线阵扫描式激光成像探测系统建模与仿真

以激光成像引信为应用背景,在分析线阵扫描成像探测机理的基础上,建立了激光分束发射脉冲、线阵探测元接收回波信号及其检测算法、目标反射特性和大气传输效应模型,给出了固定成像视窗线阵扫描成像仿真方法.通过设置弹目交会以及各模型参数,以坦克目标为例进行了系统成像仿真.结果表明,仿真系统能够对线阵扫描成像方式进行有效模拟,生成目标的距离和强度激光仿真图像,并对影响成像效果的因素进行分析.     

一种新型传输零点可控的微带带通滤波器

提出了一种新型的传输零点可控的微带带通滤波器结构,它由一段低阻抗线和与之相连的平行耦合线构成.通过调节低阻抗线与平行耦合线的偶模阻抗比,可以改变谐振器的2个模式之间的距离,从而灵活的调节滤波器的带宽;而通过调节平行耦合线的间距,则可以方便的调节传输零点的位置.仿真与实测结果都表明该滤波器具有良好的性能:低插损,结构紧凑,可以灵活的调节带宽和传输零点的位置.     

向井外地层中扫描辐射声场的数值模拟

应用实轴积分方法研究了实现由充液井孔中的相控线阵声波辐射器向井外地层中扫描辐射声场的方法. 研究表明, 通过改变井孔中的相控线阵声波辐射器的阵元个数、相邻阵元间激励信号的延迟时间等参数可以控制辐射声束的角宽和入射于井壁的入射角. 当辐射器产生的声束以小于第一临界角的偏转角入射到井壁上后, 在井外地层中产生的纵波的偏转角近似满足平面波入射于平面界面时的折射定律. 当井孔中的相控线阵的辐射声束角宽较小, 且声束偏转角小于第一临界角时, 可以假设将相控线阵置于无井孔的均匀固体中, 利用固体中相控线阵的指向性函数直接计算井外声场的空间分布. 向井外地层中扫描辐射声场技术可以用于提高反射声波测井和井间声波勘探的空间分辨率和信噪比.     

复杂工件内部缺陷超声柔性探头检测数值仿真

根据相控超声波一维阵列柔性探头聚焦原理,针对复杂表面不锈钢工件的内部缺陷检测,基于CIVA无损检测仿真软件,建立了上表面为半径150 mm的圆弧曲面、下表面含有三角形槽和圆形槽的复杂工件模型,分别以10 mm×10 mm分层缺陷及直径2 mm贯穿孔缺陷检测为例,定性及定量地比较了声束偏转及单点聚焦2种聚焦模式在缺陷检测上的区别.结果表明单点聚焦模式可以较好地获得缺陷在定位、定量及定性方面的信息,声束偏转聚焦模式仅能获得缺陷在定性方面的信息,采用2种聚焦模式结合的检测方法,可以获得较好的缺陷检测效果.     

光子晶体自准直型光功分器的设计与优化

基于光子晶体的自准直效应,通过在完整光子晶体中引入线缺陷实现光传输方向的改变,并通过改变介质柱的有效折射率设计了一种1×2光功分器。由平面波展开法计算的等频率线图得出自准直光束的传输频率和传输方向。采用有限时域差分法模拟计算器件性能,结果表明所设计的光功分器能有效地实现输入光束能量的均分,且输出能量的比值可通过调节线缺陷介质柱的有效折射率来改变。通过在光场输出位置处引入减反射层有效地使输出效率提高到93.7%。所设计的光功分器体积超微,结构简单,在未来的高集成度的光子集成回路中具有广泛的应用价值。     

全钢载重子午线轮胎几种外观质量缺陷的成因及解决措施

介绍全钢载重子午线轮胎胎里不平、胎里露线、气泡、胎里窝气、缺胶等外观质量缺陷的产生原因,并提出相应解决措施.通过采取增加胶囊预处理时间,合理设定钢丝帘线假定伸张值,适当调整带束层周长,严格控制压延速度、压延辊速度比、压延辊温度和卷曲张力等参数,新胶囊在使用前进行预热处理,调整带束层周长,提高气密层胶和钢丝帘布胶的门尼粘度,返回胶掺用比例不超过15%以及适当增设排气孔或排气线等措施,轮胎外观质量缺陷明显减少.     

塔线耦联体系的导线仿真找形及模态

针对现阶段输电塔线体系设计中存在的缺陷和不足,基于有限元原理,建立由三塔两线耦联组成输电塔线体系模型,采用仿真方法,进行导线找形,并对此体系进行模态分析,得出导线的多阶振型及频率.研究结果表明:基于塔线耦联体系模型的导线仿真找形方法所得出导线弧垂、最大应力、线长等关键参数与规范对比是较为精准的,既实现了输电导线的精准设计,又为研究输电塔线在风载、覆冰等复杂载荷下的动力特征提供基础性数据.     

焦距可调的超声聚焦换能器研究

动态聚焦超声换能器，由６个不同面积、等间距、等宽度的同心圆环和中心圆片组成的平面换能器作为声发射基阵，通过改变辐射孔径和每个辐射圆环的电激励信号延迟时间，实现动态聚焦；同时，保证各聚焦处声强一致．作者利用声辐射原理和傅里叶光学变换，推导出聚焦声场声压分布表达式，设计出换能器的具体结构参数．结果表明，该系统聚焦范围大，在７７～１５７ｍｍ之间分６档可调．聚焦换能器近场声束较宽，不同聚焦处波束宽度在４．９～３．０ｍｍ范围内变化．通过计算机模拟仿真，取得和理论设计要求一致的结果．     

二维超声阵列换能器声束控制技术的仿真研究

超声波束特性直接影响超声图像的清晰度和对比度。二维超声换能器阵列结构岛数字声束控制技术相结合,是现代超声成像系统发展的重要方向。以二维平面矩形超声换能器阵列和二维圆环超声换能器阵列为对象,利甩仿真实验分别测试幕声束聚焦、声束激励、幅度变迹等技术对声束的控制性能。结果表明,灵活的声束控制技术组合可似有效提高二维超声换能器阵列的声束性能,突出声束主瓣,降低旁瓣与栅瓣的影响。     

相控阵检测技术在储罐内腐蚀检验方面的应用

相控阵技术是一种通过电子激发的时间不同而改变探头性质的多声束扫描技术。探头性质改变是通过相控阵探头单个晶片在脉冲发射和接收信号时引入时问变换来完成的,从而实现聚焦点和声束方向的变化,然后采用机械扫描和电子扫描相结合的方式实现图像成像。相控阵探头舍有多个性质相同的晶片,可以控制聚焦深度,偏转角度和波束宽度。和常规的超声波探头比较,它的灵敏度和分辨力高,有效探伤深度范围大,探测结果准确,高效。采用相控阵C扫的模式可以在开罐情况下下,实现储罐的内部检验。对于内部孔蚀性缺陷,检验效果更加明显。     

Y-shaped beam splitter by graded structure design in a photonic crystal

We propose a method to bend a self-collimated beam in a photonic crystal. The beam bending relies on the gradual variation of the constitutive parameters of the photonic crystal. A new Y-shaped beam splitter is designed with a composite structure constructed using two graded photonic crystals. We demonstrate that the incident beam is divided into two output beams by the designed splitter. The power ratio of the two beams can be adjusted easily by changing the location of the input beam.     

基于可再生能源的分布式多目标供能系统(二)

提出了两种以氢为能量载体的基于可再生能源的多目标分布式供能系统的新构思，分别利用太阳光直接分解水制氢及太阳能高温集热（或高温燃料电池排气余热）分解生物质和水制氢，并与高温燃料电池，微型燃气轮机以及后续的供热，制冷，调湿等子系统共同构成高效，无污染的可以供氢，供电，供热，供轴功的多联产综合供能系统，简要分析了可再生能源高效低成本制氢的有关理论与技术，报道了本室光催化分解水制氢与超临界水生物催化气化制氢研究的最新进展。     

基于光子晶体环形腔的滤波与分束器件设计

基于光子晶体环形腔与波导之间的共振耦合原理,设计了一款由环形缺陷和线缺陷组成的三端口二维三角晶格光子晶体双功能器件.运用平面波展开法和时域有限差分法分析了光波在器件结构中的传输特性,得到了传输特性曲线和光场分布,然后讨论了环形腔中心柱数量和疏密程度对输出端口透射率的影响.结果表明,通过调节环形腔中心介质柱的数量可进行选频,当环形腔中心柱数量为5时,器件可实现波长1.346,1.455 μm的滤波功能与波长1.414 μm的波束均分功能;根据中心柱水平和竖直方向的间距对透射率的影响规律,得到器件的最佳结构参数,以及器件的滤波与分束波长透射率.     

Strong coupling in a single quantum dot-semiconductor microcavity system

Cavity quantum electrodynamics, a central research field in optics and solid-state physics, addresses properties of atom-like emitters in cavities and can be divided into a weak and a strong coupling regime. For weak coupling, the spontaneous emission can be enhanced or reduced compared with its vacuum level by tuning discrete cavity modes in and out of resonance with the emitter. However, the most striking change of emission properties occurs when the conditions for strong coupling are fulfilled. In this case there is a change from the usual irreversible spontaneous emission to a reversible exchange of energy between the emitter and the cavity mode. This coherent coupling may provide a basis for future applications in quantum information processing or schemes for coherent control. Until now, strong coupling of individual two-level systems has been observed only for atoms in large cavities. Here we report the observation of strong coupling of a single two-level solid-state system with a photon, as realized by a single quantum dot in a semiconductor microcavity. The strong coupling is manifest in photoluminescence data that display anti-crossings between the quantum dot exciton and cavity-mode dispersion relations, characterized by a vacuum Rabi splitting of about 140 microeV.     

半导体量子阱中电子朗道能级的共振分裂和钉扎行为

本文采用改进的Ｗｉｇｎｅｒ－Ｂｒｉｌｌｏｕｉｎ微扰理论，研究了束缚于半导体量子阱中电子共振谱的分裂．考虑到晶格振动的各种光学极化模，解释了电子共振谱在横光学声子频率附近的这种“奇异”的分裂和钉扎行为．计算了跃迁频率对磁场强度的依赖性．理论结果和他人的实验数据进行了比较．最后指出，这种共振分裂和钉扎行为是量子阱中电子和界面声子相互作用的结果．     

复合自由度波导抑振器的振动声辐射模态

针对附连在无限大障板上的复合自由度波导抑振器(Combined DOF Waveguide Suppressor),用等效的Timoshenko梁理论描述了它的自由振动并确定了该问题的精确解.基于声辐射模态理论研究了波导抑振器声能量辐射和声场中声能量传递的性质;给出了用声强形式表示的声能量辐射模式和声能量传递模式.结果表明,表面声强和空间声强可以分成两部分,一部分将辐射的能量传递到远场;另一部分表现为抑振器本身与外部流场之间能量的交换.     

钢丝绳断丝声发射定量检测方法研究

采用声发射(ＡＥ)技术对钢丝绳断丝进行定量检测研究·通过波形分析确定合适的定时参数,从而将断丝事件表征为单个ＡＥ撞击信号,实现了断丝的定量化表示·通过二维图示方法选择特征参量,并根据断丝与非断丝类别的分布特点,采用多段线性分类器,以机器智能方式实现断丝的自动检测与识别·     

基于远场方法的结构声辐射模态研究

以平板为例，采用瑞利积分构造辐射算子，研究了通过远场方法获得的声辐射模态及其物理意义，给出声辐射模态的辐射效率，并进一步讨论了其与近场方法的声辐射模态之间的关系，明确了声辐射模态为辐射体的固有性质，可通过不同方法获得．在此基础上，运用远场方法的声辐射模态进行声功率的计算，对声功率表达式进行了截断并作进一步改进，这样仅用特征频率的前L阶声辐射模态就能计算不同频率的总声功率，使得计算和控制声功率得以简化．     

压电声衬的自动控制系统设计及实验研究

为了进一步实现压电声衬在体积调节模式下的阻抗控制,提出了一种新的噪声控制方法。该方法利用光敏电阻特性,通过Lab VIEW程序设计,驱动压电声衬使其根据不同噪声频率的变化自动发出控制信号;通过电压的变化来改变声衬的腔体体积,从而调节声衬的消声频率。在分析压电声衬消声及工作原理基础上,设计加工压电声衬结构。通过相关性能测试验证该方法的可实施性。最后利用Lab VIEW虚拟仪器技术,实现自动控制程序设计;并通过消噪性能实验验证了控制系统的可行性,实现了对声衬激励电压的自主控制及降噪频带偏移6 Hz。