衛(wèi)星激光通信Ⅰ鏈路和終端技術(shù)

劉立人

光電子學(xué)與激光技術(shù)

衛(wèi)星激光通信Ⅰ鏈路和終端技術(shù)

劉立人

衛(wèi)星激光通信具有巨大的潛在應(yīng)用價值，國際上已實現(xiàn)高碼率、小型化、輕量化和低功耗激光通信終端，全文的第一部分即“鏈路和終端技術(shù)”綜述了衛(wèi)星激光通信的國外進(jìn)展，介紹了終端的關(guān)鍵技術(shù)，討論了終端設(shè)計思想.第二部分（另文）將討論和介紹衛(wèi)星激光通信終端地面檢測和驗證技術(shù).

星間激光通信；星地激光通信；光學(xué)瞄準(zhǔn)捕獲跟蹤；非相干光通信；零差相干光通信

來源出版物：中國激光， 2007， 34（1）： 3-20入選年份：2012

土壤中微量重金屬元素Pb的激光誘導(dǎo)擊穿譜

許洪光，管士成，傅院霞，等

摘要：從實驗上測定了土壤在可見光譜區(qū)的激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS），對測定的光譜結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并對可觀測的譜線進(jìn)行了歸屬，得出土壤所含的主要元素和部分微量元素；測定了不同Pb摻雜濃度下土壤中微量元素Pb405.78 nm譜線的強(qiáng)度，采用內(nèi)標(biāo)法擬合得到了該分析譜線的激光誘導(dǎo)擊穿光譜定標(biāo)曲線，由定標(biāo)曲線的擬合結(jié)果計算得到 Pb元素的檢測限質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.7*10-6.

關(guān)鍵詞：光譜學(xué)；土壤；重金屬Pb；激光誘導(dǎo)擊穿光譜；檢測限

來源出版物：中國激光， 2007， 34（4）： 577-581入選年份：2012

鈦合金表面激光熔覆（Ti+Al/Ni）/（Cr2O3+CeO2）復(fù)合涂層組織與耐磨性能

崔愛永，胡芳友，回麗

摘要：為改進(jìn)鈦合金（Ti6Al4V）的耐磨性能，應(yīng)用脈沖ND：YAG激光器進(jìn)行了鈦合金表面熔覆（Ti+Al/Ni）+（Cr2O3+CeO2）復(fù)合涂層實驗，分析了熔覆層微觀組織，測試了熔覆層顯微硬度及其在大氣環(huán)境室溫下的摩擦磨損性能.結(jié)果表明，熔覆層組織是在細(xì)小樹枝晶和共晶基體上散布著未熔Cr2O3顆粒和白亮球狀液析Cr2O3，及生成的硬化TiAl陶瓷顆粒增強(qiáng)相.顯微硬度明顯提高，最高可達(dá)1150 HV，平均是基材的3～4倍.熔覆層和基材實現(xiàn)良好冶金結(jié)合，白亮熔合區(qū)寬度為10～20 μM.激光熔覆層干滑動摩損的摩擦系數(shù)在0.2～0.3之間，磨損率比Ti6Al4V標(biāo)樣降低約4～5倍.

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；鈦合金；脈沖激光熔覆；鈦基Cr2O3；陶瓷涂層；摩擦磨損性能

來源出版物：中國激光， 2007， 34（3）： 438-441入選年份：2012

雜質(zhì)吸收對一維光子晶體缺陷模的影響

劉啟能

摘要：為了研究雜質(zhì)吸收對一維光子晶體缺陷模的影響，采用復(fù)折射率和法布里-珀羅（F-P）干涉法，計算出摻有吸收雜質(zhì)的一維光子晶體的缺陷模透射率和反射率隨消光系數(shù)的變化特征.得出消光系數(shù)對一維摻雜光子晶體的缺陷模的透射率和反射率會產(chǎn)生顯著的影響.當(dāng)消光系數(shù)由0增加到0.03時缺陷模的透射率由1減少為0.當(dāng)消光系數(shù)由0增加到0.03時缺陷模的反射率由0增加到0.86.消光系數(shù)增加時反射波中的缺陷模寬度會增大，而消光系數(shù)的變化對透射波中的缺陷模寬度影響很小.

關(guān)鍵詞：光電子學(xué)；光子晶體；法布里-珀羅干涉法；吸收

來源出版物：中國激光， 2007， 34（6）： 777-780入選年份：2012

用大模場光子晶體光纖獲得高功率飛秒激光

王清月，胡明列，宋有建，等

摘要：最近許多實驗結(jié)果表明摻 Yb光纖在提高輸出功率方面還有很大潛力，而且由于大模面積光子晶體光纖的使用，飛秒光纖激光器的輸出已經(jīng)可以與傳統(tǒng)飛秒固體激光器相比擬.報道了利用摻 Yb的保偏型大模面積光子晶體光纖進(jìn)行鎖模和放大方面取得的實驗結(jié)果，光子晶體光纖振蕩級輸出重復(fù)頻率為51 MHZ，脈沖寬度為450 FS，平均功率為2 W的飛秒激光，對應(yīng)單脈沖能量40 NJ；同時利用國產(chǎn)雙包層大模面積光纖進(jìn)行了放大實驗，在平均功率為毫瓦量級的種子光脈沖輸入情況下，獲得了103增益.

關(guān)鍵詞：光纖光學(xué)；大模場面積光子晶體光纖；光纖激光器；光纖放大器；鎖模；飛秒

來源出版物：中國激光， 2007， 34（12）： 1603-1606入選年份：2012

激光-電弧復(fù)合焊接的研究進(jìn)展

肖榮詩，吳世凱

摘要：激光-電弧復(fù)合焊技術(shù)是一種具有較好工業(yè)應(yīng)用前景的新技術(shù)，目前已經(jīng)引起了國內(nèi)外研究人員的重視.激光-電弧復(fù)合焊接將兩種物理性質(zhì)和能量傳輸機(jī)制截然不同的熱源復(fù)合在一起，實現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高焊接效率和質(zhì)量.結(jié)合作者的研究工作，概括了激光-電弧復(fù)合焊接中激光與電弧相互作用、熔滴過渡特性、小孔和熔池動態(tài)行為、復(fù)合焊接工藝技術(shù)及應(yīng)用等方面的最新研究進(jìn)展.

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；復(fù)合焊；基礎(chǔ)問題；工業(yè)應(yīng)用

來源出版物：中國激光， 2008， 35（11）： 1680-1685入選年份：2012

聚丙烯塑料激光透射焊接工藝

王霄，張惠中，丁國民，等

摘要：利用正交實驗方法，研究了聚丙烯（PP）塑料的激光透射焊接工藝參數(shù)對焊接質(zhì)量的影響.對焊接樣品進(jìn)行拉伸測試和切片實驗，分析了各焊接因素對拉伸強(qiáng)度和焊縫寬度的影響.結(jié)果表明，各焊接因素對焊接強(qiáng)度的影響大小順序為：焊接速度→激光器的頻率→焊接后冷卻時間→夾具的夾緊力→光斑直徑→激光器功率，并發(fā)現(xiàn)激光能量密度過高會導(dǎo)致樣品表面焦化形成黑色焊縫，焊縫不均勻則產(chǎn)生偽斷裂現(xiàn)象.并用極差法確定了聚丙烯的最佳焊接工藝參數(shù).

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；透射焊接；工藝參數(shù)；聚丙烯塑料

來源出版物：中國激光， 2008， 35（3）： 466-471入選年份：2012

二維直方圖斜分Tsallis-Havrda-Charvat熵圖像閾值分割

吳一全，潘喆，吳文怡

摘要：該文指出了現(xiàn)有二維直方圖區(qū)域直分法中存在明顯的錯分，提出了二維直方圖區(qū)域斜分方法，即通過與主對角線平行的四條斜線將直方圖分成內(nèi)點(diǎn)區(qū)、邊界點(diǎn)區(qū)和噪聲點(diǎn)區(qū)，并按灰度級與鄰域平均灰度級之和的大小進(jìn)行分割.該方法可以運(yùn)用于所有的基于二維直方圖的閾值分割.文中導(dǎo)出了基于二維直方圖區(qū)域斜分的TSALLIS-HAVRDA-CHARVáT熵閾值選取公式及其快速遞推算法，給出了分割結(jié)果和運(yùn)行時間.與基于二維直方圖直分的TSALLIS-HAVRDA-CHARVáT熵原始算法相比，該文提出的基于二維直方圖斜分的TSALLIS-HAVRDA-CHARVáT熵閾值分割算法，使分割后的圖像內(nèi)部區(qū)域均勻，邊界形狀準(zhǔn)確，更有穩(wěn)健的抗噪性，其運(yùn)行時間減少了五個數(shù)量級.

關(guān)鍵詞：圖像處理；閾值分割；二維直方圖區(qū)域斜分；TSALLIS-HAVRDA-CHARVáT熵；快速遞推算法

來源出版物：光電工程， 2008， 35（7）： 53-58入選年份：2012

主動相位控制光纖激光相干合成的研究

劉澤金，周樸，侯靜，等

摘要：介紹了三種主動相位控制光纖激光相干合成方案，并分別利用這三種方案實現(xiàn)了3路瓦量級光纖放大器的相干合成.根據(jù)理論分析和實驗研究的結(jié)果，對三種方案各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較分析.對光纖激光相干合成在工程實際中面臨的一些共性因素的影響進(jìn)行了簡單討論.

關(guān)鍵詞：激光器；光纖激光器；相干合成；相位控制；外差法；多抖動法；隨機(jī)并行梯度下降算法

來源出版物：中國激光， 2009， 36（3）： 518-524入選年份：2014

基于PCNN的圖像融合新方法

余瑞星，朱冰，張科

摘要：該文提出了一種基于PCNN的新型圖像融合算法.首先，對待融合的兩幅圖像進(jìn)行平穩(wěn)小波分解得到兩組多尺度圖像；接著，取其中任意一組作為主PCNN的輸入、另一組相應(yīng)的圖像作為從PCNN的輸入，在每次迭代時，經(jīng)并行PCNN點(diǎn)火后，得到一系列多尺度融合圖像；然后，對它們進(jìn)行平穩(wěn)小波反變換得到每次迭代的融合結(jié)果；最后，計算每次迭代結(jié)果的信息熵，取信息熵值最大的融合圖像作為最終結(jié)果.大量的實驗以及與其它融合算法的比較分析，表明了該文算法的有效性和優(yōu)越性.

關(guān)鍵詞：圖像融合；脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；平穩(wěn)小波變換

來源出版物：光電工程， 2008， 35（1）： 126-130入選年份：2012

基于多背景雜波分布模型的自適應(yīng)CFAR檢測

陳華杰，張渝，林岳松

摘要：針對現(xiàn)有的CFAR（Constant False Alarm Rate，CFAR）算法采用全局建模，在待檢測的所有區(qū)城采用同種背景雜波分布模型，導(dǎo)致使用的模型在不適應(yīng)區(qū)域失配，使CFAR檢測性能下降的現(xiàn)象，本文提出一種基于多背景雜波分布模型的自適應(yīng)CFAR檢測算法.該方法根據(jù)背景區(qū)域的不同統(tǒng)計特性即統(tǒng)計方差和均值比來判斷區(qū)域類型，采用CFAR檢測器自適應(yīng)地根據(jù)區(qū)域類型選擇相應(yīng)的背景雜波分布模型，即在均勻區(qū)域采用高斯分布；在有雜波邊緣的區(qū)域，采用韋布爾分布以消除雜波邊緣的影響；在有多目標(biāo)千擾的區(qū)域采用G0分布以排除干擾目標(biāo)，避免相鄰目標(biāo)的相互屏蔽效應(yīng).實驗結(jié)果表明，此方法使檢測結(jié)果得到明顯提高.

關(guān)鍵詞：CFAR；高斯分布；雜波邊緣；韋布爾分布；多目標(biāo)區(qū)域

來源出版物：光電工程， 2011， 38（1）： 117-126入選年份：2012

基于SIFT特征點(diǎn)的無人機(jī)影像拼接方法研究

何敬，李永樹，魯恒，等

摘要：針對無人機(jī)空中姿態(tài)不穩(wěn)定，其拍攝影像存在傾斜、曝光不均勻等缺點(diǎn)，采用常規(guī)的影像匹配方法效果不佳，甚至無法匹配，而SIFT算法對圖像幾何變形，分辨率差異、旋轉(zhuǎn)等有較好適應(yīng)性.利用SIFT算法對無人機(jī)影像進(jìn)行特征點(diǎn)的提取，并采用最小二乘算法對影像進(jìn)行精匹配.同時，為了減少拼接過程中誤差的傳播，提出了分塊拼接方法.實驗結(jié)果表明：SIFT算法適用于無人機(jī)影像匹配，在精匹配過程中采用最小二乘算法能夠有效地剔除誤匹配，并減小了時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度.

關(guān)鍵詞：SIFT；影像匹配；圖像拼接

來源出版物：光電工程， 2011， 38（2）： 122-126入選年份：2012

單端光纖耦合的聲光調(diào)Q全光纖化光纖激光器

何晶，趙宏明，周軍，等

摘要：實現(xiàn)了一種單端光纖耦合的高重復(fù)頻率、窄脈沖、窄線寬及高效率的主動聲光調(diào)Q全光纖脈沖光纖激光器.該光纖激光器基于光纖光柵與平面鏡組合而成的線性法布里-珀羅（F-P）腔結(jié)構(gòu)，采用激光二極管與（2+1）*1抽運(yùn)耦合器形成后向抽運(yùn)，并利用單端光纖耦合聲光調(diào)制器（AOM）實現(xiàn)了全光纖化結(jié)構(gòu)的脈沖摻鐿雙包層光纖激光器.調(diào)Q聲光開關(guān)工作在一級方向，反向輸出調(diào)Q脈沖，重復(fù)頻率20～100 kHz可調(diào).在重復(fù)頻率50 kHz、抽運(yùn)功率5.7 W下系統(tǒng)獲得了輸出激光功率2.64W、單脈沖能量528μJ、脈寬56 ns、峰值功率943 W的穩(wěn)定的高效率、窄線寬的窄脈沖，中心波長在1080 nm左右，線寬為0.06 nm，光-光轉(zhuǎn)換效率高達(dá)46%.

關(guān)鍵詞：激光器；光纖激光器；聲光調(diào)Q；全光纖；高重復(fù)頻率；窄脈沖

來源出版物：中國激光， 2012， 39（5）： 0502008入選年份：2012

水下激光成像系統(tǒng)探測距離的計算與仿真

王磊，徐智勇，張啟衡，等

摘要：為了估計水下激光成像系統(tǒng)的工作距離，根據(jù)水下激光成像系統(tǒng)的成像過程，通過分析目標(biāo)的輻射特性，水體的衰減特性等各因素，建立了水下激光成像系統(tǒng)的信噪比模型.根據(jù)識別目標(biāo)所需要的信噪比閾值、脈沖激光器等器件的性能指標(biāo)，推導(dǎo)出水下激光成像系統(tǒng)的工作距離公式，并且完成了系統(tǒng)成像距離的計算與仿真.采用532 nm的Nd∶YAG固體激光器、自組ICCD相機(jī)以及基于FPGA技術(shù)設(shè)計的同步控制電路板，進(jìn)行了距離選通水下激光成像實驗.實驗結(jié)果表明：理論模型計算的信噪比與實際圖像的信噪比平均誤差為1.37 dB，證實了該模型的合理性.

關(guān)鍵詞：成像系統(tǒng)；激光器；距離選通；信噪比

來源出版物：光電工程， 2012， 39（5）： 39-44入選年份：2012

隔振對光電跟蹤系統(tǒng)頻率特性的影響及其抑制

于偉，馬佳光，田競，等

摘要：針對隔振對光電跟蹤系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性的影響，從帶隔振裝置的光電跟蹤系統(tǒng)動力學(xué)模型入手，研究了系統(tǒng)頻率特性的變化規(guī)律.提出了兩種抑制隔振裝置影響的思路：調(diào)整隔振裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，改善基座的角運(yùn)動諧振特性；通過調(diào)整方位軸控制策略消除基座晃動對跟蹤控制的不利影響.對后一種思路進(jìn)行了深入的研究，將基座和光電系統(tǒng)的角位置和角速度實測信息作為狀態(tài)變量，采用狀態(tài)反饋配置極點(diǎn)的方法，消除速度響應(yīng)環(huán)節(jié)的諧振極點(diǎn)，抵消諧振零點(diǎn).對安裝在隔振裝置上的某光電跟蹤系統(tǒng)進(jìn)行仿真實驗結(jié)果，在保證穩(wěn)定的前提下，狀態(tài)反饋配置極點(diǎn)方法將穩(wěn)態(tài)振蕩的幅值由2.4*10-4rad減小到7*10-6rad.結(jié)果表明，采用狀態(tài)反饋配置系統(tǒng)速度響應(yīng)環(huán)節(jié)閉環(huán)期望極點(diǎn)的方法可以有效抑制隔振裝置對光電跟蹤系統(tǒng)頻率特性的影響.

關(guān)鍵詞：光電跟蹤系統(tǒng)；隔振；頻率特性；狀態(tài)反饋

來源出版物：光電工程， 2012， 39（4）： 60-66入選年份：2012

半導(dǎo)體照明中的非成像光學(xué)及其應(yīng)用

羅毅，張賢鵬，王霖，等

摘要：以GAN基功率型發(fā)光二極管（LED）為代表的半導(dǎo)體照明光源，具有其他傳統(tǒng)光源無法比擬的諸多優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為21世紀(jì)最有價值的新型光源.充分發(fā)揮功率型LED的優(yōu)勢，利用非成像光學(xué)進(jìn)行面向?qū)嶋H應(yīng)用的功率型LED封裝光學(xué)系統(tǒng)沒計，以高端半導(dǎo)體照明光源的制造為突破點(diǎn)，帶動整個半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)的快速進(jìn)步.已成為半導(dǎo)體照明技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇.回顧了非成像光學(xué)的歷史、研究進(jìn)展以及在半導(dǎo)體照明中的應(yīng)用，并通過設(shè)計實例，介紹了面向功率型LED光線耦合、二維給定光分布以及三維給定光分布問題的非成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計原理與解決方案.

關(guān)鍵詞：半導(dǎo)體照明；非成像光學(xué)；氮化鎵；發(fā)光二極管

來源出版物：中國激光， 2008， 35（7）： 963-971入選年份：2013

激光熔覆工藝參數(shù)對熔覆層表面平整度的影響

朱剛賢，張安峰，李滌塵

摘要：為了獲得平整的熔覆層表面質(zhì)量，對 316L不銹鋼激光熔覆工藝參數(shù)對熔覆層表面平整度、平寬比（表面平整度與單層熔覆寬度比值）及平高比（表面平整度與單層熔覆高度的比值）的影響進(jìn)行了實驗研究.分析了單層熔覆寬度、單層熔覆高度與軌跡間的中心距及搭接率之間的相互關(guān)系，并進(jìn)行了單層熔覆寬度、單層熔覆高度及表面平整度的測試.實驗結(jié)果表明，隨激光功率增大、送粉量增大及掃描速度的減低，熔覆層表面的平整程度降低；隨載氣流量增大，熔覆層表面的平整程度先增加后降低.

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；激光熔覆；成形質(zhì)量；工藝參數(shù)；表面平整度

來源出版物：中國激光， 2010， 37（1）： 296-301入選年份：2013

湍流大氣中脈沖位置調(diào)制和數(shù)字脈沖間隔調(diào)制差錯性能的建模與分析

胡昊，王紅星，周旻，等

摘要：針對以往研究未在最佳解調(diào)下討論脈沖位置調(diào)制（PPM）差錯性能的不足及數(shù)字脈沖間隔調(diào)制（DPIM）調(diào)制結(jié)構(gòu)不利于誤符號率（SER）分析的問題，基于湍流信道，提出極大似然判決（ML）下PPM誤符號率精確計算式及其聯(lián)合界和一種基于包傳輸?shù)腄PIM誤符號近似計算模型，并應(yīng)用成對差錯率原理，推導(dǎo)了系統(tǒng)誤符號率與誤比特率（BER）的變換關(guān)系.仿真分析表明，聯(lián)合界為PPM提供了便于分析的降復(fù)雜度誤符號率近似上界，ML下PPM較易受湍流變化影響，但性能明顯優(yōu)于開關(guān)鍵控（OOK）和DPIM，DPIM誤符號率及誤比特率不及OOK，適于出錯重傳系統(tǒng)，單工通信中則不宜使用.所給建模方法及分析結(jié)論對其他定長及變長調(diào)制具有適用性.

關(guān)鍵詞：無線光通信；數(shù)字脈沖調(diào)制；湍流信道；誤符號率；誤比特率

來源出版物：中國激光， 2010， 37（5）： 1269-1274入選年份：2013

用于光刻投影物鏡檢測的高精度菲佐干涉儀誤差分析

苗二龍，張健，谷勇強(qiáng)，等

摘要：光刻投影物鏡元件面形精度為納米量級，因此要求檢測精度為納米到亞納米量級.為了完成光刻投影物鏡的光學(xué)元件面形檢測任務(wù)，提出了利用菲佐型干涉儀進(jìn)行檢測的方法.通過理論分析和計算模擬，分別對相移誤差、參考面誤差、探測器非線性誤差等系統(tǒng)誤差以及光源穩(wěn)定性、環(huán)境控制等影響干涉儀測量精度的主要因素進(jìn)行分析，給出了測量誤差大小與干涉儀結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系.計算結(jié)果表明，限制菲佐干涉儀檢測精度的主要因素是參考面的精度和環(huán)境的影響.針對以上結(jié)果給出了提高干涉儀測量精度與減小測量誤差的方法，對高精度菲佐干涉儀的研制具有一定的參考價值.

關(guān)鍵詞：測量；誤差分析；參考面精度；環(huán)境控制；菲佐干涉儀

來源出版物：中國激光， 2010， 37（8）： 2029-2034入選年份：2013

數(shù)字全息顯微術(shù)應(yīng)用于生物樣品相襯成像的實驗研究

趙潔，王大勇，李艷，等

摘要：構(gòu)建了無透鏡傅里葉變換數(shù)字全息實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了對一組生物樣品特別是活體細(xì)胞的高保真度定量相襯成像.系統(tǒng)的簡單性在于其數(shù)值再現(xiàn)過程只需直接對全息圖進(jìn)行一次快速傅里葉變換，而對由此引入到相位像中的畸變，則采用兩步相減法予以校正.成像物體首先選用家蚊口器和洋蔥表皮細(xì)胞的生物教學(xué)樣片，進(jìn)而使用無標(biāo)記的活體宮頸癌細(xì)胞.實驗中，不僅觀察到了靜態(tài)生物樣品清晰的形態(tài)，而且觀察到活體細(xì)胞形態(tài)的動態(tài)變化，充分表明了數(shù)字全息顯微術(shù)應(yīng)用于生物樣品相襯成像的有效性.

關(guān)鍵詞：全息；數(shù)字全息；相襯成像；生物樣品；活體細(xì)胞；相位畸變校正；兩步相減法

來源出版物：中國激光， 2010， 37（11）： 2906-2911入選年份：2013

Ho：YAG陶瓷激光器實現(xiàn)21W連續(xù)波輸出

陳浩，沈德元，章健，等

摘要：2 μm波長激光處于人眼安全區(qū)域，在激光雷達(dá)、醫(yī)療、自由空間通訊等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景.近年來，隨著制備工藝的突破，多晶透明激光陶

關(guān)鍵詞：連續(xù)波；摻雜濃度；應(yīng)用前景；人眼安全；自由空間；激光雷達(dá)；激光陶瓷；陶瓷激光器；輸出；制備工藝

來源出版物：中國激光， 2011， 38（7）： 63入選年份：2013

采用投影輪廓特征的激光雷達(dá)快速目標(biāo)識別

郭裕蘭，魯敏，譚志國，等

摘要：激光雷達(dá)可以獲得目標(biāo)的三維形狀信息，已成為目標(biāo)識別領(lǐng)域新的研究熱點(diǎn).針對傳統(tǒng)匹配識別算法計算量大的問題，提出了一種快速的激光雷達(dá)目標(biāo)識別方法.采用由粗到精的策略，提出了一種新的點(diǎn)云正交投影輪廓特征（PCF）實現(xiàn)模型的快速預(yù)選，在此基礎(chǔ)上利用迭代最近點(diǎn)（ICP）算法將目標(biāo)與模型點(diǎn)云精確匹配，并綜合利用特征匹配和點(diǎn)云匹配信息構(gòu)建相似性度量實現(xiàn)目標(biāo)識別.采用25類地面裝甲目標(biāo)在96個不同視角下的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗，結(jié)果表明該算法的運(yùn)算效率遠(yuǎn)優(yōu)于逐一匹配法，且對目標(biāo)姿態(tài)估計誤差和目標(biāo)遮擋具有很強(qiáng)的穩(wěn)健性，具有較好的綜合性能和應(yīng)用推廣價值.

關(guān)鍵詞：激光光學(xué)；激光雷達(dá)；目標(biāo)識別；投影輪廓特征；迭代最近點(diǎn)

來源出版物：中國激光， 2012， 39（2）： 194-199入選年份：2013

角錐腔互注入鎖相光纖激光器

程勇，劉洋，許立新，等

摘要：提出一種基于角錐互注入鎖相的多路光纖激光器相干合成新技術(shù)，分析了其鎖相原理，設(shè)計了基于球面角錐和平面角錐的兩種多光束光纖激光器相干合成方案.開展了基于平面角錐互注入鎖相的兩路光纖激光器的相干合成實驗，成功實現(xiàn)了兩路獨(dú)立光纖激光器的注入鎖定，觀察到波長鎖定（中心波長穩(wěn)定在1085.22 nm）、遠(yuǎn)場干涉條紋（可見度約0.5）、線寬壓縮（44%）和功率合成效率大于1（120%）等現(xiàn)象，獲得了超過2.4 W的相干合成激光輸出.在兩路光纖激光器不同功率比例注入條件下，研究了波長漂移的規(guī)律，得到了波長漂移量與注入功率成反比的定性規(guī)律.

關(guān)鍵詞：激光器；光纖激光器；激光相干合成；互注入鎖相；角錐腔

來源出版物：中國激光， 2009， 36（1）： 77-81入選年份：2013

一維矩形摻雜光子晶體的濾波特性

劉啟能

摘要：利用電磁波在一維矩形摻雜光子晶體中橫向受限的條件，推導(dǎo)出電磁波在一維矩形摻雜光子晶體中各個模式滿足的關(guān)系式.研究了TE波和TM波各模式的缺陷模隨模式量子數(shù)和雜質(zhì)光學(xué)厚度的變化規(guī)律.利用缺陷模隨模式量子數(shù)的變化規(guī)律可以實現(xiàn)多通道濾波，利用缺陷模隨雜質(zhì)光學(xué)厚度的變化規(guī)律可以實現(xiàn)調(diào)諧濾波.

關(guān)鍵詞：矩形光子晶體；受限；缺陷模；濾波

來源出版物：中國激光， 2010， 37（8）： 2041-2044入選年份：2013

AM50鎂合金激光沖擊強(qiáng)化實驗研究

張永康，陳菊芳，許仁軍

摘要：為了研究激光沖擊強(qiáng)化對鎂合金性能的影響，采用釹玻璃脈沖激光（波長1054 nm，脈沖寬度23 NS）對AM50鎂合金試樣表面進(jìn)行沖擊強(qiáng)化處理，并對其表面形貌、微觀組織、顯微硬度、殘余應(yīng)力進(jìn)行實驗測試與分析.結(jié)果表明，在激光功率密度為3.1 GW/cm2的強(qiáng)脈沖激光作用下，試樣表面留下光亮致密的微凹坑，凹坑深約27 μM；表層材料發(fā)生高應(yīng)變速率的塑性變形，材料內(nèi)產(chǎn)生大量位錯與孿晶，強(qiáng)化層深度約0.8 mm；沖擊區(qū)的顯微硬度明顯增加，表層材料的顯微硬度比基體約提高58%；沖擊區(qū)表面存在殘余壓應(yīng)力，數(shù)值高達(dá)-146 MPA.實驗結(jié)果表明，激光沖擊鎂合金的強(qiáng)化效果明顯.

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；激光沖擊強(qiáng)化；鎂合金；強(qiáng)化效果

來源出版物：中國激光， 2008， 35（7）： 1068-1072入選年份：2013

國際激光材料加工研究的主導(dǎo)領(lǐng)域與熱點(diǎn)

鐘敏霖，劉文今

摘要：根據(jù)六屆國際激光與光電子學(xué)應(yīng)用會議和三屆中國全國激光加工學(xué)術(shù)會議報告論文的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，歸納總結(jié)出國際激光宏觀材料加工的15個主導(dǎo)研究領(lǐng)域和激光微納加工的7個主導(dǎo)研究領(lǐng)域.根據(jù)1247篇國際會議論文和231篇國內(nèi)會議論文在22個主導(dǎo)研究領(lǐng)域的分布，得出國際激光宏觀加工的5個研究熱點(diǎn)方向和激光微納加工的4個研究熱點(diǎn)方向.中國激光材料加工研究已覆蓋國際激光材料加工研究的大部分主導(dǎo)研究領(lǐng)域，中國在激光表面強(qiáng)化特別是激光熔覆方面的大量深入研究已形成優(yōu)勢；中國在新型激光器和激光微納加工領(lǐng)域的研究尚顯薄弱，需要加強(qiáng).

關(guān)鍵詞：激光材料加工；激光微納加工；主導(dǎo)研究領(lǐng)域；熱點(diǎn)研究方向

來源出版物：中國激光， 2008， 35（11）： 1653-1659入選年份：2013

激光沖擊強(qiáng)化對2A02鋁合金疲勞行為的影響

羅新民

摘要：目的：利用激光沖擊對材料表面改性，考察激光沖擊前后鋁-銅-鎂系航空鋁合金2A02的微觀組織、表面硬度和疲勞數(shù)據(jù)變化，研究激光沖擊強(qiáng)化對航空鋁合金疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展行為及疲勞壽命的影響.

方法：借助輸出波長為1054 nm，脈沖寬度≤20ns，脈沖能量≥35J，光斑直徑為6 mm的高重復(fù)率釹玻璃激光器，對2A02鋁合金表面進(jìn)行沖擊強(qiáng)化實驗，沖擊功率達(dá)到1.54 GW/cm2.用添加硅氧油、硅酸乙脂等的普通黑漆做能量轉(zhuǎn)換涂層，誘導(dǎo)產(chǎn)生等離子沖擊波，用流動水作約束層.用HVS-1000型數(shù)字顯微硬度儀測試激光沖擊試樣表面硬度沿深度的分布，用X-350A型X射線應(yīng)力測定儀測量殘余應(yīng)力.在INSTRON1341疲勞試驗機(jī)上進(jìn)行拉-拉疲勞試驗，試驗條件為在室溫空氣介質(zhì)環(huán)境下的低周疲勞，軸向加載最大應(yīng)力為365 MPa，加載頻率f=1.5 Hz，應(yīng)力比R=0.1；用“成組對比方法”對激光沖擊強(qiáng)化試樣的疲勞壽命域進(jìn)行預(yù)測.用JSM-7001F熱場發(fā)射掃描電鏡進(jìn)行疲勞斷口分析，通過對沖擊處理前后材料的微觀組織、表面硬度、疲勞數(shù)據(jù)和斷口特征的比較，研究激光沖擊對2A02鋁合金材料疲勞壽命和疲勞行為的影響.

結(jié)果：結(jié)果表明：1）激光沖擊對材料表層有“夯實”效果，使材料表面更加致密，改善材料表面狀態(tài).2）激光沖擊使 2A02鋁合金表面硬度提高約11%，硬化層深度達(dá)1.5 mm左右，為普通噴丸強(qiáng)化的2-5倍.3）激光沖擊試樣表面殘余壓應(yīng)力達(dá)到120 MPa以上，殘余應(yīng)力在光斑范圍內(nèi)為高斯分布.4）在置信度為 99%時，激光沖擊強(qiáng)化處理試件的疲勞壽命域是未經(jīng)激光沖擊強(qiáng)化處理試件的1.835～2.882倍.5）疲勞斷口的SEM分析揭示，激光沖擊強(qiáng)化試樣與未激光沖擊強(qiáng)化試樣疲勞斷口皆由疲勞源、疲勞裂紋擴(kuò)展區(qū)和瞬斷區(qū)三個典型區(qū)域組成.但疲勞源位置兩者有明顯不同.前者由于表面殘余壓應(yīng)力而明顯有效地降低尖角等應(yīng)力集中部位的拉應(yīng)力峰值，使表層總應(yīng)力大大低于強(qiáng)化層的疲勞強(qiáng)度，因此裂紋源移向強(qiáng)化層以內(nèi)；后者則萌生于尖角等應(yīng)力集中處.6）在疲勞裂紋擴(kuò)展第二階段初期，未經(jīng)激光沖擊試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展速率較大，疲勞條紋相互平行且間距規(guī)則，還可以觀察到二次裂紋；激光沖擊試樣的裂紋擴(kuò)展速率小，每個周期疲勞紋擴(kuò)展間距只有未經(jīng)激光沖擊強(qiáng)化試樣的1/4至1/5.7）在疲勞裂紋擴(kuò)展第二階段后期，未經(jīng)激光沖擊試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展速率每一周期在3 μm以上，而且二次裂紋明顯增多，說明材料破壞在內(nèi)部橫向也有擴(kuò)展.而激光沖擊試樣疲勞紋擴(kuò)展穩(wěn)定，沒有觀察到二次裂紋.然而由于疲勞裂紋擴(kuò)展過程中兩邊斷口上峰-峰、谷-谷相對應(yīng)，激光沖擊所致殘余壓應(yīng)力使疲勞裂紋的張開程度受阻，在峰臺形成擠壓脊，這成為在疲勞裂紋擴(kuò)展行為方面一個重要的微觀形貌特征.8）擠壓脊造成塑性形變，其產(chǎn)生的形變抗力使材料產(chǎn)生“循環(huán)硬化”效應(yīng)，抑制了二次裂紋的發(fā)生，在一定程度上提高了材料的疲勞性能.9）在疲勞試樣瞬時破斷區(qū)，未經(jīng)激光沖擊試樣斷裂時的真實應(yīng)力較大，最后瞬時斷裂速度大，在斷口上呈現(xiàn)大而均勻的韌窩；而在激光沖擊試樣上，由于殘余應(yīng)力的作用，最終斷裂速度變慢，斷口上韌窩細(xì)小均勻.

結(jié)論：激光沖擊強(qiáng)化可以明顯改善材料表面質(zhì)量，顯著提高 2A02鋁合金的材料表面硬度和表面殘余壓應(yīng)力以及疲勞壽命.激光沖擊強(qiáng)化對2A02鋁合金疲勞行為的影響可以概括為：1）表面強(qiáng)化效應(yīng)協(xié)同殘余壓應(yīng)力有效地延遲疲勞裂紋的萌生；2）疲勞源移向激光強(qiáng)化層以內(nèi)；3）疲勞裂紋形成后，強(qiáng)化后的鋁合金其疲勞裂紋的擴(kuò)展速率減緩；4）“循環(huán)硬化”有效抑制或減少二次裂紋的產(chǎn)生.

來源出版物：中國激光， 2009， 36（12）： 3323-3328入選年份：2013

高平均功率全固態(tài)激光器

周壽桓，趙鴻，唐小軍

摘要：綜述了近年來棒狀、盤片、光纖和熱容等高平均功率全固態(tài)激光器的進(jìn)展和國內(nèi)近期的工作.圍繞限制激光器輸出平均功率提高和激光光束質(zhì)量下降的熱效應(yīng)問題，比較了各類激光器的優(yōu)缺點(diǎn).總結(jié)了減小或補(bǔ)償無用熱不利影響的現(xiàn)有技術(shù)手段，指出減小激光器熱效應(yīng)可能的技術(shù)途徑.

關(guān)鍵詞：激光光學(xué)；全固態(tài)激光器；高平均功率；熱效應(yīng)

來源出版物：中國激光， 2009， 36（7）： 1605-1618入選年份：2013

基于小波變換和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的激光成像雷達(dá)圖像邊緣檢測

王海虹，曾妮，陸威，等

摘要：邊緣檢測是激光雷達(dá)圖像處理的重要組成部分，其性能直接影響雷達(dá)系統(tǒng)的精度和性能.針對激光雷達(dá)圖像的特點(diǎn)，提出了一種基于小波變換和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法結(jié)合算法對激光成像雷達(dá)圖像進(jìn)行邊緣檢測.首先從小波理論出發(fā)，從小波多尺度分解入手，對圖像分解的弱邊緣信息適當(dāng)加強(qiáng)，然后對加強(qiáng)邊緣信息的的圖像從灰度形態(tài)學(xué)的角度出發(fā)，對圖像進(jìn)行腐蝕或膨脹，進(jìn)行邊緣提取，而后得到其邊緣.用Matlab進(jìn)行仿真實驗，結(jié)果表明：結(jié)合算法邊緣算子對激光雷達(dá)圖像檢測效果優(yōu)于僅用小波或僅用形態(tài)學(xué)進(jìn)行邊緣提取的效果；在邊緣精度、強(qiáng)弱邊緣提取和噪聲抑制方面，證明所提方法是有效的.

關(guān)鍵詞：圖像處理；激光雷達(dá)；邊緣檢測；數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)；小波變換

來源出版物：中國激光， 2008， 35（6）： 903-906入選年份：2013

基于大靶面光幕靶的兩類六光幕陣列測量原理

倪晉平，楊雷，田會

摘要：彈丸著靶坐標(biāo)和飛行速度以及飛行方向角是外彈道測試中必測參數(shù)，該文針對四幕光幕靶和雙光幕測速系統(tǒng)的不足，采用六個大靶面光幕靶，構(gòu)造出了兩類六光幕陣列結(jié)構(gòu).由作者首次提出的六幕光幕靶是文中所提基本結(jié)構(gòu)的變形.所提六光幕陣列能同時完成著靶坐標(biāo)、速度和速度方向三類參數(shù)的同時測試，是一類六光幕陣列的基本機(jī)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)可以通過光幕面的旋轉(zhuǎn)平移得到.文中給出了兩種六光幕陣列測量公式的詳細(xì)推導(dǎo).提出的六光幕陣列也可以用作自動報靶系統(tǒng)中的傳感器.

關(guān)鍵詞：大靶面光幕靶；光幕測試；六光幕陣列；彈丸；靶場測試

來源出版物：光電工程， 2008， 35（2）： 6-11， 20入選年份：2013

高分辨率遙感圖像感興趣目標(biāo)的提取算法

周偉，關(guān)鍵，張國華

摘要：在遙感圖像的判讀和解譯過程中，快速準(zhǔn)確地提取感興趣的目標(biāo)可以極大地改善整個處理系統(tǒng)的負(fù)擔(dān).借鑒人類的注意機(jī)制，提出了一種基于視覺注意的感興趣目標(biāo)提取算法.該方法首先通過分析圖像的譜殘差求取圖像顯著圖，再利用全局競爭機(jī)制和返回抑制策略控制注意焦點(diǎn)快速搜索顯著圖，實現(xiàn)無先驗知識的顯著區(qū)域提??；處于焦點(diǎn)的大部分顯著區(qū)域利用感興趣目標(biāo)可能尺寸和形狀等信息就可以剔除，否則，再利用感興趣目標(biāo)和非感興趣目標(biāo)在目標(biāo)特征子空間上投影系數(shù)的差異，對其作進(jìn)一步鑒別，最終實現(xiàn)感興趣目標(biāo)的檢測.利用大量高分辨率遙感圖像對本文方法進(jìn)行了實驗分析，結(jié)果表明了算法的有效性.

關(guān)鍵詞：目標(biāo)檢測；視覺注意；顯著圖；特征子空間；高分辨率

來源出版物：光電工程， 2011， 38（2）： 115-121入選年份：2013

光子晶體光纖飛秒激光技術(shù)研究進(jìn)展

柴路，胡明列，方曉惠，等

摘要：光子晶體光纖自誕生至今的十幾年來得到了快速發(fā)展，不同結(jié)構(gòu)和各具特色的光子晶體光纖層出不窮.以應(yīng)用于飛秒激光技術(shù)的各種光子晶體光纖為主線，介紹了目前基于光子晶體光纖飛秒激光技術(shù)的實驗研究進(jìn)展，尤其是高功率、高能量飛秒激光系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向.

關(guān)鍵詞：激光技術(shù)；光子晶體光纖；飛秒激光；高功率；高能量

來源出版物：中國激光， 2013， 40（1）： 0101001入選年份：2013

基于多模干涉效應(yīng)的全正色散被動鎖模摻鐿光纖激光器

譚方舟，劉江，孫若愚，等

摘要：報道了一種全光纖結(jié)構(gòu)耗散孤子被動鎖模光纖激光器.激光器中使用了一種基于多模干涉原理的光纖濾波器，它由兩段單模光纖和一段多模光纖組成.通過合理的選取多模光纖的長度，制作了中心波長在1067 nm處、3 dB帶寬為7.5 nm的光譜濾波器并將其應(yīng)用于全正色散被動鎖模摻鐿光纖激光器中.實驗中使用半導(dǎo)體可飽和吸收鏡（SESAM）作為鎖模元件，在抽運(yùn)功率為865 mW時，獲得重復(fù)頻率為18.5 MHz的穩(wěn)定鎖模啁啾脈沖串，脈沖寬度為21 ps，平均輸出功率為8 mW，單脈沖能量為0.43 nJ.輸出脈沖光譜半峰全寬為4.32 nm，光譜邊緣有明顯陡沿.

關(guān)鍵詞：激光器；光纖激光器；光纖濾波器；全正色散

來源出版物：中國激光， 2013， 40（4）： 0402010入選年份：2013

（責(zé)任編輯王帥帥）