蓝宝石单晶的生长技术及应用研究进展 被引量：54

1

作者 范志刚 刘建军 +3 位作者 肖昊苏 张旺 关春颖 苑立波 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期880-891,共12页

蓝宝石单晶因其优良的综合性能而成为最重要的中红外光学材料之一,在军民两用中都具有广泛的应用前景。简述蓝宝石单晶的主要性能;综述蓝宝石单晶的几种重要生长方法及其最新研究成果,并分析了各制备方法的优缺点;介绍了蓝宝石单晶的应... 蓝宝石单晶因其优良的综合性能而成为最重要的中红外光学材料之一,在军民两用中都具有广泛的应用前景。简述蓝宝石单晶的主要性能;综述蓝宝石单晶的几种重要生长方法及其最新研究成果,并分析了各制备方法的优缺点;介绍了蓝宝石单晶的应用领域及其一些最新成果;最后指出蓝宝石单晶今后的研究重点:(1)改进现有制备工艺及完善近尺寸成型技术;(2)完善蓝宝石单晶的超光滑加工理论及其技术体系。 展开更多

关键词 蓝宝石单晶 提拉法 导模法 热交换法 光学窗口 整流罩

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偏振干涉法测量晶体应力双折射精度分析 被引量：15

2

作者 肖昊苏 张运强 +2 位作者 范志刚 李福巍 潘国庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期271-276,共6页

为实现晶体材料应力双折射精确测量,提出了一种以偏振干涉法为基础的测量方法,采用楔形样品避免了样品厚度可能引起的测量错误。利用椭圆偏振光理论和琼斯矩阵,推导了检偏器旋转定位精度、四分之一波片相位偏差和待测样品方位角误差对... 为实现晶体材料应力双折射精确测量,提出了一种以偏振干涉法为基础的测量方法,采用楔形样品避免了样品厚度可能引起的测量错误。利用椭圆偏振光理论和琼斯矩阵,推导了检偏器旋转定位精度、四分之一波片相位偏差和待测样品方位角误差对测量结果——最小可探测光程差所引入误差的解析表达式。误差分析结果表明:检偏器旋转定位精度引入的光程差测量误差最大,检偏器旋转定位精度为10′时,引入的光程差测量误差为3.1nm;待测样品方位角误差引入的光程差测量误差居中,待测样品的方位角误差为1°时,引入的光程差测量误差为0.7nm;四分之一波片相位偏差引入的光程差测量误差最小,四分之一波片的相位偏差为1.5°时,引入的光程差测量误差仅为0.1nm。 展开更多

关键词 测量 应力双折射 偏振干涉法 精度分析

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气动热环境下高速飞行器光学头罩特性分析 被引量：12

3

作者 范志刚 肖昊苏 高豫强 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期361-365,共5页

建立高速飞行器红外光学头罩在气动热环境下有限元分析模型,分析头罩在气动热环境下的物理特性和光学特性,对头罩在气动热环境下的温度场、应力场、应变场和位移场进行数值计算。计算结果表明头罩在气动热环境下温度场分布不均匀,因此... 建立高速飞行器红外光学头罩在气动热环境下有限元分析模型,分析头罩在气动热环境下的物理特性和光学特性,对头罩在气动热环境下的温度场、应力场、应变场和位移场进行数值计算。计算结果表明头罩在气动热环境下温度场分布不均匀,因此头罩会产生热应力而发生形变。利用有限元分析结果,根据热光效应和弹光效应理论,对气动热环境下红外光学头罩的折射率场进行数值计算。以头罩外表面中心点折射率为例,在头罩工作时间内,通过计算得到头罩15 s后由热光效应造成的折射率改变为0.011,而由弹光效应造成的x方向折射率改变为0.000 107,即弹光效应造成的折射率改变量约为热光效应造成折射率改变量的0.97%,由此可知,在气动热环境下热光效应对头罩折射率的影响比较大,而弹光效应对头罩折射率的影响比较小。 展开更多

关键词 气动光学 红外光学头罩 有限元分析 折射率场

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气动光学头罩光传输数值仿真 被引量：8

4

作者 范志刚 肖昊苏 李辉 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期189-194,共6页

气动热环境下光学头罩由于受气动热效应作用,其形状和光学性质都将发生改变,从而影响头罩内的光传输。建立气动光学头罩有限元分析模型,根据热光效应和弹光效应理论,对头罩的折射率场进行数值计算,采用四阶龙格-库塔法编制光线追迹程序... 气动热环境下光学头罩由于受气动热效应作用,其形状和光学性质都将发生改变,从而影响头罩内的光传输。建立气动光学头罩有限元分析模型,根据热光效应和弹光效应理论,对头罩的折射率场进行数值计算,采用四阶龙格-库塔法编制光线追迹程序对气动光学头罩内红外辐射光线传输进行了数值仿真,得到了头罩光学系统出射波面波像差和调制传递函数。研究结果表明:气动热环境下热光效应对光学头罩光传输的影响远比弹光效应大,且气动光学头罩成像质量受到气动热效应的影响严重下降,为了提高高速飞行器的制导精度,不能忽视气动热对头罩光传输的影响。 展开更多

关键词 气动光学 红外光学头罩 光线追迹

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气动光学头罩热辐射效应数值仿真研究 被引量：7

5

作者 范志刚 于翠萍 +1 位作者 肖昊苏 张旺 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期649-653,共5页

气动热环境下高速飞行器的光学头罩由于受气动热效应作用,其温度急剧升高,产生严重的气动热辐射效应。为评估气动热环境下高速飞行器光学头罩热辐射对探测系统性能的影响,采用有限光线代表连续辐射的方法,并引入热瞳概念建立了气动光学... 气动热环境下高速飞行器的光学头罩由于受气动热效应作用,其温度急剧升高,产生严重的气动热辐射效应。为评估气动热环境下高速飞行器光学头罩热辐射对探测系统性能的影响,采用有限光线代表连续辐射的方法,并引入热瞳概念建立了气动光学头罩热辐射传输计算模型并对气动光学头罩自身干扰辐射光线在光学系统内的传输进行了数值仿真,考察了光学头罩温度场为非均匀分布时其自身干扰辐射在探测器接收面的辐照度分布。研究结果表明:由头罩顶点求得的热瞳是光学头罩热辐射能的公共入口,它可将光线追迹的时间减小至追迹全部光线所需时间的十几分之一;根据探测器接受面干扰辐射随时间的变化趋势可知在飞行数秒后头罩干扰辐射将淹没目标信号,气动光学头罩热辐射效应不容忽视。 展开更多

关键词 气动光学 光学头罩 热辐射效应 光线追迹法

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Ge基二维三角晶格光子晶体的光子带隙 被引量：6

6

作者 刘建军 范志刚 +3 位作者 肖昊苏 张旺 关春颖 苑立波 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期35-41,共7页

导出了二维三角晶格光子晶体的填充系数与正多边形散射子外接圆半径的普适关系,并利用平面波展开法计算了Ge基二维三角晶格光子晶体的光子带隙.计算表明:Ge圆柱置于空气背景中时,可产生TM、TE带隙,TM带隙占优势;随着Ge填充系数的增大,... 导出了二维三角晶格光子晶体的填充系数与正多边形散射子外接圆半径的普适关系,并利用平面波展开法计算了Ge基二维三角晶格光子晶体的光子带隙.计算表明:Ge圆柱置于空气背景中时,可产生TM、TE带隙,TM带隙占优势;随着Ge填充系数的增大,光子带隙的宽度先增大后减小,其中心频率由高频向低频移动;TM模第一带隙宽度在半径为0.14a处达峰值.空气圆柱置于Ge背景中时,可产生TM、TE及完全带隙,TE带隙占优势;随着空气填充系数的增大,光子带隙的宽度先增大后减小,其中心频率由低频向高频移动;TE模第一带隙宽度和最大完全带隙宽度分别在半径为0.46a和0.49a处达峰值. 展开更多

关键词 光子晶体 填充系数 平面波展开法 光子带隙

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气动热环境下高速飞行器光学头罩光传输分析 被引量：5

7

作者 范志刚 肖昊苏 +2 位作者 李辉 潘国庆 李福巍 《航空兵器》 2010年第5期59-61,64,共4页

气动热环境下,光学头罩由于受到气动热和热应力的作用,产生形变且其光学性质发生改变,进而影响到光学头罩内红外辐射光线的传输,使得头罩光学系统成像质量下降,最终将影响高速飞行器的制导精度。以红外成像在高速飞行器上的应用需求为背... 气动热环境下,光学头罩由于受到气动热和热应力的作用,产生形变且其光学性质发生改变,进而影响到光学头罩内红外辐射光线的传输,使得头罩光学系统成像质量下降,最终将影响高速飞行器的制导精度。以红外成像在高速飞行器上的应用需求为背景,对头罩内光传输进行了数值仿真,得到了头罩光学系统在气动热环境中各项光学评价函数。 展开更多

关键词 气动光学 光学头罩 光线追迹 气动热

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气动光学效应内涵及其对成像探测的影响机理 被引量：5

8

作者 熊晓月 费锦东 +1 位作者 陈澄 肖昊苏 《现代防御技术》 北大核心 2017年第3期139-146,共8页

带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平... 带有红外成像探测系统的飞行器在大气层内高速飞行时,光学头罩与大气层之间发生剧烈的相互作用,产生气动光学效应。该效应将引起像偏移、像模糊、像抖动,使得红外成像探测系统对目标的成像探测威力下降、探测精度降低。研究了高速动平台下气动光学效应的内涵及其对红外成像探测系统探测威力、探测精度的影响机理,对典型飞行状态下产生的气动光学效应进行了数学仿真计算,得到了仿真计算结果,并对仿真结果进行了分析。 展开更多

关键词 红外成像探测 气动光学效应 像偏移 像模糊 像抖动 探测威力 探测精度

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基于波前编码的红外无热化光学系统相位掩模板热效应特性分析(英文) 被引量：5

9

作者 陈守谦 范志刚 +1 位作者 许志高 肖昊苏 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期210-215,共6页

分析了基于波前编码技术的无热化光学系统中相位掩模板的自身热效应,得到了不同温度下光瞳处相位板相位函数的变化.分析了由相位板热效应引起的波前编码系统成像特性的变化.通过数值及图像仿真证明了相位板热效应对波前编码无热化光学... 分析了基于波前编码技术的无热化光学系统中相位掩模板的自身热效应,得到了不同温度下光瞳处相位板相位函数的变化.分析了由相位板热效应引起的波前编码系统成像特性的变化.通过数值及图像仿真证明了相位板热效应对波前编码无热化光学系统性能产生的影响.结果表明,相位板热效应对系统MTF(调制传递函数)的离焦不变特性和编码图像的可复原性产生严重的影响. 展开更多

关键词 波前编码 无热化 热效应 相位掩模板

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带摆镜的二维扫描制冷红外光学系统设计 被引量：2

10

作者 许敏达 田雪 +2 位作者 姚睿 肖昊苏 陈澄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第3期281-286,共6页

带摆镜的像方扫描光学系统通常只在一维方向扫描成像,当摆镜在二维方向摆扫成像时,摆镜方位俯仰耦合运动带来的对光轴指向、光斑尺寸、成像性能等影响不能忽略。分析了不同的摆镜扫描光学系统的基本形式,并对像方摆镜扫描光学系统二维... 带摆镜的像方扫描光学系统通常只在一维方向扫描成像,当摆镜在二维方向摆扫成像时,摆镜方位俯仰耦合运动带来的对光轴指向、光斑尺寸、成像性能等影响不能忽略。分析了不同的摆镜扫描光学系统的基本形式,并对像方摆镜扫描光学系统二维摆扫带来的影响进行了分析。对内轴为方位、外轴为俯仰的像方摆镜在不同的二维摆扫角度下的入射光轴指向和窗口处光斑尺寸进行了理论计算,提出了二维像方摆镜扫描光学系统设计与分析方法。利用Zemax建立了二维像方摆镜扫描光学系统模型,仿真分析了不同方位俯仰摆扫角度下的成像性能、光轴指向以及窗口挡光情况。在不同方位俯仰角度下,光学系统在17 lp/mm处MTF均大于0.4,窗口极限挡光小于21.4%。 展开更多

关键词 红外 像方扫描 二维摆镜 光学系统

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复杂热环境下蓝宝石共形头罩气动热效应研究 被引量：3

11

作者 肖昊苏 陈澄 +2 位作者 姚睿 魏宇飞 张丽琴 《现代防御技术》 北大核心 2015年第4期13-18,61,共7页

分析了蓝宝石共形头罩外流场特性,获得了头罩温度、应力、应变和形变场;根据热光效应和弹光效应计算了头罩折射率分布。研究发现复杂热环境下共形头罩驻点处和前方区域气动加热较为严重,热光效应对头罩折射率场改变的影响远比弹光效应... 分析了蓝宝石共形头罩外流场特性,获得了头罩温度、应力、应变和形变场;根据热光效应和弹光效应计算了头罩折射率分布。研究发现复杂热环境下共形头罩驻点处和前方区域气动加热较为严重,热光效应对头罩折射率场改变的影响远比弹光效应大。研究成果对认识共形头罩气动加热的机理以及头罩防热设计具有一定指导意义。 展开更多

关键词 气动光学窗口 热辐射 光线追迹 建模研究

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挖掘机驾驶室ROPS&FOPS性能仿真与试验分析 被引量：2

12

作者 朱立源 肖昊苏 陈新文 《机械工程与自动化》 2021年第3期56-58,61,共4页

挖掘机工作环境复杂,容易发生翻车或重物击中的事故,为了保障驾驶员生命安全,需要安装ROPS&FOPS装置。以某公司ET66型挖掘机驾驶室为研究对象,建立挖掘机驾驶室ROPS&FOPS装置有限元模型,通过Dyna求解器计算驾驶室在5种验收基准... 挖掘机工作环境复杂,容易发生翻车或重物击中的事故,为了保障驾驶员生命安全,需要安装ROPS&FOPS装置。以某公司ET66型挖掘机驾驶室为研究对象,建立挖掘机驾驶室ROPS&FOPS装置有限元模型,通过Dyna求解器计算驾驶室在5种验收基准下的变形、载荷及吸收能量。试验结果与仿真结果对比表明:驾驶室变形后没有任何部位侵入DLV区,符合国家标准要求,且仿真结果与试验结果一致性达80%以上,准确地反映了驾驶室的承载能力,可为后续的多目标结构轻量化优化设计提供参考。 展开更多

关键词 挖掘机驾驶室 ROPS&FOPS 仿真

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音乐干预疲劳驾驶试验平台的搭建与试验研究 被引量：1

13

作者 肖昊苏 朱立源 《机械工程与自动化》 2021年第6期7-9,12,共4页

疲劳驾驶导致的交通事故已成为各国面临的严重社会问题之一,因此,亟需针对疲劳驾驶的检测与有效预警方法开展相关研究。通过搭建音乐干预疲劳驾驶试验平台,采用正交试验分析方法,研究了不同音乐特征对疲劳驾驶的影响,提出最优音乐干预方... 疲劳驾驶导致的交通事故已成为各国面临的严重社会问题之一,因此,亟需针对疲劳驾驶的检测与有效预警方法开展相关研究。通过搭建音乐干预疲劳驾驶试验平台,采用正交试验分析方法,研究了不同音乐特征对疲劳驾驶的影响,提出最优音乐干预方案,探索最佳的音乐干预特征。试验结果表明:不同的音乐类型对被试者的疲劳程度均有明显的抑制作用,且第6种音乐干预方案对被试者疲劳干预的效果最好;结合极差分析法,发现音乐特征中的音调对驾驶疲劳干预的影响最明显。 展开更多

关键词 疲劳驾驶 音乐干预 试验平台

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