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基于非对称热结构的激光热稳频系统: 2009年; 针对目前热稳频激光器抗干扰能力差的问题,研制了一种基于非对称热结构的激光热稳频系统。该系统采用不同热传导材料建立具有多个连续热传导层的热结构,其中电热控制层和干扰吸收层被有限导热层隔离并呈不对称的热传导特性。由于有限导热层的隔离作用,电热控制和环境干扰对激光管的热作用速度分别取决于电热控制层和干扰吸收层的热惯性大小。结构参数设计中使电热控制层的热惯性远小于干扰吸收层,则可在保证电热控制效率的同时降低环境干扰的作用速度,从而提高稳频系统的抗干扰性能。最后,建立基于非对称热结构的纵向塞曼激光热稳频系统,对其抗干扰特性进行验证。实验结果表明:在普通实验室条件下稳频系统的频率稳定度优于1.8×10-10,而在1m/s的持续气流扰动下其频率波动<1.5×10-9。; 胡鹏程谭久彬王骐李婧张培

大口径非球面的超精密回转扫描测量技术研究被引量：5: 2010年; 分析了基于衍射准直技术的f-θ透镜系统特性,进而提出一种大口径非球面轮廓测量方法。以二维相位板生成的衍射准直光束为测量基准光束,并以衍射光斑的暗线为位移基准,通过将超精密直线运动和超精密回转运动有机合成,实现了对大口径近平面非球面三维轮廓的回转扫描测量。研制出了实验样机,可测量的大口径非球面直径达500 mm,单点稳定性优于1μrad/200 s,与AK100Fizeau干涉仪的比对测量结果为PV值=0.1λ和RMS值=0.05λ,验证了本文提出的方案能够胜任大口径近平面非球面的三维轮廓检测,为将顺序扫描法拓展至大口径范围深度非球面轮廓测量提供了坚实的理论基础。; 郎治国谭久彬; 关键词：扫描头

高透光率金属网栅微波/红外二色波组合器被引量：4: 2010年; 为了实现微波/红外半实物仿真技术中的信号耦合,提出了一种基于高透光率金属网栅的宽频段二色波组合器结构,并建立了金属网栅二色波组合器的微波反射特性和红外透射特性分析模型。为了验证基于高透光率金属网栅的二色波组合器的可行性和分析模型的有效性,利用激光直写工艺在锗基底上制作了金属网栅二色波组合器样片;为了减小倾斜入射时不同极化情况下微波反射率的差异,金属网栅垂直极化和平行极化方向的周期分别设为500μm和400μm。在微波暗室中测量了金属网栅二色波组合器样片在12～18GHz频段的微波反射率,并利用傅里叶红外光谱仪测量了样片在10～12μm波段的红外透射率。计算和测量结果显示,高透光率金属网栅二色波组合器的微波反射率优于-1.5dB,红外透射率约为83%,表明高透光率金属网栅可用作一种新型的宽频段微波/红外二色波组合器。; 刘永猛谭久彬刘俭张大庆; 关键词：微波红外

由相关函数拟合极值法提高位相板衍射光斑定位的计算效率(英文)被引量：2: 2009年; 为了提高相关函数拟合极值法在二维位相板衍射光斑亚像素定位中的计算效率,对相关函数拟合极值法中的模板大小、拟合窗口大小及相关函数3种影响因素进行了分析。分析过程以仿真图像检验法为理论基础,即用数学仿真图像验证算法和程序的可靠性和精度。分析结果表明,3种影响因素均对计算效率产生较大影响,整像素搜索时模板和拟合窗口大小的选取对定位精度影响最大。同理,对二维位相板衍射光斑亚像素定位实验中的搜索模板和拟合窗口大小进行了优化设计,最佳模板大小为51 pixel×51 pixel,最佳拟合窗口大小为3 pixel×3 pixel,与选用恰好包含整个衍射光斑时的模板(131 pixel×131 pixel)相比,整个定位过程的计算时间缩短了40%,在不损失定位精度的同时有效提高了计算效率。; 郎治国谭久彬; 关键词：亚像素定位相关函数

用于天文导航设备检测的星模拟装置被引量：29: 2010年; 为实现对天文导航设备的实验室检测,设计了一种星模拟装置。对该装置所采用的准直光学系统、数字可调光源进行了研究,并提出了背景光模拟的技术要求。根据天文导航设备的主要技术要求给出星模拟装置的整体结构。介绍了消色差准直光学系统、数字可调光源和确定星点大小及位置的关键技术,并分析了背景光均匀性对星模拟效果的影响。最后,制作了星模拟装置,并进行了相关验证性实验。实验结果表明,该装置能模拟0～5等星,背景光均匀性为94.7%,系统焦距为1647mm,视场为28′,准直性优于±2″。该装置可以同时模拟星光和背景光变化,具有准直性好、背景光照度模拟范围宽等优点,能够满足天文导航设备的实验室检测要求。; 赵晨光谭久彬刘俭王宇航; 关键词：天文导航

Assessment method of numerical integration used in measuring profile based on ultra-precise thin light beam scanning: 2009年; In order to improve the precision of profile measurement based on ultra-precise thin light beam scanning,an assessment method that compares different numerical integration algorithms in frequency-domain is put forward.The compared numerical integration methods are regarded as recursive digital filters.Through comparing their functions of frequency response in frequency-domain,the delivering role of noise with different frequencies can be analyzed directly and clearly in the process of integrating measured slope data.Analyzing results show that the method of cubic spline is better than trapezoidal,Simpson and 3/8 Simpson rules.; 郎治国谭久彬; 关键词：数值积分光束扫描超精密数字滤波器

用于无模光刻的连续浮雕谐衍射透镜阵列设计被引量：2: 2010年; 为了获得实时调焦写入以及高的系统分辨力和衍射效率,提出了一种基于连续浮雕谐衍射透镜阵列的无模光刻方法。该方法采用连续浮雕谐衍射透镜阵列作为无模光刻的物镜阵列,在兼顾系统分辨力和衍射效率基础上,由同一衍射透镜阵列实现聚焦写入和检焦;同时利用谐衍射透镜的深浮雕特性调制透镜的环带宽度,降低透镜的制作难度。在分析谐衍射透镜特点以及考虑激光直写制作工艺对连续深浮雕衍射聚焦特性影响的基础上,设计、制作并测试了设计波长为441.6nm,F数为7.5的连续浮雕谐衍射透镜阵列。测试结果表明,该阵列同时具有聚焦写入和检焦功能,且对写入激光和检焦激光的衍射效率均优于70%,有望改善无模光刻的制作质量。; 单明广单明广钟志

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国家自然科学基金(60878028)