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期刊信息/Journal information
红外与激光工程
红外与激光工程

崔玉平

月刊

1007-2276

irla@vip.sina.com

022-23666400 58625208

300308

天津市空港经济区中环西路58号

红外与激光工程/Journal Infrared and Laser EngineeringCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>《红外与激光工程》系中国宇航学会光电技术专业委员会会刊，由中国航天科工集团公司主管，创刊于1972年，是国家科委和国家新闻出版署批准的国内外公开发行的国家级学术刊物。30年来期刊不断发展，现已是中国科技论文统计源期刊，中文核心期刊，被美国“工程索引（EI）compendex”，英国 “科学文摘（SA）”，美国“剑桥科学文摘（CSA）”，俄罗斯“文摘杂志（AJ）”收录，被美国际媒体指南，乌里希期刊指南，中国科学引文数据库（CSCD）收录，并入编清华大学主办的中国学术期刊光盘版。 本刊是中国航天界光电子技术领域内学术性与工程应用性集于一体的综合性刊物，主要刊登国内红外与激光技术方面的学术论文和工程研究报告，集中反映了中国光电技术在宇航、卫星及导弹武器系统中的工程应用水平。 期刊的编委会由70余人组成，其中包括王大珩、母国光、张履谦、周立伟、姚建铨院士，及其他国内光电领域著名的专家、学者，他们来自航天、航空、兵器、电子、机械系统及中科院，国内著名大学，有他们审稿把关，期刊质量得到提高。
正式出版
收录年代

    光储备池通感一体通信噪声抑制方案(封面文章·特邀)

    裴丽左晓燕白冰王建帅...
    1-8页
    查看更多>>摘要：通感一体技术可利用已大范围铺设的光纤网实现智能传感,具备智能识别、信息融合优势.在同波长通感共传信道中,通感信号串扰及光纤传输噪声严重影响通信信号质量,需提升发射功率来保证低误码率,但增大了非线性噪声和功耗.提出了基于光储备池计算神经网络的通感共传信道通信失真均衡方法,搭建了信道均衡仿真系统,实现了低发射功率下前向通信信号噪声均衡.周期线性调频光和56 Gb/s四电平脉冲幅度调制信号分别用于分布式瑞利散射传感和数据通信.仿真结果表明,在5～14 dBm入纤功率时,与未均衡信号相比该方法可提供高于3个数量级以上的误码率优化.此方法在短距离模块间15～24km光纤传输和0.5～2.0 GHz带宽线性调频感测脉冲下均实现了2个数量级以上的误码率下降.依托光储备池计算芯片的低能耗和低延时优势,该方法可为进一步提升通感一体系统中噪声抑制能力提供理论支撑.

    通感一体光信号失真均衡光子集成芯片储备池计算

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    超大面阵红外焦平面探测器杜瓦热机结构研究(内封面文章)

    张阳莫德锋李俊石新民...
    9-17页
    查看更多>>摘要：针对拼接式超大面阵红外焦平面探测器杜瓦封装性能要求,采用基于精密垫片的三点可调式模块结构,设计了多点耦合高导热柔性冷链结构和低应力高均温的SiC冷平台结构,并开展了探测器模块精密拼接、超大规模面阵焦面温度均匀性、大杜瓦组件低冷损、超大冷平台组件力学可靠性等关键技术研究.利用2k×2k红外探测器模块以3×3的阵列拼接,组件总规模达到6 k×6 k,利用液氮制冷采集了9个模块的温度,温度均匀性为±0.45 K,模块拼接后焦平面阵列平面度优于±10 μm,在外壳为室温时获得超大杜瓦组件的漏热为7.53 W.对大组件开展的力学试验表明,XYZ三方向最低基频为557 Hz,经9 grms随机振动后,组件功能正常,未发生明显变化,满足工程化应用需求.

    超大面阵红外探测器杜瓦封装热机械结构

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    芯片级节流制冷器实验及红外探测器应用研究

    童欣夏明李淑芬李家鹏...
    18-30页
    查看更多>>摘要：芯片级节流制冷器(Micro Miniature Refrigerator,MMR)是一种新型节流制冷器,其轴向尺寸大幅短于传统节流制冷器,能够显著降低与之适配的红外探测器体积.然而,目前的芯片级节流制冷器的红外探测器应用仍存在较多困难.为提升MMR的性能,使其满足红外探测器应用需求,建立了MMR计算模型以研究制冷器的流动换热以及工作特性并指导样机制造,模型计算结果与实验值符合良好;制造了 MMR样机,并根据理论分析和实验结果提出了针对制冷器结构、材料、流道布置等优化方案,显著提升了制冷性能;进一步提出了能够适配红外探测器的MMR实验样机,该样机能够显著缩短红外探测器轴向尺寸,实现了高温60 ℃环境下38 s达到126 K制冷温度(使用200 mL气瓶常压下充注50 MPa氩气并将气瓶和样机放入60 ℃环境下保温2 h),能够满足320 pixel×256 pixel,像元间距15μm的中波红外探测器降温性能需求,并且较国外同类型探测器产品也具有一定技术优势.

    芯片级节流制冷器性能优化实验研究红外探测器

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    卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验研究

    李长亮陶东兴余汉晨刘华华...
    31-38页
    查看更多>>摘要：准确、多谱段、多角度的卫星目标红外辐射特性数据对于识别卫星类型、功能、关键单机(如太阳翼、天线等)等特征以及监测卫星在轨工作状态具有重要意义.目前,受限于测量手段和标校水平,实测获得的红外特性数据一般只包含少数像元,缺乏卫星在轨高分辨率红外成像数据.利用卫星研制阶段开展真空热试验的机会,可以开展卫星在轨红外辐射特性数据地面模拟高质量测量.传统方式是将热像仪置于环境模拟容器外,经由安装于容器上的光学窗口测量容器内目标的红外特性.此时容器上的光学窗口会将容器外自然环境的红外背景和热像仪工作期间自身的红外辐射反射回热像仪,即光学窗口上会出现明显的环境背景及热像仪的"鬼影".通过对红外热像仪进行真空低温环境适应性设计,将红外热像仪放置在环境模拟容器内进行测量,消除传统方式由于在环模容器外测量而在光学窗口表面引入的"鬼影"误差影响,大幅提高红外辐射特性数据的准确度.标定试验中,热像仪在真空低温环境下的温度测量误差小于±3 ℃,模拟测量试验表明,设计的卫星在轨红外辐射特性地面模拟测量试验方法可以获得清晰准确的星表红外特性数据,用于区分不同功能区域.

    卫星目标特性模拟测量热试验红外

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    制冷型红外探测器杜瓦辐射热的角系数计算

    曾昌行陈军黄一彬王明伟...
    39-49页
    查看更多>>摘要：随着大面阵、长线列、双/多色、数字化红外探测器技术的不断发展,杜瓦的尺寸和结构复杂程度逐步增加.计算辐射漏热时,传统的方法一般将杜瓦简化为同轴圆筒模型,导致计算误差较大.为提高杜瓦辐射漏热的计算精度,对主要的角系数计算方法进行分析,基于蒙特卡洛原理,采用3D Studio Max(3ds Max)建模,提取模型信息编写程序,得到了 一种适用性较强的杜瓦结构通用角系数计算程序.为了检验计算程序的正确性,计算了三种典型模型的角系数和相对误差,计算结果表明随着能束数量的增加,相对误差可控制在1％～-1％之间.最后,计算了某型杜瓦的角系数并给出了其中的12个,对于紧凑结构的杜瓦,蒙特卡洛法是一种高效的计算方法,当能束数量达到万条的量级就可以得到有统计意义的结果.

    热辐射角系数蒙特卡洛法杜瓦红外探测器

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    基于激光联动扫描的单目动态三维主动热成像研究

    邓堡元何赟泽王洪金邓群...
    50-60页
    查看更多>>摘要：为了满足对非平面碳纤维复合材料无损检测的需求,文中提出了 一种仅使用一台热像仪对运动试件进行主动三维热成像的系统,称为单目动态三维主动热成像.该系统融合了检测对象的三维轮廓与和主动热成像检测,能够对具有复杂几何形状的复合材料试件进行检测,并给出直观的热成像缺陷检查结果.不同于传统的三维主动热成像检测方法需要额外的三维相机获取检测对象表面轮廓信息;该系统不需要独立的三维传感器,而热像仪同时作为三维传感器与温度传感器.为了实现这一功能,在线激光联动扫描热成像的基础上,文中提出了 一个统一联动扫描模型和针孔相机投影模型的数学模型,将线激光作为主动热成像的热激励和三维重建的空间编码.在算法中,该模型实现了对重构热图序列和三维形状点云的无特征配准,该配准方法工作快速、稳健,不需要关键点.标准高度试件标定实验结果表明:在1～150 mm的高度测量范围,平均误差0.16 mm,最大误差不超过0.25mm.碳纤维进气管实验表明,该方法具有大尺寸碳纤维复合材料三维温度场重建与检测检测能力.文中提出的单目三维动态热成像系统结构简单、工作稳定,可用于在生产线的三维测量、缺陷检测和质量控制.

    红外无损检测缺陷检测激光联动扫描热成像三维热成像图像配准

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    星载激光雷达视轴监测系统设计

    万渊李蕊张扬袁金如...
    61-70页
    查看更多>>摘要：提出了一种针对星载激光雷达在轨高精度光轴监测与标定需求的多光轴监测方法,该方法基于主动激光光源.通过使用785 nm的激光,分束后分别照射到星敏感器的基准棱镜和接收望远镜的取光棱镜,反射信号被聚焦至监视相机的焦平面,实现了对接收光轴及星敏光轴的精确监测.此外,监视相机还同步采集发射激光的部分能量,用于测量监测发射光轴.文中详细描述了光学系统的设计流程及关键组件的优化方案,并通过地面真空环境试验及在轨监测数据进行了验证.设计结果表明,各监视通道的成像质量达到了衍射极限,收发光轴的设计精度分别为0.09 μrad和2.28 μrad,关键组件取光棱镜的温控精度达到了±0.2℃.地面的真空热光试验结果进一步验证了该方案的高精度光轴监视能力,收发光轴的监测精度均优于3 μrad.最后通过分析激光雷达入轨后的测量数据,确认了视轴监测系统的工作稳定性,成功实现了在轨的高精度光轴监视.该研究成果为星载激光雷达提供了 一种有效的在轨高精度光轴监测与标定解决方案.

    主动遥感星载激光雷达光轴监测单元光轴匹配

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    ArF准分子激光器脉冲参数高精度在线测量系统设计与实现

    赵万琦江锐冯泽斌许泽...
    71-80页
    查看更多>>摘要：保持激光光源输出能量稳定是光刻的关键环节,需要对深紫外准分子光源脉冲参数进行高精度在线测量.传统的准分子激光器能量测量装置多工作于低重复频率,针对高重频准分子激光器脉冲测量需求,设计了激光脉冲参数在线测量系统,使用峰值保持电路配合模数转换器实现脉冲能量采集,通过建立并仿真峰值保持电路寄生等效模型,优化了高重频准分子激光脉冲峰值保持电路设计方法.所设计的系统在193 nm ArF准分子光源平台上测试,实现了准分子光源脉冲参数的在线提取和能量实时高精度测量.经测试,光源在6 kHz频率时,系统能量测量值相对于标准能量计的平均相对误差为0.22％,最大相对误差为0.56％,线性度为99.83％,为光刻深紫外准分子光源脉冲参数在线高精度测量系统的实际应用做了有益探索.

    能量探测在线测量准分子激光脉冲参数线性度

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    倾斜波导半导体激光器内基侧模的"之"字形谐振条件

    虞顺超宫梓傲邹永刚徐英添...
    81-89页
    查看更多>>摘要：倾斜波导半导体激光器具有独特的谐振光路,基侧模在倾斜波导内满足"之"字形振荡,可有效抑制广域激光器中的高阶侧模激射和灯丝效应.目前倾斜波导半导体激光器大多采用强折射率导引设计,其"之"字形谐振腔长仅由几何关系确定,在弱折射率导引下谐振条件存在一定偏移.为此,基于静态相位法引入古斯-汉欣位移因子,给出了一种适用于两种折射率导引情况的理论模型.对比分析表明,数值计算的结果与两种折射率引导下的仿真结果吻合较好,能更准确地满足弱折射率引导下倾斜波导内基侧模的"之"字形谐振.理论分析同时表明,m阶侧模存在相应的临界刻蚀深度,在基侧模临界刻蚀深度附近,倾斜波导表现出更强的模式选择能力.

    半导体激光器倾斜波导静态相位法侧模调控

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    1.74μm大应变InGaAs/InGaAsP半导体锁模激光器

    段阳林中晞苏辉
    90-97页
    查看更多>>摘要：针对光频梳、医学光声成像及痕量气体探测等应用需要,研制了一种InP基碰撞锁模半导体激光器,可在1.74 μm波段实现重复频率为19.3 GHz的高效锁模,其射频(RF)谱半高全宽(FWHM)约14 kHz.在可饱和吸收区未加偏压时,激光器的阈值电流为83 mA,最大出光功率可达到25.83 mW.固定吸收区偏置电压在-1.6 V,增益区驱动电流高于130 mA时,锁模激光器开始输出微波射频信号,并且RF谱的FWHM随着电流增加可下降至十几kHz.固定驱动电流为520 mA,在吸收区偏置电压从-1.4 V降至-2 V过程中,激光发射光谱逐渐展宽,在-2 V偏压下,光谱的FWHM为9.88nm,包含40多个间隔为0.2nm的纵模.对比分析了不同驱动电流和偏置电压下的射频频谱和发射光谱的变化趋势,证明了该锁模器件具有高效、稳定的锁模机制.

    半导体激光器碰撞锁模InP基材料InGaAs/InGaAsP多量子阱

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