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白光显微干涉多倍率形貌数据融合方法研究

光学学报 2025年

作者：徐舒成袁群范筱昕张佳乐马燚岑丁辰郭珍艳高志山南京理工大学电子工程与光电技术学院

白光显微干涉术是表面三维形貌无损测量的重要手段，测量时需针对待测结构的精细程度，计算测量分辨率的需求，选择相应倍率的干涉显微物镜。但物镜视场通常小于待测结构的宏观尺度，需在横向范围内多次扫描拼接测量，融合多组形貌数据... 详细信息

白光显微干涉术是表面三维形貌无损测量的重要手段，测量时需针对待测结构的精细程度，计算测量分辨率的需求，选择相应倍率的干涉显微物镜。但物镜视场通常小于待测结构的宏观尺度，需在横向范围内多次扫描拼接测量，融合多组形貌数据，满足宏观尺度特征的表征需要。为了提高测量效率，采集多频段的形貌数据，提出一种多倍率融合策略，在利用低倍率干涉显微物镜测量获取大范围形貌数据的基础上，对反映微观形貌特征的局部区域采用高倍率干涉显微物镜检测，继而减少测量次数。将多组数据采用多孔小波分解的方法进行融合，实现多种倍率干涉显微物镜检测数据中形貌特征的统一表征。多倍率融合方法不但提高了仪器的检测效率，而且提升了形貌数据中各频段特征参数的全面性与准确性。将所提方法应用在微透镜阵列曲面样品的形貌参数测试中，同步准确获取了透镜单元的周期和曲率半径参数，5×和20×干涉显微物镜测量融合后的形貌数据相比于5×干涉显微物镜干涉显微物镜单独的测量数据，子单元的周期与曲率半径的相对误差分别下降了1.34%和6.00%。在阶跃型超透镜形貌参数的数据融合中，以扫描电镜中的数据作为标称值，100×干涉显微物镜检测形貌数据与融合数据中周期参数d的相对误差为0.419%。

关键词：数据融合多倍率形貌检测白光干涉

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星基弹性PNT体系设计及其关键技术

中国科学:地球科学 2025年第3期55卷 686-698页

作者：杨元喜姚铮毛悦徐天河王棣星智慧地球重点实验室西安测绘研究所清华大学电子工程系山东大学空间科学与技术学院

星基定位导航和授时(PNT)体系无论现在和将来都是PNT领域最基础、最便捷的应用体系,因此,星基PNT服务体系应该越建设越稳健、越建设越可靠和易于应用.本文针对北斗现有星座在南北极服务性能弱,低轨卫星使用星载北斗终端自主轨道测定可... 详细信息

星基定位导航和授时(PNT)体系无论现在和将来都是PNT领域最基础、最便捷的应用体系,因此,星基PNT服务体系应该越建设越稳健、越建设越可靠和易于应用.本文针对北斗现有星座在南北极服务性能弱,低轨卫星使用星载北斗终端自主轨道测定可能存在的不连续等问题,提出了北斗星座构型优化方案;针对北斗深空服务能力不足的问题,设计了相对优化的深空PNT服务星座,计算发现,在地月轨道空间,同一轨道平面布设更多的卫星数比增加星座轨道平面数效果更优;为了提高多导航星座的服务能力,提出深、高、中、低轨导航星座弹性组合PNT服务的构想;针对现有卫星载荷固化、抗毁能力差的弱点,探讨了软件弹性定义卫星载荷的可行性,提出了星载相控阵天线、星载原子钟和卫星信号发生器的弹性调整策略;重点讨论了信号功率、信号频率、信号调制波形、信息格式的自适应调整.举例说明了弹性卫星PNT的应用模式.

关键词：北斗导航星座弹性导航星座弹性PNT服务弹性信号调制自适应信号功率

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小间隙相移测量的误差控制

光学技术 2025年第1期51卷 123-128页

作者：朱宏钰王青徐航南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

在制造业中,一些元件的平整度误差已经达数十微米量级,超出了传统干涉仪的测量范围。为了解决这个问题,可以采用大角度掠入射干涉测量方法,例如采用棱镜法的变倾角小间隙相移干涉,为解决大角度掠入射下表面反射率高,形成多光束干涉,增... 详细信息

在制造业中,一些元件的平整度误差已经达数十微米量级,超出了传统干涉仪的测量范围。为了解决这个问题,可以采用大角度掠入射干涉测量方法,例如采用棱镜法的变倾角小间隙相移干涉,为解决大角度掠入射下表面反射率高,形成多光束干涉,增加了相位提取难度的问题,提出了通过反射率控制膜系减少多光束干涉和动态膜系消除多光束干涉两种方法。使用导纳矩阵对系统进行分析以及使用Matlab仿真入射角为83°的情况,当直角棱镜弦面的反射率控制在10%的时候,多光束干涉对移相计算的误差将降低到7.2nm左右。最后介绍了可完全消除多光束干涉的动态膜设计和实际完成的设备。

关键词：变倾角相移干涉掠入射多光束干涉膜系设计

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混合智能反射面辅助感通算一体化车联网的联合功率时间分配方法

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电子与信息学报 2025年

作者：束锋张钧豪张旗姚誉卞弘艺王咸鹏海南大学信息与通信工程学院南京理工大学电子工程与光电技术学院

当前车联网(V2X)环境普遍存在频谱资源紧缺和数据传输效率低的问题。该文通过集成感知、通信和计算车联网系统(ISCC-V2X)以提升车辆用户的数据传输能力。ISCC-V2X中采用雷达感知技术帮助次用户接入主用户频谱空洞进行车联网通信，在车... 详细信息

当前车联网(V2X)环境普遍存在频谱资源紧缺和数据传输效率低的问题。该文通过集成感知、通信和计算车联网系统(ISCC-V2X)以提升车辆用户的数据传输能力。ISCC-V2X中采用雷达感知技术帮助次用户接入主用户频谱空洞进行车联网通信，在车辆用户中加入计算单元提升数据传输卸载能力，为了更好地提升车联网通信和计算性能并同时降低系统功耗，在ISCC-V2X中引入混合智能反射面(H-RIS)。该研究从时间和功率资源分配的角度出发，对H-RIS辅助的ISCC-V2X技术进行了深入探讨。该文采用了一种两阶段的优化方法，对功率分配、时间分配和反射元件进行交替优化求解，以找到最佳的优化方案，并通过定义联合吞吐量(JTC)的性能指标来表征次用户的数据传输能力和计算性能。通过仿真实验分析表明，在H-RIS辅助ISCC-V2X场景中存在一种时间功率联合分配的最优策略，能够显著提升次用户的联合吞吐量。

关键词：车联网感知通信计算一体化混合智能反射面联合吞吐量资源分配

基于扩束与辅助测量的大口径红外材料光学均匀性高精度检测

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光子学报 2025年

作者：刘威剑黄阳张生杰宋俊儒张超冀翼袁群北京空间机电研究所南京理工大学电子工程与光电技术学院

提出了基于扩束与辅助测量的四步干涉法检测材料光学均匀性。通过小口径红外球面波干涉仪与平行光管组合形成口径Φ400 mm的扩束准直光路，用于大口径红外材料光学均匀性的检测。为了解决红外材料厚度随口径不断增大后，传统四步法测量... 详细信息

提出了基于扩束与辅助测量的四步干涉法检测材料光学均匀性。通过小口径红外球面波干涉仪与平行光管组合形成口径Φ400 mm的扩束准直光路，用于大口径红外材料光学均匀性的检测。为了解决红外材料厚度随口径不断增大后，传统四步法测量材料后表面反射波前时条纹对比度太差导致无法测量的问题，提出了可见光干涉仪辅助检测样品后表面面形的方法，不增加测量次数的同时，实现材料光学均匀性的绝对测量。采用该方法对口径Φ400 mm，厚度70 mm的红外锗材料光学均匀性进行了检测，光学均匀性结果为8.89×10-5。此外，对不同口径，不同厚度的硅材料和锗材料进行了光学均匀性检测，测量不确定度均优于3.4×10-5。

关键词：大口径红外材料干涉检测辅助测量光学均匀性测量不确定度

基于扩束与辅助测量的大口径红外材料光学均匀性高精度检测

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光子学报 2025年第02期 206-215页

作者：刘威剑黄阳张生杰宋俊儒张超冀翼袁群北京空间机电研究所南京理工大学电子工程与光电技术学院

关键词：大口径红外材料干涉检测辅助测量光学均匀性测量不确定度

烧结助剂对BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ电解质烧结行为及电导率的影响

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无机材料学报 2025年第1期40卷 84-90页

作者：张婧慧陆晓彤毛海雁田亚州张山林中山大学化学工程与技术学院珠海519082

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电... 详细信息

BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ(BZCY)作为质子导体型固体氧化物燃料电池的典型电解质材料之一,具有高质子电导率及高稳定性等优点。然而,BZCY电解质的烧结活性较差,通常需要较高的烧结温度来实现致密化,而过高的烧结温度不利于电池的制备及应用。本研究旨在降低BZCY电解质的烧结温度,通过引入NiO、Fe_(2)O_(3)、ZnO与CuO等烧结助剂,探讨了烧结助剂对BZCY烧结行为的影响。结果表明,除Fe_(2)O_(3)外,其余氧化物均能有效促进BZCY烧结体的晶粒生长。其中,添加CuO对BZCY烧结过程的促进作用最显著。在BZCY中添加质量分数2%的CuO(BZCY-2%CuO)后,即使烧结温度降低至1250℃,烧结体仍能保持高于98%的相对密度。此外,在600℃的加湿H_(2)气氛下,BZCY-2%CuO的电导率高达2.7×10^(–2)S·cm^(–1),且在加湿H_(2)下的电导率相较于加湿空气高出近5倍。更为关键的是,BZCY-2%CuO电解质在电池工作条件下的电子导电性可以忽略不计,保持了优异的稳定性。

关键词：质子导体型固体氧化物燃料电池 BaZr_(0.1)Ce_(0.7)Y_(0.2)O_(3)–δ 电解质烧结助剂烧结行为电导率

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基于PSO—模糊PID的拖拉机负载敏感电液提升系统设计

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中国农机化学报 2025年第2期46卷 160-164,172页

作者：冯桢于小东徐继康李艳超徐学政日照职业技术学院机电工程系山东日照276826 山东科技大学机械电子工程学院青岛市266590 日照海卓液压有限公司山东日照276800

拖拉机电液提升系统将农机装备与机、电、液、智能控制技术相结合,实现农机装备的智能化和自动化。为提升拖拉机耕作可靠性、降低拖拉机电液提升系统的能耗,对电液提升阀控系统原理进行分析,通过改变负载敏感变量泵的可变节流阀阀口大... 详细信息

拖拉机电液提升系统将农机装备与机、电、液、智能控制技术相结合,实现农机装备的智能化和自动化。为提升拖拉机耕作可靠性、降低拖拉机电液提升系统的能耗,对电液提升阀控系统原理进行分析,通过改变负载敏感变量泵的可变节流阀阀口大小模拟负载变化,进而模拟整个电液提升阀控系统。设计一种基于PSO—模糊PID的控制策略,利用AMESim软件对负载敏感变量泵进行建模和仿真分析。由分析仿真结果可知,当负载敏感变量泵的可变节流口最大开口信号为0.6、0.8、1时,泵的出口最大流量分别为79.6 L/min、106.4 L/min、133.4 L/min,说明负载敏感变量泵能够实现负载反馈调节。

关键词：拖拉机电液提升系统负载敏感变量泵 PSO—模糊PID 可变节流口

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可调制光学IRS辅助无蜂窝VLC网络的接入资源管理算法

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电子与信息学报 2025年第02期47卷 397-408页

作者：贾林琼冯事成乐淑娟施唯束锋南京理工大学电子工程与光电技术学院海南大学信息与通信工程学院术学院

该文研究了一种基于新型光学可调制智能超表面(IRS)辅助的无蜂窝可见光通信(VLC)网络接入方案，其中IRS可以为收发端提供额外的反射信道，也可以利用反射系数可调制的特性，直接为网络用户提供无线接入。该文建立了可调制IRS辅助的无蜂... 详细信息

该文研究了一种基于新型光学可调制智能超表面(IRS)辅助的无蜂窝可见光通信(VLC)网络接入方案，其中IRS可以为收发端提供额外的反射信道，也可以利用反射系数可调制的特性，直接为网络用户提供无线接入。该文建立了可调制IRS辅助的无蜂窝VLC接入网络的系统模型，推导了网络吞吐量与发光二极管(LED)照明通信设备的工作模式、IRS的工作模式和用户接入关联之间的关系，并提出以最大化网络吞吐量为目标的接入优化问题。该优化问题分两步求解：(1)当调制模式的LED数和调制模式的IRS数给定时，基于深度确定性策略梯度(DDPG)的深度强化学习(DRL)算法可以得到最优的接入点工作模式和用户接入关联策略；(2)遍历可能的调制LED数和调制IRS元件数即可得到优化问题的解。仿真结果表明，联合优化接入点的工作模式和用户接入关联矩阵可以提高IRS辅助无蜂窝VLC网络的吞吐量。

关键词：可见光通信光学智能反射面接入资源管理最大化吞吐量 DDPG算法