开展了脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)在铅铋合金中杂质测量中的应用研究。研究了激光聚焦位置、激光能量和延迟时间对Ni元素光谱信号的影响,获取了LIBS测量铅铋合金中杂质的最佳实验参数。同时使用不同Ni含量的实验样品完成了LIBS对铅铋合金中Ni元素的定量研究,获得了定量标准曲线,相关指数R2达到0.967,质量含量的探测限为0.028 7%。结果表明:使用激光诱导击穿光谱技术进行铅铋合金中的杂质测量是可行的。可以推测,LIBS技术在先进核能领域有比较高的应用研究价值。 展开更多

关键词 铅基堆 杂质测量 激光诱导击穿光谱(LIBS) 内标法

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基于时间-光谱信息的遮蔽目标激光点云扩展与标识方法 被引量：3

10

作者 徐世龙 夏宇浩 +1 位作者 董家杰 钱其姝 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期322-330,共9页

在利用三维激光雷达点云进行目标描述时,人们通常通过点云插值等方式描述目标细节,通过点云分类标识区分目标种类。高光谱全波形激光雷达能够通过波形分解和光谱重构实现上述功能,然而当激光束内存在多个目标形成遮蔽关系时,由于间距较... 在利用三维激光雷达点云进行目标描述时,人们通常通过点云插值等方式描述目标细节,通过点云分类标识区分目标种类。高光谱全波形激光雷达能够通过波形分解和光谱重构实现上述功能,然而当激光束内存在多个目标形成遮蔽关系时,由于间距较近以及光斑分裂等原因,难以准确获取目标时间-光谱信息,从而无法较为精准地反演目标几何位置和反射率分布信息。文中提出了一种高光谱回波波形分解方法以及相应的点云扩展和标识方法,实现了优于激光脉宽分辨距离的波形分解和更准确的光谱重构。实验结果表明:在密集遮蔽条件下,该方法仍能达到约3倍的点云扩展效果和准确的目标分类标识。这种精准的点云扩展和标识方法能够为基于点云数据的探测、遥感情报生成提供良好的数据支撑。 展开更多

关键词 激光遥感 激光三维点云 高光谱全波形激光雷达 波形分解

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基于泵浦探针法研究VO2薄膜多波段红外激光相变特性 被引量：1

11

作者 刘志伟 路远 +2 位作者 冯云松 胡杰 刘瑞煌 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期79-86,共8页

用泵浦探针法实验研究了红外激光辐照二氧化钒薄膜的相变特性.首先利用氧源-分子束外延法制备了薄膜厚度分别为20nm、40nm、60nm的三组VO_2单晶外延薄膜,并且以10.6μm的CO_2连续激光作为泵浦光,分别以1 064nm和3 459nm的纳秒脉冲激光... 用泵浦探针法实验研究了红外激光辐照二氧化钒薄膜的相变特性.首先利用氧源-分子束外延法制备了薄膜厚度分别为20nm、40nm、60nm的三组VO_2单晶外延薄膜,并且以10.6μm的CO_2连续激光作为泵浦光,分别以1 064nm和3 459nm的纳秒脉冲激光作为探针光,对这三组薄膜分别进行了辐照实验.实验发现三组薄膜相变后对1 064nm探针光的透过率降低量平均值分别为5.26%、6.2%、8.92%,反射率降低量分别为3.09%、6.56%、4.93%;对3 459nm探针光透过率降低量平均值分别为28.4%、47.78%、55.13%,反射率升高量平均值分别为6.65%、17.87%、7.49%.结果表明:利用分子束外延法制备的纳米级VO_2薄膜相变前后对入射激光为镜面反射;薄膜对3 459nm探针光的相变特性比对1 064nm探针光相变特性显著;薄膜厚度的增加会降低相变前透过率,但是对相变后透过率降低更为明显;薄膜对10.6μm CO_2连续激光相变前后始终保持几乎不透.研究结果可为薄膜的应用提供参考. 展开更多

关键词 分子束外延 VO2薄膜 泵浦探针法 激光辐照 相变特性

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基于VO_(2)相变调控的Ga_(2)O_(3)/VO_(2)异质结器件建模与仿真

12

作者 冯云松 周长祺 +5 位作者 王思雨 路远 金伟 商袁昕 李亚繁 陈友才 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1883-1888,共6页

利用COMSOL multiphysics软件对基于Ga_(2)O_(3)/VO_(2)的异质结光电器件进行了二维物理仿真。分析并报道了基于VO2相变调控的Ga_(2)O_(3)/VO_(2)异质结光电器件的掺杂曲线、能级图、电场分布与电势分布等。探索了器件在光电探测器方面... 利用COMSOL multiphysics软件对基于Ga_(2)O_(3)/VO_(2)的异质结光电器件进行了二维物理仿真。分析并报道了基于VO2相变调控的Ga_(2)O_(3)/VO_(2)异质结光电器件的掺杂曲线、能级图、电场分布与电势分布等。探索了器件在光电探测器方面的应用,通过模拟器件在1 V偏压和10μW的光照条件下峰值响应率为0.068 A/W,抑制比(R250 nm/R450 nm)达到105量级。该模拟计算数据为进一步优化Ga_(2)O_(3)/VO_(2)光电二极管实验研究和应用有所裨益。 展开更多

关键词 Ga_(2)O_(3)/VO_(2)异质结 COMSOL VO_(2)相变 能级结构 仿真

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光子晶体红外隐身薄膜在车辆引擎舱表面应用研究 被引量：8

13

作者 刘彪 时家明 +2 位作者 吕相银 陈宗胜 李志刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期59-66,共8页

为了研究实际应用场景下光子晶体薄膜的红外隐身效果,选择具有中、远红外隐身性能的光子晶体薄膜和低发射率薄膜,以某吉普车的引擎舱为研究对象,分析了贴附薄膜后目标的自身辐射和反射环境的辐射对隐身效果的影响。设计并制备了一种具... 为了研究实际应用场景下光子晶体薄膜的红外隐身效果,选择具有中、远红外隐身性能的光子晶体薄膜和低发射率薄膜,以某吉普车的引擎舱为研究对象,分析了贴附薄膜后目标的自身辐射和反射环境的辐射对隐身效果的影响。设计并制备了一种具有中、远红外隐身效果的光子晶体薄膜,分别于白天和晚上在室外进行实验,测试了光子晶体薄膜以及低发射率薄膜对引擎舱隐身效果的影响。研究结果表明,太阳辐射对光子晶体薄膜中、远红外隐身效果影响较小,且光子晶体薄膜能够更好地实现目标与背景融合,综合来看光子晶体在中、远红外隐身效果优于低发射率薄膜。 展开更多

关键词 光子晶体 薄膜 红外辐射 红外隐身 辐射温度 反射率 太阳辐射

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结合改进DBSCAN和统计滤波的单光子去噪算法 被引量：25

14

作者 魏硕 赵楠翔 +1 位作者 李敏乐 胡以华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期601-606,共6页

为了解决光子计数激光雷达探测数据中噪声点云过多的问题,采用结合基于密度的噪声空间聚类应用算法(DBSCAN)和统计滤波算法的单光子点云去噪方法,以美国国家航空航天局提供的多波束试验激光雷达实际飞行数据为实验数据,通过k维树求取点... 为了解决光子计数激光雷达探测数据中噪声点云过多的问题,采用结合基于密度的噪声空间聚类应用算法(DBSCAN)和统计滤波算法的单光子点云去噪方法,以美国国家航空航天局提供的多波束试验激光雷达实际飞行数据为实验数据,通过k维树求取点云密度进行粗去噪,然后运用改进DBSCAN算法和统计滤波算法进行精去噪,进行了理论分析和实验验证。结果表明,实验区目标点云识别率在85%以上,性能优于经典的半径滤波算法。这一结果对于光子数据去噪是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 点云滤波 基于密度的噪声空间聚类应用 统计滤波 光子雷达 k维树

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基于视觉显著模型的遥感图像舰船快速检测 被引量：12

15

作者 孙越娇 雷武虎 +2 位作者 胡以华 赵楠翔 任晓东 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期379-384,共6页

为了降低传统高分辨率海面遥感图像舰船目标检测方法的计算复杂度,提高检测速度,在舰船目标检测中引入了基于直方图对比度的视觉显著模型和空间降维算法,提出一种新的高分辨率海面遥感图像舰船目标快速检测算法。首先对高分辨率遥感图... 为了降低传统高分辨率海面遥感图像舰船目标检测方法的计算复杂度,提高检测速度,在舰船目标检测中引入了基于直方图对比度的视觉显著模型和空间降维算法,提出一种新的高分辨率海面遥感图像舰船目标快速检测算法。首先对高分辨率遥感图像进行空间降维,然后计算降维图的视觉显著图,突出感兴趣目标区域,最后利用最大类间方差法分割视觉显著图以获取舰船目标候选区域。结果表明,目标检测所消耗的时间减小为原来的10%~12%,弱化了复杂海面纹理背景对目标检测的影响。该研究提高了高分辨率遥感图像舰船目标的检测效率。 展开更多

关键词 图像处理 舰船检测 视觉显著 空间降维 遥感

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红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射光谱研究 被引量：5

16

作者 董海龙 汪家春 +2 位作者 曾宇润 陈宗胜 时家明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3007-3012,共6页

为研究红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射特性,制备了红外低发射率隐身涂料,测试了其可见光效果、红外热像图及红外发射率等特性参数。以土黄色红外低发射率涂料为测试样品,利用透射式太赫兹时域光谱系统获得了样品在太赫兹波段的... 为研究红外低发射率隐身涂层对太赫兹波的反射特性,制备了红外低发射率隐身涂料,测试了其可见光效果、红外热像图及红外发射率等特性参数。以土黄色红外低发射率涂料为测试样品,利用透射式太赫兹时域光谱系统获得了样品在太赫兹波段的复折射率。分析了特征矩阵理论,并利用特征矩阵理论计算了涂层厚度(0.3~0.5mm)与入射角度(0°~60°)的变化对入射太赫兹波反射特性的影响。结果表明,在相应厚度及入射角度范围内,太赫兹波在0.8THz频率下具有多个反射峰值,最高值可达90%以上,有利于实现太赫兹波对红外低发射率隐身涂层下金属目标的探测。此外,涂层厚度变化对入射太赫兹波反射率具有较大影响,涂层越厚,太赫兹波的反射振荡越多,反射峰值越大。入射角度对太赫兹波的反射特性具有一定的影响,但整体影响不大,有利于太赫兹波实现多角度目标的探测。最后,以表面均匀涂覆0.42mm厚涂料的金属板为测试样品,实验测量了样品在0.1~1.5THz频率范围内的反射特性,并与部分理论计算结果进行对比。结果表明:实验测量结果与理论计算结果在数值和趋势上较为吻合,但也存在一定的偏差。究其原因,主要由样品厚度和样品参数误差导致,但依然可利用特征矩阵理论研究红外低发射率涂层对太赫兹波的反射光谱特性。 展开更多

关键词 红外低发射率隐身涂层 太赫兹波 太赫兹时域光谱系统 特征矩阵理论 反射特性

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基于Beckmann分布的星间光通信最优输入信号概率分布 被引量：5

17

作者 宛雄丰 郝士琦 +1 位作者 赵青松 徐晨露 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2019年第3期65-70,共6页

针对瞄准误差影响下的星间光通信非对称信道,存在最优输入信号概率分布使链路的互信息达到最大,考虑瞄准误差服从Beckmann分布,结合接收天线孔径大小、波束宽度和瞄准误差分布参数,给出了星间光通信的信道矩阵,建立了互信息优化模型,并... 针对瞄准误差影响下的星间光通信非对称信道,存在最优输入信号概率分布使链路的互信息达到最大,考虑瞄准误差服从Beckmann分布,结合接收天线孔径大小、波束宽度和瞄准误差分布参数,给出了星间光通信的信道矩阵,建立了互信息优化模型,并利用拉格朗日乘数法对模型进行了求解,得出了使互信息最大时的输入信号概率分布的闭合表达式。通过数值仿真,给出了最优输入信号概率分布、信道容量和互信息差值随着归一化判决阈值、光束束腰半径以及瞄准误差分布参数的数值变化关系。仿真分析结果表明:最优输入信号概率分布下输入信号与输出信号之间的互信息值要明显高于等概率分布时。利用数值仿真的结果,可在明确瞄准误差分布规律的基础上,选择最优的信源输入,使星间光通信信道实现最大的信息传输能力。 展开更多

关键词 光通信 瞄准误差 信道容量 输入信号概率分布 Beckmann分布 信道矩阵

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延迟线位置偏差对太赫兹时域光谱系统的测量不确定度影响分析 被引量：5

18

作者 董海龙 汪家春 +3 位作者 赵大鹏 陈宗胜 刘瑞煌 时家明 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3379-3384,共6页

太赫兹时域光谱技术可以快速准确地提取材料在太赫兹波段的光学常数。然而,其各组成部分在控制精度、响应误差、系统噪音以及实验操作、数据处理等方面的误差,将影响系统对材料光学常数提取的准确性。基于透射式太赫兹时域光谱系统的测... 太赫兹时域光谱技术可以快速准确地提取材料在太赫兹波段的光学常数。然而,其各组成部分在控制精度、响应误差、系统噪音以及实验操作、数据处理等方面的误差,将影响系统对材料光学常数提取的准确性。基于透射式太赫兹时域光谱系统的测量原理,分析了系统延迟线位置偏差对提取材料复折射率准确度的影响,建立了误差在样品测量过程中的传递模型,并利用MATLAB仿真了误差对提取样品复折射率影响。结果表明,样品折射率和消光系数的不确定度受到了系统延迟线位置偏差的影响,且系统延迟线位置偏差越大,样品的复折射率提取的不确定度也就越大。同时,相比消光系数,延迟线位置的偏差对样品折射率的不确定度具有更大的影响。该模型具有一定的实际意义和理论参考价值,可分析系统延迟线位置偏差对太赫兹时域光谱系统提取材料光学常数不确定度的影响,为优化太赫兹时域光谱系统提供理论指导。 展开更多

关键词 太赫兹时域光谱系统 复折射率 延迟线位置偏差 测量不

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厚度误差对THz-TDS的测量不确定度分析 被引量：3

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作者 董海龙 汪家春 +2 位作者 刘瑞煌 马冬晓 赵大鹏 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期382-388,共7页

阐述了基于菲涅尔公式的透射式太赫兹时域光谱系统提取样品光学常数的方法和原理,分析了样品厚度误差对THz-TDS测量不确定度的影响,并建立了相应的不确定度模型。进行太赫兹时域光谱测量实验,提取硅片在太赫兹波段的折射率,并计算了误... 阐述了基于菲涅尔公式的透射式太赫兹时域光谱系统提取样品光学常数的方法和原理,分析了样品厚度误差对THz-TDS测量不确定度的影响,并建立了相应的不确定度模型。进行太赫兹时域光谱测量实验,提取硅片在太赫兹波段的折射率,并计算了误差对提取样品折射率的影响。结果表明,随着厚度误差的增大,系统测量偏差也随之增大。对于较厚样品,相同厚度误差对其测量结果影响较小。样品厚度为994μm时,在厚度存在1μm的测量误差情况下,系统测量折射率的偏差为0.001 2,接近模型的仿真值。实验结果验证了厚度误差对测量不确定度模型的有效性,了解了厚度误差对系统测量结果的影响情况,对测量过程及结果分析具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 太赫兹时域光谱系统 光学常数 厚度误差 不确定度 单晶硅

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基于线性抽样方法的定量逆散射成像方法研究 被引量：3

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作者 徐自强 李安琪 +1 位作者 范启蒙 尹成友 《微波学报》 CSCD 北大核心 2018年第4期22-28,64,共8页

提出了一种基于线性抽样法（Linear Sampling Method,LSM）结合对比度源法（Contrast Source Inversion,CSI）的高效电磁逆散射成像方法。LSM方法用于外形成像具有高效性,用于定量成像只能对较低介电常数成像,而CSI方法对初值选择具有... 提出了一种基于线性抽样法（Linear Sampling Method,LSM）结合对比度源法（Contrast Source Inversion,CSI）的高效电磁逆散射成像方法。LSM方法用于外形成像具有高效性,用于定量成像只能对较低介电常数成像,而CSI方法对初值选择具有较大的依赖性。因此,采用LSM的外形成像快速确定目标的大致区域,减小计算空间;然后将LSM的定量成像作为CSI成像的初值,进行非线性迭代成像,大大提高了成像精度和成像效率。仿真结果验证了算法的有效性和高效性。 展开更多

关键词 电磁逆散射 微波成像 线性抽样法 对比度源法

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