国家重点基础研究发展计划(2012CB723404)
- 作品数：34 被引量：93H指数：7
- 相关作者：刘俊唐军薛晨阳王晨光郭浩更多>>
- 相关机构：中北大学教育部东南大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信理学天文地球自动化与计算机技术更多>>
- 基于大气偏振光学的太阳跟踪方法
- 2016年
- 太阳位置信息不仅在太阳能领域应用广泛,而且在偏振光导航领域中被作为重要的空间特征,为偏振光导航提供信息。在研究大气偏振模式分布规律时,发现太阳位置与偏振模式存在着一定的对应关系;利用这一联系提出一种新的太阳跟踪方法:对偏振模式进行采样,得到各个采样点的偏振信息(偏振度和偏振角度)与太阳空间位置(高度角和方位角)之间的关系方程组。利用最小二乘法求得最优解并将其作为太阳位置。通过仿真实验验证了该方法的可行性,接着通过全天候和遮挡情况下的太阳跟踪实验进行了验证。实验表明用该方法求解得到的太阳高度角和方位角的平均误差在0.5°;并且不受空间位置和时间的限制,不存在误差积累,不受遮挡物对太阳遮挡的影响,体现出良好准确性和的环境适应性,可以有效地实现太阳空间位置确定和太阳跟踪。
- 王晨光李海真朱志飞杨江涛闫皓梁建琦李大林张楠刘俊唐军
- 关键词：太阳位置太阳跟踪
- 基于偏振成像技术的空间大气偏振模式分布获取被引量：9
- 2015年
- 根据仿生偏振导航对天空偏振模式信息的需求,设计实现了一种利用具有180°视场的鱼眼镜头构建的偏振成像系统采集天空偏振信息,并将采集得到的平面二维偏振模式经Matlab程序处理后还原为空间偏振模式分布,从偏振成像理论进行分析,并对所需要的实验设备进行标定,得到了实验中鱼眼镜头的成像公式及参数,并对所采集的图像进行视场校正。标定与校正后所得空间偏振模式分布与单次瑞利散射理论模型保持一致,且具有较高的相似度,其中偏振方位角相似度可达82.4%,偏振度相似度可达96.91%。
- 张楠王飞刘俊王晨光李大林任建斌薛晨阳唐军
- 关键词：图像处理偏微分方程差分成像系统偏振光
- 偏振成像及其优化技术研究
- 2016年
- 偏振成像技术中成像器件所接受到的曝光量以及成像器件的灵敏度都对图像的质量以及偏振信息的获取产生了关键性的影响。从成像器件所接受到的曝光量以及成像器件的灵敏度两个方面分别分析其对天空偏振信息获取的影响。在日照充足的晴朗天气下,器件很容易发生过曝,所以首先要采取减小曝光量的方法来进行成像。实验表明,将曝光量减小5倍,偏振信息的精确度可提高48%。其次通过控制灵敏度来控制器件对于光线的敏感程度。实验表明,灵敏度每降低一个等级,相似度就可以提高5%,并且在感光度为100时相似度可达到最大值,这时的测量精度最高可达70%左右。
- 李大林唐军王飞张楠王晨光任建斌薛晨阳刘俊刘丽双
- 关键词：感光元件
- 锥形光纤激发盘腔光学模式互易性研究被引量：3
- 2014年
- 光学谐振腔由于其高Q值特性,作为谐振式陀螺的核心元件,有望实现谐振式陀螺的小型化、集成化,但是非互易性噪声成为制约其精度提高的不利因素.介绍了采用传统半导体工艺制备的盘型腔与熔融法拉制的锥形光纤组成的耦合系统.当盘型腔在光纤锥区的不同位置进行耦合谐振时,将输入输出正/反对调,观察到输出透射谱发生偏差,谐振频率、耦合效率以及Q值均发生变化,即存在非互易性现象.用Rsoft软件对锥形光纤倏逝场分布特性进行仿真,理论分析了非互易性产生的原因.以此可抑制谐振式光学陀螺应用中由锥形光纤与谐振腔组成的耦合系统产生的非互易性噪声.
- 郭泽彬唐军刘俊王明焕商成龙雷龙海薛晨阳张文栋闫树斌
- 关键词：光学谐振腔锥形光纤
- 基于蜜蜂平衡棒的仿生MEMS导航传感器的设计与仿真被引量：1
- 2012年
- 针对目前角速度传感器检测维数单一、体积大的缺点,以蜜蜂平衡棒为仿生模型,详细分析了平衡棒的导航原理,结合MEMS技术,设计了一种新型的三维角速度微传感器。利用ANSYS对传感器结构进行仿真、优化,得到了合适的结构尺寸,在±20 V的驱动电压下,传感器结构中的微柱体摆动幅度可达到7.04°,通过进一步理论计算得到翻滚、俯仰角速度产生的哥氏力为2.467×10-5N/(°.s-1),偏航角速度产生的哥氏力为7.58×10-7N/(°.s-1)。
- 刘尧唐军刘俊曹卫达
- 高Q值光学微球腔的温度系数研究被引量：4
- 2015年
- 光学微球谐振腔由于其具有超高的Q值及极小的模式体积等优点,在高灵敏度传感和光通信等方面得到了广泛的研究。测试了未封装和封装后微球腔谐振波长随温度的变化,实验结果表明随温度增大,谐振波长线性红移,且线性度高。二者温度系数不同,未封装时为25.6 pm/℃,封装后为4.4 pm/℃,主要原因为紫外胶的负热光系数所致。理论分析了紫外胶的热光效应,通过控制紫外胶厚度可以改变光在紫外胶中的比例,从而调节温度系数。当光在紫外胶中比例为0.1135时,温度系数变为0,可以抑制温度漂移,实现了温度补偿;该比例继续增大,温度灵敏度提高。低温漂、高灵敏度、微型化拓宽了回音壁模式(WGM)传感器的应用潜力。
- 商成龙唐军皮海龙张伟谢成峰张天恩雷龙海王明焕郭泽彬张斌珍刘俊薛晨阳张文栋
- 关键词：光学器件回音壁模式温度系数
- 平面环形谐振腔微光学陀螺结构设计与优化被引量：1
- 2015年
- 提出具有高群有效折射率的双环级联作为核心元件的谐振式平面光波导陀螺结构,基于光学Sagnac原理得到了双微环耦合谐振式光学陀螺理论灵敏度与群有效折射率的一般表达式和双环与单环陀螺系统的灵敏度关系,并由耦合模理论方法得到了双环系统耦合器的两个透射系数对应的群有效折射率变化情况.在环腔半径R1=R2=100μm、环腔传输损耗系数t1=t2=0.95的情况下,针对环与环之间耦合器和环与波导之间耦合器透射系数对群有效折射率的不同影响,得到了最大群有效折射率的产生条件.采用文中参数(R=100μm,t=0.95)计算的单环谐振式陀螺灵敏度为(104—105) °/h,而双环级联谐振系统理论灵敏度能够达到10°/h.该研究对微环耦合谐振腔在角速度检测上的应用有重要的意义.
- 刘俊张天恩张伟雷龙海薛晨阳张文栋唐军
- 关键词：透射系数
- 极端环境下的惯性测量传感器件与系统被引量：4
- 2015年
- 面向惯性传感与测量系统在超高过载、超高转速等极端应用环境下,介绍了几种典型的瞬态高量程与大动态范围条件下的惯性传感与测量系统技术。重点分析和讨论了极端环境下的超量程与大动态测试所需的特种传感方法与微纳集成制造技术,结合特殊的封装防护与系统集成方法,实现外部恶劣环境影响因子的衰减,以及新型的高过载、高旋运动载体惯性参数的传感与测量。
- 薛晨阳钱坤刘俊唐军石云波李杰
- 关键词：高过载传感技术测试系统
- 基于偶极子补偿法的硅微机械陀螺仪带宽拓展被引量：8
- 2015年
- 硅微机械陀螺仪的机械灵敏度与驱动和检测模态的谐振频率差Δf成反比,而Δf处的谐振峰是影响陀螺带宽的直接因素,带宽约0.54Δf,因此,带宽和机械灵敏度往往成为两个互为矛盾的指标。基于自动控制原理中介绍的偶极子理论提出了偶极子补偿控制技术,该方法在不影响机械灵敏度的前提下可有效拓展陀螺带宽。首先,对涉及到的双质量硅微机械陀螺仪的结构形式和工作原理进行了介绍,指出陀螺实际工作的检测模态是由检测同相和反相模态叠加而成,设计了陀螺开环检测回路,分析了带宽是由驱动反相和检测反相模态的谐振频率差决定,并结合检测力反馈激励法验证了上述结论;其次,根据偶极子工作原理设计了偶极子补偿控制器的系统传递函数和电路,并对相关内容进行了仿真,验证了电路参数的准确性;最后,基于偶极子补偿控制器建立了硅微机械陀螺仪闭环检测系统,分析了该系统的稳定性,并对该系统的带宽特性进行了仿真和测试,结果显示带宽由原来的13 Hz拓展到了76 Hz,很好地证明了本文提出方法的可行性。此外,鉴于双质量陀螺的实际检测模态,在消除了第一个Δf谐振峰对带宽的影响后,由检测同、反相模态叠加产生的共轭零点引起的幅值谷为带宽进一步提高的限制因素。
- 曹慧亮李宏生申冲刘俊杨波
- 关键词：硅微机械陀螺仪控制器设计
- Si基微环谐振腔化学传感检测方法研究
- 2015年
- 提出了一种非标记光化学传感检测方法:光波导谐振谱检测,通过感应环形波导表面有效折射率变化进行化学传感;理论分析,并结合光学测试系统,利用此方法实现了微环谐振腔结构对Na Cl离子、结晶紫分子溶液的在线浓度测量,实验得到:其检测灵敏度分别达181.47 pm/10-2,227 nm/(mol·L-1),证明了该方法可以应用于化学溶液检测领域。
- 雷龙海唐军张天恩郭浩刘俊
- 关键词：微环谐振腔化学传感器
