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Efficient full-path optical calculation of scalar and vector diffraction using the Bluestein method

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Light(Science & Applications) 2020年第1期9卷 872-882页

作者： Yanlei Hu Zhongyu Wang Xuewen Wang Shengyun Ji Chenchu Zhang Jiawen Li wulin zhu Dong Wu Jiaru Chu CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials Key Laboratory of Precision Scientific Instrumentation of Anhui Higher Education InstitutesDepartment of Precision Machinery and Precision InstrumentationUniversity of Science and Technology of ChinaHefei 230026China Department of Mechanical Engineering and Department of Civil and Environmental Engineering Massachusetts Institute of TechnologyCambridgeMA 02139USA State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing International School of Materials Science and EngineeringWuhan University of TechnologyWuhan 430070China Institute of Industry and Equipment Technology Hefei University of TechnologyHefei 230009China

Efficient calculation of the light diffraction in free space is of great significance for tracing electromagnetic field propagation and predicting the performance of optical systems such as microscopy,photolithography,and ***,existing calculation methods suffer from low computational efficiency and poor ***,we present a fast and flexible calculation method for computing scalar and vector diffraction in the corresponding optical regimes using the Bluestein *** computation time can be substantially reduced to the sub-second level,which is 105 faster than that achieved by the direct integration approach(~hours level)and 102 faster than that achieved by the fast Fourier transform method(~minutes level).The high efficiency facilitates the ultrafast evaluation of light propagation in diverse optical ***,the region of interest and the sampling numbers can be arbitrarily chosen,endowing the proposed method with superior *** on these results,full-path calculation of a complex optical system is readily demonstrated and verified by experimental results,laying a foundation for real-time light field analysis for realistic optical implementation such as imaging,laser processing,and optical manipulation.

关键词： calculation scalar faster

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Light(Science & Applications) 2021年第1期10卷 3-4页

作者： Yanlei Hu Zhongyu Wang Xuewen Wang Shengyun Ji Chenchu Zhang Jiawen Li wulin zhu Dong Wu Jiaru Chu CAS Key Laboratory of Mechanical Behavior and Design of Materials Key Laboratory of Precision Scientific Instrum entation of Anhui Higher Education InstitutesDepartm ent of Precision Machinery and Precision InstrumentationUniversity of Science and Techno logy of China230026 HefeiChina Departm ent of Mechanical Engineering and Departm ent of Civil and Environm ental Engineering Massachusetts Institute of TechnologyCam bridgeMA 02139USA State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing International School of Materials Science and EngineeringWuhan University of Technology430070 WuhanChina Institute of Industry and Equipment Technology Hefei Uniersity of Technology230009 HefeiChina

Dear Editor,In *** present an efficient full-path optical calculation by using the Bluestein method.A real optical apparatus for laser processing,imaging,or optical tweezing normally involves diverse optical lenses with different physical and numerical apertures(NA).In such applications,the optical path is usually tortuous and *** assist in the design,evaluation,and alignment of optical instruments,it is advantageous to retrieve the optical field in an arbitrary position along the entire optical path,which is termed the full-path calculation in our paper,with sufficient accuracy and *** particular,high flexibility is required to accommodate the mismatch between optical apertures of different components in the optical *** present a fullpath optical calculation method by adopting the Bluestein method to address this realistic demand.

关键词： optical calculation method

面向MEMS质谱仪离子源的场发射针尖阵列研制及性能

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微纳电子技术 2024年第9期61卷 100-107页

作者：吴章旭程玉鹏李山朱五林沈琛胡郑蕊徐椿景陈池来中国科学技术大学合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所合肥230031 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系合肥230026

针对微电子机械系统(MEMS)质谱仪应用中对高工作气压和高电子电流的需求,同时保持MEMS技术在体积和质量上的优势,研制了一种用于MEMS质谱仪离子源的基于场发射原理的针尖阵列。通过MEMS加工技术实现了最大44个/mm^(2)的针尖密度,并在4和... 详细信息

针对微电子机械系统(MEMS)质谱仪应用中对高工作气压和高电子电流的需求,同时保持MEMS技术在体积和质量上的优势,研制了一种用于MEMS质谱仪离子源的基于场发射原理的针尖阵列。通过MEMS加工技术实现了最大44个/mm^(2)的针尖密度,并在4和6英寸(1英寸=2.54 cm)的硅基晶圆上完成平行批量制造。实验结果显示,1600个针尖组成的阵列在3.4×10^(-3)Pa气压下最大发射电流达到1.28 mA,在23.71 Pa的气压下达到92.93μA,同时单片集成结构使其具备与永磁体结合的放电增强能力,磁场下针尖阵列的最大放电电流提升175.79%。初步的测试结果证实了场发射针尖阵列作为离子源在MEMS质谱仪中的应用潜力。

关键词：质谱仪微电子机械系统(MEMS) 针尖阵列离子源场发射电子发射

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嵌入式弹射座椅程控器测试系统研究

计算机测量与控制 2012年第11期20卷 2891-2893页

作者：齐铎范惠林竹武林空军航空大学航空军械工程系长春130022

程控器是可靠完成弹射救生过程的核心控制部件,为了确保其可靠工作,使之处于良好的工作状态,提高系统的弹射救生效能,设计了一种能够完成程控器检测保障的系统;通过分析程控器的工作原理确定了测试系统整体方案,详细论述了硬件电路和软... 详细信息

程控器是可靠完成弹射救生过程的核心控制部件,为了确保其可靠工作,使之处于良好的工作状态,提高系统的弹射救生效能,设计了一种能够完成程控器检测保障的系统;通过分析程控器的工作原理确定了测试系统整体方案,详细论述了硬件电路和软件的设计过程,整套设备操作简便,性能可靠,对于提高部队对弹射救生装备的维护保障水平,具有十分重要的意义;实验结果表明,关键参数的检测准确度可达97%以上。

关键词：弹射救生程控器测试系统

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基于改进PSO的导弹下视景象匹配仿真

弹箭与制导学报 2012年第1期32卷 33-36,40页

作者：竹武林范惠林侯满义刘成亮空军航空大学航空军械工程系长春130022

介绍了导弹下视景象匹配和常用算法,在分析基本粒子群算法(PSO)的基础上,调节学习因子、惯性权重和引入自适应变异算子,对基本PSO算法做了改进,将其作为导弹景象匹配的搜索策略,并简化了归一化积相关算法,提出了基于改进PSO的下视景象... 详细信息

介绍了导弹下视景象匹配和常用算法,在分析基本粒子群算法(PSO)的基础上,调节学习因子、惯性权重和引入自适应变异算子,对基本PSO算法做了改进,将其作为导弹景象匹配的搜索策略,并简化了归一化积相关算法,提出了基于改进PSO的下视景象匹配算法,经过仿真分析,发现该种方法比隔点搜索等一般方法能有效提高匹配精确度,且算法简单有效。

关键词：巡航导弹景象匹配粒子群算法归一化积相关仿真

GJB289A与ARINC429双总线通讯接口卡设计

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测试技术学报 2012年第1期26卷 61-66页

作者：庞帅范惠林竹武林空军航空大学航空军械工程系吉林长春130022

一些测试系统中,需要将GJB289A总线信号发送给发射装置,并接收经发射装置转换后的AR-INC429总线信号.本文通过对两种总线信号及相关型号芯片进行分析,提出一种基于FPGA的总线测试接口卡的实现方法,接口卡采用专用接口芯片PCI9054实现PX... 详细信息

一些测试系统中,需要将GJB289A总线信号发送给发射装置,并接收经发射装置转换后的AR-INC429总线信号.本文通过对两种总线信号及相关型号芯片进行分析,提出一种基于FPGA的总线测试接口卡的实现方法,接口卡采用专用接口芯片PCI9054实现PXI接口.结果表明该总线接口卡能很好地满足快速数据处理和稳定高效的数据传输要求.

关键词： PXI总线现场可编程门阵列 ARINC429总线 GJB289A总线外围部件互联总线

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串行通信接口卡驱动及测试软件设计和实现

长春理工大学学报（自然科学版） 2011年第3期34卷 156-159页

作者：竹武林范惠林庞帅空军航空大学航空军械系长春130022

分析了Windows操作系统访问设备驱动的过程,介绍了串行接口卡和UART控制器ST16C550的内部寄存器;在VC++集成开发环境下,编写了处理IOCTL码的函数,实现了接口卡的驱动,在此基础上将对寄存器读写在应用层做了封装,编译成动态链接库,作为... 详细信息

分析了Windows操作系统访问设备驱动的过程,介绍了串行接口卡和UART控制器ST16C550的内部寄存器;在VC++集成开发环境下,编写了处理IOCTL码的函数,实现了接口卡的驱动,在此基础上将对寄存器读写在应用层做了封装,编译成动态链接库,作为驱动的应用程序接口;以模块化方法设计了测试软件,介绍了软件的结构和驱动程序的加载及调用接口函数的步骤,在线程中实现了数据的接收;驱动和测试软件成功应用到串口卡的功能测试中。

关键词：串行接口卡 NT驱动接口函数

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武器模拟训练系统软件通信机制的设计

长春理工大学学报（自然科学版） 2010年第4期33卷 81-83,94页

作者：李国帅范惠林竹武林空军航空大学长春130022

在开发某武器模拟训练系统的软件系统时,实现各模块间数据的交换是开发时面临的主要难点之一,各功能模块间协调工作对实现系统整体功能起着至关重要的作用;结合模拟训练系统的开发,利用网络通信、进程间通信等技术设计了软件系统的通信... 详细信息

在开发某武器模拟训练系统的软件系统时,实现各模块间数据的交换是开发时面临的主要难点之一,各功能模块间协调工作对实现系统整体功能起着至关重要的作用;结合模拟训练系统的开发,利用网络通信、进程间通信等技术设计了软件系统的通信机制,实验结果表明,该通信机制满足了软件系统的运行要求。

关键词：模拟训练通信机制 Winsock 线程进程

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武器模拟训练系统软件功能模块间通信设计

测试技术学报 2011年第3期25卷 258-261页

作者：李国帅范惠林竹武林空军航空大学航空军械工程系吉林长春130022

某型轰炸机武器模拟训练系统软件的开发采用模块化设计方法,各功能模块负责部分训练功能,为实现模拟训练系统的整体功能,必须使各功能模块协调工作,而功能模块间的数据交换是实现整个系统协调工作的重要途径,结合模拟训练系统的开发,本... 详细信息

某型轰炸机武器模拟训练系统软件的开发采用模块化设计方法,各功能模块负责部分训练功能,为实现模拟训练系统的整体功能,必须使各功能模块协调工作,而功能模块间的数据交换是实现整个系统协调工作的重要途径,结合模拟训练系统的开发,本文利用串行通信、进程通信和线程通信等技术设计了软件功能模块间的通信机制,实验结果表明,该通讯机制能满足功能模块间数据交换的要求.

关键词：模拟训练通信串行通信线程进程