接触式与白光干涉测头复合测量坐标统一与数据融合

1

作者 程真英 徐东见 +2 位作者 张成瑶 刘云龙 李瑞君 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期2698-2707,共10页

针对复合测量中两测头空间坐标系不统一的问题,提出了基于标定器提供基准点结合单位四元数法求解空间变换矩阵的坐标统一方法,并以均方根误差(RMSE)来评估坐标统一的效果。设计并制作了一种新型标定器,为坐标统一提供稳定可靠的基准点,... 针对复合测量中两测头空间坐标系不统一的问题,提出了基于标定器提供基准点结合单位四元数法求解空间变换矩阵的坐标统一方法,并以均方根误差(RMSE)来评估坐标统一的效果。设计并制作了一种新型标定器,为坐标统一提供稳定可靠的基准点,并建立了基准点精度与坐标统一精度的关系模型。针对两测头测量数据,提出了空间误差椭球搜索策略结合加权最小二乘法的数据融合方法。实验结果表明,复合测量的坐标统一化配准精度可达1.889μm,所提出的数据融合方法相较传统加权最小二乘法的相对误差减小了16%,重复性精度提高了38%,实现了复合测量的高精度坐标统一与稳定精确的数据融合,提升了对器件的测量能力。 展开更多

关键词 接触式测头 白光干涉测头 复合测量 坐标统一 数据融合

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微纳米三坐标测量机三轴垂直度误差测量及建模补偿 被引量：13

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作者 李瑞君 李洁 +2 位作者 何亚雄 程真英 黄强先 《计量学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期452-456,共5页

垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型。采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量... 垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型。采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量机的垂直度误差进行建模和补偿。通过对0级标准量块厚度进行测量和垂直度误差补偿,量块X、Y方向厚度测量误差分别减小了11μm和4μm,验证了垂直度误差测量方法和补偿模型的有效性。 展开更多

关键词 计量学 微纳米三坐标测量机 垂直度误差 建模补偿

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基于微透镜阵列的可调谐成像及仿真研究

3

作者 顾志祥 曾露 +3 位作者 裴峰 肖轶 李建权 吴思竹 《光子学报》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页

结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数... 结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数据高度一致。在特定的转变温度(130℃)下,形状记忆微透镜阵列可实现微透镜尺寸、轮廓及空间分布的高度可编程性,从而赋予其形态转变能力。形状记忆微透镜阵列能够在不同形态间自由切换,当微透镜阵列处于压平状态时,经过再次加热至转变温度,能迅速恢复为最初态,实现了微透镜阵列的实时可变形功能。所提出的调谐方法为微光学器件的移动运输和光学传感等应用提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 微透镜阵列 飞秒激光 形状记忆聚合物 仿真 可调谐成像

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收发分体式四自由度激光测量系统耦合误差建模与补偿 被引量：4

4

作者 程真英 梅寒冰 +2 位作者 刘欣 雷英俊 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2021年第11期1409-1417,共9页

线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差... 线性导轨广泛应用于精密机床和仪器,其运动精度直接影响所在设备的空间定位精度。针对团队前期研制的收发分体式四自由度激光测量系统可以测量导轨直线度、俯仰角和偏摆角,但其直线度与角度测量结果间存在耦合干扰问题,提出了一种误差建模与补偿方法。根据激光测量系统的原理和结构,分析并确定了耦合误差的主要来源,利用矩阵光学及齐次坐标变换的方法建立了耦合误差的补偿模型。以雷尼绍XL-80型激光干涉仪为基准,对所建立的误差补偿模型进行了实验验证,结果表明:利用所建模型补偿后的直线度和角度测量误差均降低了75%以上。所提出的误差建模与补偿方法不但有助于提高四自由度激光测量系统的精度,同时也有助于降低其成本。 展开更多

关键词 计量学 几何运动误差 线性导轨 激光测量系统 四自由度 耦合误差建模

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关节臂式坐标测量机的运动学建模 被引量：10

5

作者 于连栋 曹家铭 +2 位作者 赵会宁 贾华坤 蒲松 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2603-2612,共10页

关节臂式坐标测量机作为一种串联式结构的便携坐标测量仪器,其角度误差对其测量精度的影响呈放大效应。针对上述问题,在DH模型的基础上,提出了一种具有旋转轴倾斜误差运动补偿的关节臂式坐标测量机运动学建模方法,研究了旋转轴系误差运... 关节臂式坐标测量机作为一种串联式结构的便携坐标测量仪器,其角度误差对其测量精度的影响呈放大效应。针对上述问题,在DH模型的基础上,提出了一种具有旋转轴倾斜误差运动补偿的关节臂式坐标测量机运动学建模方法,研究了旋转轴系误差运动分离方法并搭建相应的测试系统,建立了基于空间距离的结构参数误差标定模型并进行了实验。实验结果表明,相比于DH模型,采用具有旋转轴倾斜误差运动补偿的运动学模型,关节臂式坐标测量机的测量标准差由0.055 mm降低至0.037 mm。该模型能够有效提高关节臂式坐标测量机的测量精度。 展开更多

关键词 精密测量 关节臂式坐标测量机 误差补偿 倾斜误差运动 运动学建模

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基于轻量级深度神经网络的核磁共振波谱降噪

6

作者 詹昊霖 房启元 +4 位作者 刘佳伟 史晓琦 陈心语 黄玉清 陈忠 《物理化学学报》 北大核心 2025年第2期90-97,共8页

核磁共振(NMR)波谱是一种用于探测分子结构和提供定量分析的稳健的非侵入性表征技术。然而,进一步的NMR应用通常受到低灵敏度性能的限制,尤其是对于异核实验。在此,我们提出了一种轻量级的深度学习协议,用于高质量、可靠和快速的NMR波... 核磁共振(NMR)波谱是一种用于探测分子结构和提供定量分析的稳健的非侵入性表征技术。然而,进一步的NMR应用通常受到低灵敏度性能的限制,尤其是对于异核实验。在此,我们提出了一种轻量级的深度学习协议,用于高质量、可靠和快速的NMR波谱降噪。该深度学习(DL)协议具有轻量级的网络优势和快速的计算效率,有效地抑制噪声和伪峰信号,并恢复几乎完全淹没在严重噪声中的目标弱峰,从而实现了可观的信噪比提升。此外,它仅使用物理驱动的仿真NMR数据学习,在频域中实现令人满意的波谱去噪,并允许区分真实信号和噪声伪影。此外,训练的轻量级网络模型通用于一维和多维NMR波谱,并适用于不同的化学样品。因此,本研究呈现的深度学习方法在化学、生物学、材料和生命科学等领域具有应用潜力。 展开更多

关键词 核磁共振波谱 人工智能 深度学习 谱图去噪 轻量级网络

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微纳测量机靶镜正交偏差角测量不确定度评定 被引量：2

7

作者 黄强先 张祖杨 +4 位作者 郭小倩 陈志文 李红莉 程荣俊 张连生 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第10期1-8,共8页

三维靶镜是微纳米坐标测量机系统中的重要组成部分,其各面间正交性对保障系统测量精度至关重要。为检验三维靶镜加工是否符合测量机精度要求,对三维靶镜正交偏差角进行测量及不确定度评定,在量值特性分析建模基础上,研究了测量不确定度... 三维靶镜是微纳米坐标测量机系统中的重要组成部分,其各面间正交性对保障系统测量精度至关重要。为检验三维靶镜加工是否符合测量机精度要求,对三维靶镜正交偏差角进行测量及不确定度评定,在量值特性分析建模基础上,研究了测量不确定度表示指南传统方法(称为GUM法)、蒙特卡洛方法(MCM)及自适应蒙特卡洛方法(AMCM)3种测量评定方法。测量评定结果对比表明,三维靶镜加工精度基本符合预期要求,其中Z-X面和Y-Z面的面间夹角均为0.5″左右,X-Y面间夹角在3.3″左右;3种方法所得评定结果基本一致,MCM和AMCM较GUM法评定结果更合理,AMCM相对MCM更高效。所做工作为后续研究微纳米坐标测量机面向任务的测量不确定度评定提供了借鉴方法。 展开更多

关键词 测量不确定度 坐标测量机 测量不确定度表示指南 蒙特卡洛方法 自适应蒙特卡洛方法

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XY工作台六自由度误差在线测量和补偿 被引量：4

8

作者 林荣炜 程真英 +2 位作者 何亚雄 李洁 李瑞君 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1761-1773,共13页

为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度,提出了一种六自由度(6-DOF)误差在线测量方法,并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X,Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差,采用激光自准直原理测量工作台绕X,Y,Z轴转... 为提高XY工作台对应功能点的空间位置精度,提出了一种六自由度(6-DOF)误差在线测量方法,并建立了相应的误差补偿模型。采用激光干涉原理测量工作台X,Y轴方向的定位误差和Z轴方向的直线度误差,采用激光自准直原理测量工作台绕X,Y,Z轴转动的角度误差,从而实现6-DOF误差的在线测量。分析了6-DOF误差造成工作台对应功能点的空间位置误差,建立了基于阿贝原则和布莱恩原则的误差补偿模型。根据提出的测量方法,研制了一套高精度紧凑型的在位、在线6-DOF测量系统,将其应用于一台微纳米三坐标测量机的工作台上;以SIOS激光干涉仪为参考,对测量系统和误差补偿模型的有效性进行了实验验证,并评定了系统的不确定度。结果表明:经过6-DOF误差测量和补偿后,参考功能点在X,Y,Z向的最大位置误差由1.7μm,3.4μm,3μm分别减小至65 nm,81 nm,109 nm,其扩展不确定度分别为90 nm,98 nm,158 nm(k=2)。该方法和系统可被用于提高XY工作台的精度。 展开更多

关键词 XY工作台 多自由度 补偿模型 阿贝原则

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运用光线追迹算法的高温物体视觉三维测量 被引量：3

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作者 万杰 张进 +2 位作者 刘远航 夏豪杰 王君 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期122-131,共10页

对于高温下的视觉三维测量,如何削弱高温辐射以及成像畸变对构件测量产生的影响,在航空航天和汽车制造等领域具有极其重要的意义。基于黑体辐射理论分析了物体在不同温度下的辐射特性,确定了成像光谱范围,建立了高温双目立体视觉测量模... 对于高温下的视觉三维测量,如何削弱高温辐射以及成像畸变对构件测量产生的影响,在航空航天和汽车制造等领域具有极其重要的意义。基于黑体辐射理论分析了物体在不同温度下的辐射特性,确定了成像光谱范围,建立了高温双目立体视觉测量模型,运用有限元建模仿真与光线追迹算法相结合的方法分析光线在高温场中传播的偏折规律,并分析了温度和光线波长对光线偏折量的影响。最后,通过搭建双目立体视觉测量系统,使用CMOS相机、窄带滤光片和平行光源组成的测量系统削弱高温辐射光的干扰,对分析结果进行实验验证。实验结果表明,测量系统能够在高温下获得清晰的图像特征;光线追迹算法分析的结果和实验数据有很好的一致性;相较于常温测量结果,800℃以下视觉测量结果的误差小于0.28 mm,球间距测量标准差小于0.11 mm,能够满足构件在高温环境下的测量需求。 展开更多

关键词 高温测量 光线追迹 立体视觉 梯度折射率

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面向小目标测量的通道注意力网络与系统设计 被引量：1

10

作者 傅扬伟 张进 +3 位作者 孙珍惜 张瑞 李维诗 夏豪杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期962-973,共12页

微器件广泛应用于电子工业。由于衍射效应,微器件的物理边缘与光学边缘不一致,这给检测和测量带来了挑战。为提高微目标检测与测量精度,本文将图像超分辨率重建与目标测量结合,提出了一种基于边缘增强的图像超分辨率重建算法并搭建了对... 微器件广泛应用于电子工业。由于衍射效应,微器件的物理边缘与光学边缘不一致,这给检测和测量带来了挑战。为提高微目标检测与测量精度,本文将图像超分辨率重建与目标测量结合,提出了一种基于边缘增强的图像超分辨率重建算法并搭建了对应的测量系统。首先提出了一种新的图像超分辨率重建质量评价参数,证明了图像超分辨率重建提高目标测量精度的可行性。针对目标边缘,将通道注意力机制引入网络,增强了网络对图像边缘的重建能力。最后,设计并搭建了目标测量系统,并进行了实验。结果表明:在公开数据集上,本文算法能取得更高的峰值信噪比(PSNR)和结构相似性(SSIM)等客观指标值;在实际测量中,本文算法可将原有测量系统极限分辨率提高25.9%,目标测量精度平均提高51.6%。本文研究为工业生产中的微目标检测和测量提供了一个潜在的发展方向。 展开更多

关键词 深度学习 图像超分辨率 计算机视觉 边缘检测 亚像素

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三坐标测量机气浮导轨滑块结构设计与仿真 被引量：2

11

作者 戚玉海 程荣俊 +2 位作者 叶运生 黄强先 张连生 《工具技术》 北大核心 2022年第1期100-103,共4页

静压气浮导轨采用气体润滑,具有无摩擦、热变形小、寿命长等优点,且气膜的误差均化作用显著提高了其运动精度,满足三坐标测量机高精度、高平稳运动需求。为探究三坐标测量机中静压气浮导轨滑块的承载性能,建立了矩形气浮滑块结构模型,... 静压气浮导轨采用气体润滑,具有无摩擦、热变形小、寿命长等优点,且气膜的误差均化作用显著提高了其运动精度,满足三坐标测量机高精度、高平稳运动需求。为探究三坐标测量机中静压气浮导轨滑块的承载性能,建立了矩形气浮滑块结构模型,滑块内置小孔节流型气浮垫,运用COMSOL有限元仿真软件对其气浮静态承载特性进行仿真分析,验证了结构设计的合理性。 展开更多

关键词 气浮导轨 小孔节流 结构设计 仿真分析

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一种利用电涡流效应的微孔直径和深度测量方法 被引量：3

12

作者 牛国钰 潘巧生 +1 位作者 万澳德 陈立蔚 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期123-133,共11页

为实现微孔直径和深度非接触式测量,提出一种利用电涡流效应的测量方法,由单层多匝线圈构成的测量线圈在目标体上方匀速经过被测微孔过程中,测量线圈电感值变化的时间与微孔的直径成正比;测量线圈电感峰值与微孔直径的二次方具有线性关... 为实现微孔直径和深度非接触式测量,提出一种利用电涡流效应的测量方法,由单层多匝线圈构成的测量线圈在目标体上方匀速经过被测微孔过程中,测量线圈电感值变化的时间与微孔的直径成正比;测量线圈电感峰值与微孔直径的二次方具有线性关系,该线性关系的斜率与微孔的深度成正比。根据等效涡流环模型,建立测量线圈电感值与微孔直径和深度之间的数学模型,利用COMSOL有限元仿真,分析测量过程中微孔直径和深度对测量线圈电感值的影响规律,仿真结果与等效涡流环模型分析结果一致。搭建微孔直径和深度的电涡流测量系统,实现直径1.5~5 mm,深度0.1~0.5 mm的微孔测量。当微孔直径大于3 mm,微孔深度大于0.3 mm时,微孔直径测量相对误差在±2%内。微孔深度的测量分辨率为0.01 mm,在微孔直径大于2.5 mm时,微孔深度的测量误差小于0.02 mm。 展开更多

关键词 微孔测量 电涡流效应 测量线圈

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A位取代和缺陷钝化实现钙钛矿薄膜的低阈值红光放大自发辐射 被引量：2

13

作者 王亮 严梦彤 +3 位作者 李妍 吕梅 陆红波 朱俊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1068-1076,共9页

作为发红光的光学增益介质,CsPbI_(2)Br钙钛矿材料具有良好的热稳定性和合适的光学带隙,引起了研究者的广泛关注。然而,溶液法制备的CsPbI2Br薄膜在高湿度环境下易发生相变,同时薄膜存在大量缺陷,阻碍了其性能提升。鉴于此,采用部分FA^(... 作为发红光的光学增益介质,CsPbI_(2)Br钙钛矿材料具有良好的热稳定性和合适的光学带隙,引起了研究者的广泛关注。然而,溶液法制备的CsPbI2Br薄膜在高湿度环境下易发生相变,同时薄膜存在大量缺陷,阻碍了其性能提升。鉴于此,采用部分FA^(+)(CH_(4)N_(2)^(+))进行A位取代以提高钙钛矿薄膜的相稳定性,然后利用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)对钙钛矿薄膜进行表面钝化。得益于FA^(+)阳离子带来的薄膜形貌的改善和PMMA良好缺陷钝化效果,实现了Cs_(0.7)FA_(0.3)PbI_(2)Br钙钛矿薄膜的低阈值红光放大自发辐射(ASE),其发射波长为689 nm,纳秒激光激发下的阈值为15μJ/cm^(2)。同时,该薄膜具有良好的疏水性和光稳定性,在大气湿度环境下(RH为(40±10)%),采用3000μJ/cm^(2)脉冲激光持续照射120 min,其ASE强度仍能维持其初始值的93%。这项工作为实现低阈值高稳定的红光ASE和激光提供了参考。 展开更多

关键词 钙钛矿 放大自发辐射 阳离子取代 缺陷钝化

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基于双层三维太赫兹超材料的多功能传感器

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作者 邓光晟 郭澳然 +2 位作者 程新奇 杨军 蔡斐 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期41-48,共8页

传感器作为集成化器件中至关重要的部分,其多功能性越来越受到重视。本文介绍了一种基于双层三维谐振结构耦合的太赫兹超材料多功能传感器。传感装置包括上下两层聚酰亚胺薄膜基底,附着在下层聚酰亚胺薄膜基底上的石墨层,以及在石墨层... 传感器作为集成化器件中至关重要的部分,其多功能性越来越受到重视。本文介绍了一种基于双层三维谐振结构耦合的太赫兹超材料多功能传感器。传感装置包括上下两层聚酰亚胺薄膜基底,附着在下层聚酰亚胺薄膜基底上的石墨层,以及在石墨层和上层聚酰亚胺薄膜基底之间的周期性双层三维齿形耦合谐振结构,此结构包括下层对称山形结构和上层对称凹形结构。该三维超材料结合多层结构可实现多功能测量:可通过谐振频率确定待测液体介质层的折射率变化,从而实现液体成分的高精度分辨;在一维方向的微位移传感方面,则可分别在z轴方向以及y轴方向上实现微位移的高灵敏度测量。本文所提出的三维超材料传感器能为功能集成化传感在太赫兹领域的应用提供了新的思路。 展开更多

关键词 三维超材料 多功能测量 折射率 微位移

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基于二维混合式位置编码的高精度测角

15

作者 赵会宁 闻杰 夏豪杰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期635-642,共8页

针对具有精密旋转轴系类的高端制造装备或精密测量仪器,其旋转角度采用传统圆光栅难以消除偏心误差对测量角度精度的影响,提出了一种基于二维混合式位置编码的旋转角度高精度测量方法。该测角系统由一个二维混合式位置编码盘、两个CCD... 针对具有精密旋转轴系类的高端制造装备或精密测量仪器,其旋转角度采用传统圆光栅难以消除偏心误差对测量角度精度的影响,提出了一种基于二维混合式位置编码的旋转角度高精度测量方法。该测角系统由一个二维混合式位置编码盘、两个CCD相机和远心镜头组成,二维混合式位置编码盘被固定在精密旋转轴系上以获得其旋转角度。然后,建立了测角模型并从数学上证明了测角精度与安装偏心无关。利用多齿分度台对已提出测角系统精度进行检测,测量角度误差在±1″。最后,利用已提出测量方法对直驱转台的角度定位精度进行测量,角度定位误差在±5″内。与传统圆光栅测角相比,该方法不需要考虑安装偏心误差对测角精度的影响,具有稳定性好、使用简单等特点,可用于角度定位误差的检测。 展开更多

关键词 二维混合式位置编码 偏心误差 旋转角度 多齿分度台

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面向油品参数快速计量的高精度傅里叶近红外光谱仪 被引量：4

16

作者 方旭 刘欣 +4 位作者 李琪 舒慧 张正东 程真英 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期103-111,共9页

针对油品现场检测中实时性和准确度的需要,研制了一种面向油品参数快速计量的高精度傅里叶近红外光谱仪。该光谱仪采用相干长度扩增方法,可快速定位有效信号;通过驱动采集控制系统对傅里叶近红外检测光路进行100 nm等间隔的干涉调制,最... 针对油品现场检测中实时性和准确度的需要,研制了一种面向油品参数快速计量的高精度傅里叶近红外光谱仪。该光谱仪采用相干长度扩增方法,可快速定位有效信号;通过驱动采集控制系统对傅里叶近红外检测光路进行100 nm等间隔的干涉调制,最终由傅里叶逆变换解析出的吸收光谱分辨力可达3.25 cm^(-1)。用该光谱仪对汽油样品进行质量检测的结果表明:该光谱仪可在短时间内对汽油中5种物质含量进行快速计量,其最大体积误差不超过0.7%,可以满足油品参数现场计量的需求,对市场中成品油质量的监管具有重要意义。 展开更多

关键词 油品参数测量 近红外光谱仪 傅里叶逆变换 汽油 相干长度扩增法

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一种新的大行程垂直纳米运动工作台设计与控制研究

17

作者 张帆 黄强先 +3 位作者 程荣俊 张连生 李红莉 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期318-324,共7页

在大行程高精度垂直运动中,工作台的设计及稳定控制是关键因素。因此设计一种新型的具有平衡机构的工作台,以实现垂直方向上大行程纳米稳定运动。所研究工作台采用N331压电直线电机独立驱动,通过空气静态导轨悬浮,设计Z轴平衡系统降低... 在大行程高精度垂直运动中,工作台的设计及稳定控制是关键因素。因此设计一种新型的具有平衡机构的工作台,以实现垂直方向上大行程纳米稳定运动。所研究工作台采用N331压电直线电机独立驱动,通过空气静态导轨悬浮,设计Z轴平衡系统降低垂直向电机驱动负载。利用步进控制方式完成大行程驱动,模拟方式实现微位移精密驱动控制。所提出的驱动与控制策略,可实现100 mm垂直方向上高精度快速精密驱动。另Z向也可实现纳米步进模式与模拟模式的复合控制。在全行程100 mm的范围内定位波动可限制在±9 nm内。通过验证实验,本运动工作台可适用于微纳米三坐标测量机、微光刻和微加工应用的驱动与控制任务。 展开更多

关键词 几何量计量 纳米运动工作台 垂直运动 大行程 纳米步进 模拟模式

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太阳耀光偏振参数星上计算系统设计

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作者 李宇豪 纪峰 +6 位作者 裘桢炜 陈斐楠 厉卓然 池杲鋆 陈晶晶 胡亚东 李孟凡 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期52-62,共11页

太阳耀光影响光学遥感成像质量,可采用在探测器前加装偏振片的方式进行抑制,抑制效果取决于太阳和遥感器的相对位置以及偏振片的偏振方向。为实时准确地获取太阳耀光偏振信息,本文在星载大气校正仪上设计了一套星上太阳耀光偏振参数计... 太阳耀光影响光学遥感成像质量,可采用在探测器前加装偏振片的方式进行抑制,抑制效果取决于太阳和遥感器的相对位置以及偏振片的偏振方向。为实时准确地获取太阳耀光偏振信息,本文在星载大气校正仪上设计了一套星上太阳耀光偏振参数计算系统,利用大气校正仪670 nm波段的0°,60°,120°三个通道偏振图像实时计算耀光参数,并使用基于6S大气辐射传输模型的耀光参数建立晴空海洋偏振双向反射分布函数查找表,排除受云干扰的图像像元,最后利用实时探测数据进行高精度太阳耀光偏振方位角计算。系统以V5系列的现场可编程门阵列为计算平台,使用高层次综合工具进行算法的硬件实现,并在实验室内进行了实验验证。实验结果表明,系统计算偏振角误差与真实值相比在0.5°以内,在100 MHz主频时钟下一组25×25像元的数据计算时间消耗为19.47281 ms,FPGA资源使用率为41%。 展开更多

关键词 太阳耀光 现场可编程门阵列 偏振测量 硬件加速

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共混诱导制备圆偏振光突触晶体管

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作者 徐云浩 陈思雨 +2 位作者 吴孝成 邱龙臻 王晓鸿 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期761-770,共10页

集成圆偏振光(CPL)识别及记忆学习功能的光子人工突触(PAS)器件对高级神经形态视觉系统具有重要价值。本文通过简单的共混策略及器件多层结构设计,制备了可见光范围内的CPL突触晶体管器件。实验证明,通过手性小分子(4-[[4-(己氧基)苯甲... 集成圆偏振光(CPL)识别及记忆学习功能的光子人工突触(PAS)器件对高级神经形态视觉系统具有重要价值。本文通过简单的共混策略及器件多层结构设计,制备了可见光范围内的CPL突触晶体管器件。实验证明,通过手性小分子(4-[[4-(己氧基)苯甲酰基]氧基]-1,1’-[1,1’-联萘]-2,2’-二酯)苯甲酸(S6N)或(R)-(9CI)-4-(己氧基)-[1,1’-联萘]-2,2’-二(氧羰基-4,1-亚苯基)苯甲酸(R6N)与聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)(PFO)共混制备的薄膜经过手性诱导和退火后具有强烈的手性光学活性。以该共混膜为手性层、联噻吩-氮杂异靛蓝-含氮苯并二呋喃二酮给体-受体共轭聚合物(C13P3.75)为电荷传输层,制备的双层光电晶体管能够在405 nm CPL照射下进行多种生物突触行为的模拟。成功模拟了兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)及短期记忆(STM)到长期记忆(LTM)的转变。实验结果表明,制备的有机场效应晶体管(OFET)器件具有优异的CPL区分能力,对405 nm CPL的光电流不对称因子达到了-0.492。 展开更多

关键词 手性诱导 共混 有机场效应晶体管 圆偏振光 光子人工突触

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基于贝叶斯动态模型的激光干涉仪漂移误差预测

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作者 刘丽颖 程真英 +1 位作者 陈旭 李瑞君 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期332-339,共8页

针对长时间测量时激光干涉仪产生的漂移问题,提出了一种基于贝叶斯动态模型的漂移误差预测方法。通过采集非测量阶段的漂移误差序列,分析了数据特征并据此建立了贝叶斯动态模型。然后,利用无信息先验分布法获取了递推所需的初始信息,运... 针对长时间测量时激光干涉仪产生的漂移问题,提出了一种基于贝叶斯动态模型的漂移误差预测方法。通过采集非测量阶段的漂移误差序列,分析了数据特征并据此建立了贝叶斯动态模型。然后,利用无信息先验分布法获取了递推所需的初始信息,运用贝叶斯递推算法训练并估计了模型状态参数。最后,基于实验室自制的迈克尔逊激光干涉仪对漂移误差预测效果进行了实验验证。结果表明:与常用的最小二乘拟合法和神经网络建模法相比,基于该方法预测补偿后的残余漂移误差的均方差分别减小了67.85%和99.08%;由重复实验的预测效果可知,残余漂移误差的均方差较补偿前都减小了82%以上。验证了提出的基于贝叶斯动态模型的漂移误差预测方法的有效性和稳健性。 展开更多

关键词 几何量计量 漂移误差 误差预测 贝叶斯动态模型 激光干涉仪

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