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超相干长度的激光相干探测性能研究

中国激光 2024年

作者：潘含蕊卢智勇孙建锋周煜贺红雨许玲玲李超洋任伟杰姜玉鑫张龙坤贾弘辉袁浩铭上海卫星互联网研究院有限公司 3. 上海市卫星互联网重点实验室中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室

为实现大宽带频率范围的探测，本文提出一种基于本振可调谐的相干激光雷达方案，通过激光频率的调谐，降低了探测器和采集硬件的采样压力，并对回波信号通过相位测量和相位估计迭代进行相位补偿，最终可实现远距离弱信号目标的探测。本... 详细信息

为实现大宽带频率范围的探测，本文提出一种基于本振可调谐的相干激光雷达方案，通过激光频率的调谐，降低了探测器和采集硬件的采样压力，并对回波信号通过相位测量和相位估计迭代进行相位补偿，最终可实现远距离弱信号目标的探测。本文系统分析了相干激光探测系统的各环节（激光器、调制器、传输路径等）对系统相干性的统一影响，采用斯特列尔比来表征相干探测系统的相干性劣化程度，以及相干探测系统的相干时间（相干长度）情况。通过仿真结果验证，相干探测系统的相干性及探测精度受到激光器、相位调制、距离延迟等的相位影响。通过实验验证，在积分时间为相干时间0.7 ms时、回波信号功率为11 fW弱信号的情况下，相干探测系统的探测概率为52%，信噪比为10.1 dB，速度精度为11.4 cm/s；经相位补偿后，探测概率为74%，信噪比为19.8 dB，速度精度为0.16cm/s；在更长积分时间下，实现了更好的探测性能。综合表明相干激光雷达在超相干长度下，经过相位补偿后，系统仍具有高灵敏度、高探测精度的特性，为后续进一步开展超相干长度的远距离弱信号目标的探测提供实验可行依据，具有重要的研究意义。

关键词：相干探测系统相干时间斯特列尔比频率漂移相位补偿

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深空激光扩频通信测距一体化技术(特邀)

激光与光电子学进展 2024年第7期61卷 133-141页

作者：李超洋孙建锋卢智勇周煜张龙坤姜玉鑫许玲玲潘含蕊贾弘辉袁浩铭陈卫标贺辉中国科学技术大学光学与光学工程系安徽合肥230026 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 上海卫星互联网研究院有限公司上海200120 上海市卫星互联网重点实验室上海200120

在深空探测中,以微波为载体的通信、测距载荷面临链路损耗大、频谱资源紧张等问题。相比微波,激光光束发散角小,能量更为集中,可达更远的传输距离,以激光为载体的通信、测距载荷具有体积小、质量轻等优势。搭建了一套激光相干外差扩频... 详细信息

在深空探测中,以微波为载体的通信、测距载荷面临链路损耗大、频谱资源紧张等问题。相比微波,激光光束发散角小,能量更为集中,可达更远的传输距离,以激光为载体的通信、测距载荷具有体积小、质量轻等优势。搭建了一套激光相干外差扩频通信测距一体化深空探测系统,提出了一种基于曲线模型的插值重采样方法,并对该曲线模型进行了理论仿真和实验验证。该模型由系统先验信息构建,是伪随机码相位差的线性函数。实验结果表明,对于静态目标,测距偏差不超过0.55 mm,测距精度不超过0.42 mm。对于动态目标,测距偏差不超过0.59 mm。静态和动态目标测距中实现了零误码通信。此外,扩频通信测距一体化设计应用于深空导航和深空时频同步,可以提高实时性。

关键词：扩频通信插值重采样通信测距一体化深空探测

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熔体静电纺丝直写技术在组织工程中的应用

中国组织工程研究 2024年第10期28卷 1606-1612页

作者：姜玉何峰刘欢吴瑞鑫空军军医大学基础医学院学员三大队陕西省西安市710032 军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔疾病临床医学研究中心空军军医大学第三附属医院口腔外科陕西省西安市710032 陆军军医大学第二附属医院口腔科重庆市400037 军事口腔医学国家重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔生物工程技术研究中心空军军医大学第三附属医院牙周病科陕西省西安市710032

背景:计算机辅助设计下,熔体静电纺丝直写技术可以精确构建具有特定形貌的3D组织工程支架,在组织工程领域已经引起越来越多的关注。目的:阐述熔体静电纺丝直写技术近年来在组织工程中的应用进展。方法:利用PubMed、中国知网数据库检索... 详细信息

背景:计算机辅助设计下,熔体静电纺丝直写技术可以精确构建具有特定形貌的3D组织工程支架,在组织工程领域已经引起越来越多的关注。目的:阐述熔体静电纺丝直写技术近年来在组织工程中的应用进展。方法:利用PubMed、中国知网数据库检索有关熔体静电纺丝直写技术应用于组织工程的文献,检索时间范围为2008年3月至2023年2月,以“melt electrowriting,melt electrospinning,electrospinning,tissue engineering,scaffold,regeneration”为英文检索词,“熔体直写,静电纺丝,组织工程”为中文检索词,通过阅读文题和摘要对文章进行初步筛选,最终纳入69篇文献进行综述。结果与结论:①相较于传统的静电纺丝技术,熔体静电纺丝直写技术可以实现纤维的逐层精确沉积,更好地模拟天然组织的复杂结构;相比于其他3D打印技术,熔体静电纺丝直写技术可以制备更小直径的纤维,形成高度有序的多孔结构;②通过与其他支架制备技术或材料相结合,如熔融沉积建模、溶液静电纺丝技术、水凝胶等,熔体静电纺丝直写技术在制备复杂组织工程支架方面表现出巨大的潜力,为实现复杂组织的再生提供了一定可能;③复杂组织再生往往同时涉及血管、神经和软硬组织,血管和神经再生对于实现组织的生理性重建具有重要意义,软硬组织因其不同的生物、力学性能,实现二者的协调再生具有一定的困难,熔体静电纺丝直写技术可制备多尺寸、高孔隙率、良好生物相容性的支架,在仿生支架构建领域具有一定的优势。

关键词：熔体静电纺丝直写技术组织工程支架再生界面组织静电纺丝纤维复杂组织

调频连续波相干激光雷达的多脉冲频域相干累积研究

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中国激光 2022年第3期49卷 137-151页

作者：从海胜孙建锋卢智勇贺红雨韩荣磊任伟杰张龙坤姜玉鑫李超洋中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光信息传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

针对相干激光雷达在低空、远距离、高动态目标探测等应用场景中存在的弱信号探测问题,基于调频连续波相干激光雷达,采用多脉冲频域相干累积方法提高激光雷达弱回波信号的信噪比。结合调频连续波理论,分析了信号幅度起伏和相位起伏对多... 详细信息

针对相干激光雷达在低空、远距离、高动态目标探测等应用场景中存在的弱信号探测问题,基于调频连续波相干激光雷达,采用多脉冲频域相干累积方法提高激光雷达弱回波信号的信噪比。结合调频连续波理论,分析了信号幅度起伏和相位起伏对多脉冲频域相干累积信噪比效果的影响,实验结果表明,经过M脉冲周期的频域相干累积,微弱回波信号对数信噪比可提升10lg M dB,并且信号幅度起伏、相位起伏可导致多脉冲相干累积信噪比低于理想相干累积信噪比,对于均值分别为2.25×10^(-4)、1.65×10^(-4)和相对起伏幅度分别为0.69、0.93的回波信号而言,相位补偿后的回波信号在50脉冲周期内相干累积信噪比的误差因子最大为0.57%、0.3%,该多脉冲频域相干累积方法对相干激光雷达在远距离目标探测、微弱信号接收方面的应用具有重要意义。

关键词：遥感调频连续波多脉冲频域相干累积动态目标弱信号探测相干激光雷达幅度相位起伏

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多体制兼容相干探测卫星激光通信技术

光学学报 2023年第12期43卷 84-93页

作者：任伟杰孙建锋周煜卢智勇从海胜姜玉鑫李超洋张龙坤许玲玲中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800

卫星相干激光通信系统中,信号调制格式以相移键控(PSK)为主,未兼容开关键控(OOK)的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题,实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控(BPSK)的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率... 详细信息

卫星相干激光通信系统中,信号调制格式以相移键控(PSK)为主,未兼容开关键控(OOK)的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题,实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控(BPSK)的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率下,当调制格式为OOK且信号光功率为-54.6 dBm时,误码率(BER)为10^(-3),接收灵敏度距离散粒噪声极限3.3 dB;当调制格式为BPSK且信号光功率为-57.95 dBm时,BER为10^(-3),接收灵敏度距离散粒噪声极限4.2 dB。该多体制兼容相干接收机的结构与当前大多数相干接收机的硬件通用,且具有较高的接收灵敏度,证明了卫星相干激光通信多体制兼容技术的可行性,具有重要意义。

关键词：光通信多体制兼容内差检测开关键控相移键控

“沈阳建筑大学机械学院宣传册”中汉语无主句英译实践报告

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“沈阳建筑大学机械学院宣传册”中汉语无主句英译实践报告

作者：姜玉鑫沈阳建筑大学

学位级别：硕士

本篇翻译实践报告以“沈阳建筑大学机械学院宣传册”为翻译文本,通过对该文本内容和结构的研读与分析,发现在该文本中含有大量的无主句,在目的论的指导下,笔者制定了适合的翻译策略并进行翻译。本报告主要阐述了无主句的翻译方法,以及... 详细信息

本篇翻译实践报告以“沈阳建筑大学机械学院宣传册”为翻译文本,通过对该文本内容和结构的研读与分析,发现在该文本中含有大量的无主句,在目的论的指导下,笔者制定了适合的翻译策略并进行翻译。本报告主要阐述了无主句的翻译方法,以及在不断翻译的过程中,对这一类文本中无主句的翻译应采用策略的分析和总结。本翻译实践报告以弗米尔的翻译目的论为指导,对理工大学工科学院宣传册文本翻译中无主句的翻译进行研究。结合在翻译实践中采用的翻译技巧及策略,提高翻译质量与速度。通过对文本的解读和分析,找到翻译文本中的重难点,结合翻译理论对这些问题一一化解,以期找到普遍适用于该类文本中无主句的翻译策略和技巧。通过发现问题,解读分析,结合理论以及总结方法等过程,将目的论透彻地运用到科技类文本的翻译,从而解决在翻译中遇到的实际问题。笔者通过总结翻译过程中遇到的问题和相应的翻译策略,发现针对汉语无主句的翻译可以从三方面入手,即增加主语,包括增加逻辑主语和增加形式主语it;句式转换,包括使用there be句型和主动变被动;逻辑关系转换,包括主次关系转换,总分关系转换以及并列关系转换。通过本次翻译实践及实践报告撰写,笔者以期能够掌握高校宣传册文本中无主句翻译的基本策略和技巧,同时也能为他人提供一定的思路和启示。

关键词：无主句翻译增加主语句式转换逻辑关系转换

基于Levenberg-Marquardt算法的旋转双棱镜指向偏差修正

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中国激光 2023年第6期50卷 89-97页

作者：姜玉鑫孙建锋侯培培韩荣磊任伟杰从海胜张龙坤李超洋许玲玲张正伟中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800

针对旋转双棱镜系统指向误差较大、误差源较多等指向精度较差的问题,提出了一种新的旋转双棱镜指向偏差修正方案。采用非近轴光线追迹方法建立旋转双棱镜指向模型和二维转台指向模型,在全视场区域内均匀选取若干点,比较旋转双棱镜理论... 详细信息

针对旋转双棱镜系统指向误差较大、误差源较多等指向精度较差的问题,提出了一种新的旋转双棱镜指向偏差修正方案。采用非近轴光线追迹方法建立旋转双棱镜指向模型和二维转台指向模型,在全视场区域内均匀选取若干点,比较旋转双棱镜理论出射光束与实际出射光束的偏差,通过Levenberg-Marquardt迭代算法对旋转双棱镜前镜和后镜的转角误差、楔角和折射率进行修正。在整个视场区域内修正后,指向最大偏差由8.37 mrad变为3.75 mrad,平均指向偏差由4.00 mrad变为1.38 mrad,并且当俯仰角较小时,修正效果较好;在俯仰角小于15°的视场区域进行单独修正后,最大指向偏差变为1.51 mrad,平均偏差变为0.84 mrad。所提修正方法提高了旋转双棱镜的指向精度,对旋转双棱镜指向偏差的补偿修正具有一定的参考价值。

关键词：光通信自由空间激光通信旋转双棱镜 Levenberg-Marquardt算法最小二乘法误差校正

大规模光学相控阵分级SPGD算法及优化研究

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中国激光 2023年第2期50卷 72-83页

作者：韩荣磊孙建锋侯培培董芳许玲玲张正伟姜玉鑫任伟杰从海胜张龙坤李超洋中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光传输与探测技术重点实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院上海光学精密机械研究所航天激光工程部上海201800

随机并行梯度下降(SPGD)算法是一种应用广泛的最优化算法,在光学相控阵的多光束相位调控中具有重要作用。常规的SPGD算法在光学相控阵单元数目较大的应用场景下存在着迭代步数多、收敛速度慢等缺陷。为此提出了一种分级SPGD算法,将多光... 详细信息

随机并行梯度下降(SPGD)算法是一种应用广泛的最优化算法,在光学相控阵的多光束相位调控中具有重要作用。常规的SPGD算法在光学相控阵单元数目较大的应用场景下存在着迭代步数多、收敛速度慢等缺陷。为此提出了一种分级SPGD算法,将多光束进行分级,通过在多级使用SPGD算法对光束的调控来实现快速收敛和稳定维持。介绍了该算法的理论模型和流程,运用数值仿真的方式与传统算法进行了性能比较,结果表明,分级SPGD算法能够在大规模光学相控阵中显著提高收敛速度。搭建了光学相控阵实验系统进行分级SPGD算法的原理和可行性验证,在不同光束数目条件下实现了分级SPGD算法的闭环锁相,验证了算法的优越性,结果显示分级算法在32路光束时可以将迭代次数降低到常规算法的59.6%。

关键词：激光光学光学相控阵分级随机并行梯度下降算法相位调控

图书馆数智化升级下用户融入的逻辑、困境及治理策略

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图书馆工作与研究 2024年第7期 5-12+38页

作者：姜玉晶山东大学(威海)图书馆

文章基于对新兴技术发展背景下图书馆数智化升级内涵的阐释，从用户、图书馆和价值3个层面分析图书馆数智化升级下用户融入的逻辑，指出“数智”的可获得性偏低、用户高层次需求难以满足、“使用鸿沟”与“能力鸿沟”并存导致用户不能... 详细信息

文章基于对新兴技术发展背景下图书馆数智化升级内涵的阐释，从用户、图书馆和价值3个层面分析图书馆数智化升级下用户融入的逻辑，指出“数智”的可获得性偏低、用户高层次需求难以满足、“使用鸿沟”与“能力鸿沟”并存导致用户不能融入、不想融入、不会融入的现实困境，并针对性提出图书馆数智化下用户融入的治理策略，即强化实效，增强“数智”可获得性，使用户能够融入图书馆；精准施策，提升用户融入积极性，使用户乐于融入图书馆；教育引导，协同共创，跨越“融入鸿沟”,使用户善于融入图书馆。

关键词：图书馆数智化数智化升级用户融入治理