检索结果-南通市图书馆

对称双屏Butterworth型频率选择表面的设计

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光学精密工程 2011年第7期19卷 1486-1494页

作者：徐念喜冯晓国梁凤超王岩松高劲松中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

分析了对称双屏频率选择表面(FSS)结构如何实现Butterworth型FSS和获得"平顶"和"陡截止"的"矩形化"滤波特性。结合平面波展开法与互导纳法,给出了缝隙阵列导纳和缝隙阵列之间的互导纳。以Y孔形单元为例,数值计算并分析了FSS屏与中间电... 详细信息

分析了对称双屏频率选择表面(FSS)结构如何实现Butterworth型FSS和获得"平顶"和"陡截止"的"矩形化"滤波特性。结合平面波展开法与互导纳法,给出了缝隙阵列导纳和缝隙阵列之间的互导纳。以Y孔形单元为例,数值计算并分析了FSS屏与中间电介质对Butterworth型FSS的影响;然后在500 mm×500 mm聚酰亚胺基底镀15μm铜膜,制作出Y孔型FSS并将其粘贴于介质两侧。用自由空间法测试其传输特性,测试结果与仿真结果基本一致。当中间电介质电厚度为2.15 mm,单元周期为7.2 mm×6.235 2 mm,臂长为3.6 mm,臂宽为0.8 mm时,双屏FSS的互导纳与单屏FSS导纳的实部相等,从而得到Butterworth型FSS。当FSS单元周期增加0.6 mm,3 dB带宽由3.5 GHz缩减为2.1GHz时,截止度增加。分析认为,对称双屏Butterworth型FSS的设计应遵循以下原则,即在满足谐振尺寸的前提下采用无加载孔径型单元且单元周期小于0.4λ,其缝隙长宽比应小于5.5,中间电介质电厚度约为0.1λ。

关键词： Butterworth滤波器频率选择表面(FSS) 导纳互导纳

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高色散系数线性渐变滤光片的研制

光学精密工程 2015年第5期23卷 1221-1226页

作者：张建高劲松李玉东中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

采用双离子束溅射物理沉积方法,通过修正线性渐变沉积速率制备了高透过率、高色散系数的线性渐变滤光片。在不同材料的膜厚修正过程中,通过匹配高低折射率材料的线性渐变趋势来减小两种材料的失配误差。利用微小光斑测试方法获得了线性... 详细信息

采用双离子束溅射物理沉积方法,通过修正线性渐变沉积速率制备了高透过率、高色散系数的线性渐变滤光片。在不同材料的膜厚修正过程中,通过匹配高低折射率材料的线性渐变趋势来减小两种材料的失配误差。利用微小光斑测试方法获得了线性渐变滤光片的线性渐变光谱数据,使用扫描电子显微镜表征了滤光片的表面形貌及微观结构。测试结果表明：制备的线性渐变滤光片各个位置的中心波长峰值透过率均达到85%以上,其工作波长为650~1 050nm,中心波长的线性变化率为20nm/mm,线性度误差在5nm以内,带外截止度在0.1%以下。制备的线性渐变滤光片不仅具有好的光谱特性,也具有良好的稳定性,完全满足滤光片在空间应用时对小型化、集成化和稳定性的需求。

关键词：线性渐变滤光片双离子束溅射色散透过率膜厚修正

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车载光电跟踪系统跟踪转台的初始标定

光学精密工程 2013年第3期21卷 782-789页

作者：徐涛李博刘廷霞薛乐堂陈涛中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100039

提出了基于坐标变换的目标跟踪转台初始标定方法,用于提高车载光电跟踪系统的跟踪精度。首先,运用坐标变换理论,建立了转台精标定的数学模型,求解了转台标定的变换矩阵;然后,根据转台标定的实际需要,通过合理地分析和近似,推导了一种转... 详细信息

提出了基于坐标变换的目标跟踪转台初始标定方法,用于提高车载光电跟踪系统的跟踪精度。首先,运用坐标变换理论,建立了转台精标定的数学模型,求解了转台标定的变换矩阵;然后,根据转台标定的实际需要,通过合理地分析和近似,推导了一种转台的粗标定方案;最后,将粗标定与精标定方法相结合对跟踪转台进行初始标定实验。实验结果表明,该标定方法提高了初始标定的效率,对大于等于10km的远距离目标,精标定之后的转台跟踪误差小于0.1°,完全满足车载光电跟踪系统的精度要求。该标定方法已在一批车载光电跟踪系统中得到了成功应用。

关键词：车载光电跟踪系统初始标定跟踪转台坐标变换

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水平式两轴转台中库德光路的快速装调

光学精密工程 2010年第8期18卷 1760-1765页

作者：乔健高云国韩光宇赵天中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国农业大学信息与电气工程学院北京130083

为实现对水平式两轴转台中库德光路的快速高精度装调,建立了自准直平行光管与平面反射镜相组合的自准直装调和检测系统。介绍了水平式两轴转台中库德光路的组成和工作原理,根据光学自准直原理给出了库德光路的装调和检测方法;结合库德... 详细信息

为实现对水平式两轴转台中库德光路的快速高精度装调,建立了自准直平行光管与平面反射镜相组合的自准直装调和检测系统。介绍了水平式两轴转台中库德光路的组成和工作原理,根据光学自准直原理给出了库德光路的装调和检测方法;结合库德光路的特点推导出基于坐标变换的库德镜辅助装调模型,进而实现了库德光路的快速装调。最后,对装调好的库德光路进行了随经轴和纬轴转动的误差检测,得出两轴转台工作过程中库德光路的实际晃动误差。结果表明,通过装调的库德光路晃动误差仅为5.2″,满足设计指标要求的8″。该装调技术不仅适用于库德光路也可对其它的反射镜装调提供一定的借鉴和参考。

关键词：库德光路快速装调自准直平行光管平面反射镜

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等径共轭调焦凸轮机构的精度分析及优化设计

光电工程 2010年第5期37卷 133-138页

作者：惠守文远国勤丁亚林李延伟刘哲华陈伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院研究生院北京100039 东北师范大学研究生院长春130024

为保证航空遥感器的成像质量,对遥感器偏移的焦平面进行校正,设计了等径共轭凸轮调焦机构。研究了影响凸轮机构精度的因素,分析了滚子径向跳动误差、凸轮加工误差、基圆半径对机构位移正确度的影响,并提出了一种基于最小二乘法,保证凸... 详细信息

为保证航空遥感器的成像质量,对遥感器偏移的焦平面进行校正,设计了等径共轭凸轮调焦机构。研究了影响凸轮机构精度的因素,分析了滚子径向跳动误差、凸轮加工误差、基圆半径对机构位移正确度的影响,并提出了一种基于最小二乘法,保证凸轮共轭等径、消除机构空回误差及防止机构卡死的优化方法。优化设计了某等径共轭调焦凸轮机构并对其进行了精度分析。结果表明,等径共轭凸轮机构的最大位移误差为±4.7μm,最大空回误差为4.8μm,机构运行稳定可靠。

关键词：调焦机构等径共轭凸轮精度分析优化

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高精度无导轨位移平台误差分析

光学精密工程 2012年第2期20卷 313-320页

作者：曹佃生高云国中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

研究了基于补偿式柔性平行四杆机构的高精度位移平台的运动精度,对变形板尺寸误差、比例杆球心距误差和内外变形板装配夹角误差等误差源进行了分析计算。采用半梁模型分析了变形板,得到变形板行程与耦合位移量的关系,给出了平台直线度... 详细信息

研究了基于补偿式柔性平行四杆机构的高精度位移平台的运动精度,对变形板尺寸误差、比例杆球心距误差和内外变形板装配夹角误差等误差源进行了分析计算。采用半梁模型分析了变形板,得到变形板行程与耦合位移量的关系,给出了平台直线度误差和耦合位移量误差关于平台位移和变形板尺寸的表达式。使用自准直仪和高精度微分测量头对平台直线度和耦合位移量进行了测量,结果表明:该补偿式结构的高精度无导轨位移平台在大行程(5mm)工作时,仍具有较高的运动精度,直线度小于1.5″,耦合位移量小于13.7m,与理论分析吻合。

关键词：位移平台直线度耦合位移柔性四杆机构变形板

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二维快速控制水冷反射镜装置设计

光学精密工程 2009年第3期17卷 493-498页

作者：邵帅高云国郭劲宣明中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

为了进一步精确控制激光发射方向,减少反射镜热畸变以提高光束质量,设计了一种新型二维快速控制水冷反射镜装置。根据高功率激光反射镜的设计和制作原则,对反射镜的材料性能进行了分析,采用主动水冷铜镜来减小镜面热畸变使镜面变形控制... 详细信息

为了进一步精确控制激光发射方向,减少反射镜热畸变以提高光束质量,设计了一种新型二维快速控制水冷反射镜装置。根据高功率激光反射镜的设计和制作原则,对反射镜的材料性能进行了分析,采用主动水冷铜镜来减小镜面热畸变使镜面变形控制在0.1μm以内。然后,分别从机械结构、驱动器和控制系统、角度检测元件3方面设计了反射镜装置,其x-y轴框架式的机械结构形式,可减小反射镜的冷却水管对轴系回转精度的影响,使回转精度<2″。实验测试结果表明,二维快速控制水冷反射镜装置工作稳定、可靠,控制光束稳定的精度<1″,可满足对激光传输方向的精确实时控制和对光束整体倾斜方向进行校正等要求。

关键词：高能激光系统快速控制反射镜水冷音圈电机

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大型光电设备基准平面自动调平系统

光学精密工程 2009年第5期17卷 1039-1045页

作者：姜伟伟高云国冯栋彦陈兆兵蒲继承中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039 中国矿业大学北京100083

研制了一种光电设备自动调平系统。选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。... 详细信息

研制了一种光电设备自动调平系统。选用了3条机械支腿支撑大型光电设备载车,由安装在光电设备基座上的倾角传感器测得基准平面的倾角大小及方向,将此角度根据调平算法换算为3个机械支腿的伸长量,驱动机械支腿伸长使基准平面达到水平。给出了支撑腿数量和机械式支腿的选择依据,设计了一种可以在小角度范围内自动矫正受力方向的机械支腿,设计了整个传动系统,并且给出了驱动电路和调平算法。实验测定其调平精度为0.003°,整个光电设备调平时间约为120 s。实验结果表明:与以往的调平系统相比,该系统缩短了光电设备开展工作的准备时间,提高了调平精度。

关键词：光电设备机械支腿限位调平算法

基于摩擦模型的反演滑模控制在大型望远镜上的应用

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光学精密工程 2017年第10期25卷 2620-2626页

作者：郭鹏飞邓永停王帅中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

根据永磁同步电机驱动的大型望远镜转台对指向精度与低速跟踪精度的要求,设计了基于摩擦模型的反演滑模控制器。建立了基于摩擦模型与外部扰动的系统模型;然后,按照反演设计方法,设计了离控制输入最远的子系统,在设计过程中加入滑模控制... 详细信息

根据永磁同步电机驱动的大型望远镜转台对指向精度与低速跟踪精度的要求,设计了基于摩擦模型的反演滑模控制器。建立了基于摩擦模型与外部扰动的系统模型;然后,按照反演设计方法,设计了离控制输入最远的子系统,在设计过程中加入滑模控制,从而减小非线性摩擦因素与外部风载等对指向精度与跟踪精度的影响。通过理论仿真和实验研究验证了该方法的有效性。结果显示:所设计的反演滑模控制器具有较好的动态响应,对扰动等不确定性因素具有较强的鲁棒性,当位置阶跃指令为4.6″时,稳态误差为0.048 51″,比传统的PI控制算法减小21.4%;当输入斜率为5(″)/s的位置斜坡指令时,稳态跟踪误差为0.031 26″,比传统的PI控制算法减小30.1%。结果表明提出的方法能够提高望远镜控制系统的指向精度和低速跟踪精度。

关键词：摩擦模型反演滑模控制永磁同步电机大型望远镜