• 2010年第29卷第2期文章目次
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    • >红外物理与材料器件
    • 晶格失配度达2.6%的波长扩展InGaAs/InP光电探测器结构

      2010, 29(2):81-86. CSTR:

      摘要 (2681) HTML (76) PDF 374.02 K (6556) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用气态源分子束外延,采用相对较高的1.1%μm-1失配度变化速率,在InAlAs递变缓冲层上生长了晶格失配度高达2.6%的InP基InGaAs变形晶格探测器结构,并与采用相同结构而晶格失配度为1.7%和2.1%的探测器样品进行了比较。通过原子力显微镜、X射线衍射、光致发光和器件特性测试对样品进行了表征。结果显示该晶格失配度达2.6%的探测器结构具有较好的表面形貌、较大的晶格弛豫度和理想的光学特性。器件室温截止波长约为2.9μm,直径为300μm的器件室温下在反向偏压10mV时的暗电流为2.56μA。

    • 高迁移率GaAs/Al0.35Ga0.65As二维电子气的微波回旋共振研究

      2010, 29(2):87-90. CSTR:

      摘要 (1978) HTML (113) PDF 500.78 K (4605) 评论 (0) 收藏

      摘要:掌握微波辐照下的电子态性质是理解高迁移率二维电子气在低磁场区的纵向电阻振荡和零电阻态等新奇物理现象的关键.基于反射率测量的微波回旋共振技术(RODCR),研究了高迁移率、低浓度GaAs/Al0.35Ga0.65As二维电子气在Ka波段微波辐照下的电子态性质. 通过在不同条件下的RODCR测量,具体讨论了微波交变电场方向、入射激光波长和温度等因素对RODCR测量结果的影响规律. 研究结果表明,RODCR测量技术为研究二维电子系统电子态性质提供了简便而有力的手段.

    • >红外学科交叉融合研究
    • 一种线阵红外焦平面的图像处理方法

      2010, 29(2):91-93. CSTR:

      摘要 (3129) HTML (98) PDF 559.16 K (4876) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据线阵碲镉汞焦平面中少数载流子的横向收集物理特性,提出了一种改善红外焦平面图像质量的处理方法,并应用于某试验卫星的遥感图像上。这些遥感图像是采用上海技术物理研究所研制的256元线列焦平面组件获得的。结果表明,经处理后图像的分辨率和对比度均有显著提高。

    • >红外物理与材料器件
    • LiNbO3:Fe 和 LiNbO3:Fe:Mn 晶体非挥发全息存储的理论研究

      2010, 29(2):94-96. CSTR:

      摘要 (1876) HTML (89) PDF 380.37 K (4067) 评论 (0) 收藏

      摘要:以双中心模型为基础,理论研究了连续光条件下近化学比LiNbO3:Fe和LiNbO3:Fe:Mn晶体在 稳态情况下的非挥发双色二步全息存储性能。通过考虑在深、浅能级中心之间所有可能的电子交换过程,从理论上证实在低光强范围内LiNbO3:Fe晶体比LiNbO3:Fe:Mn晶体有着更大的空间电荷场、更高的记录灵敏度和动态范围。

    • 非制冷微悬臂梁式红外焦平面探测器读出电路设计

      2010, 29(2):97-101. CSTR:

      摘要 (2371) HTML (124) PDF 654.90 K (7851) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对非制冷微悬臂梁电容式红外探测器,设计了一款焦平面读出电路。根据电路噪声建模与分析,对电路进行了优化设计以抑制噪声。采用0.35μm 的CMOS工艺设计、制造了16×16读出电路原型,测试结果表明:5V电源电压、50Hz帧频下电路总功耗16.5mW,典型工作模式下线性度为99.2%,通道一致性大于97%,等效输入噪声电荷小于150e。

    • CO2激光对长波红外HgCdTe探测器干扰的分析

      2010, 29(2):102-104. CSTR:

      摘要 (1990) HTML (126) PDF 307.83 K (5390) 评论 (0) 收藏

      摘要:激光干扰是对抗精确制导武器,保卫己方目标的重要方式。针对高功率CO2激光对某光导型长波红外HgCdTe探测器的干扰损伤进行了理论分析与实验研究。根据实验结果,利用激光辐照探测器的温升理论模型,计算了温升随辐照时间和功率的关系,并和CO2激光器辐照光导型长波红外HgCdTe探测器的实验结果进行对比。理论和实验结果表明此探测器的干扰阈值为16.5W/cm2、损伤阈值为126W/cm 2。实验结论对研究激光干扰星载探测器技术具有一定的参考价值。

    • >毫米波与太赫兹技术
    • Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计

      2010, 29(2):105-108. CSTR:

      摘要 (2136) HTML (112) PDF 365.35 K (5023) 评论 (0) 收藏

      摘要:扩展相互作用速调管(EIK)由多个重入式多间隙耦合腔构成,毫米波段高功率微波源的需求推动了Ka波段EIK的研制。分别利用等效电路理论和场分析方法推导了由三个同样间隙构成的三间隙耦合输出腔间隙阻抗实部的的计算公式,然后应用等效电路方法获得了滤波器加载宽频带输出回路的基本参数,应用场分析方法设计了冷测带宽达4.6%的滤波器加载三间隙耦合输出腔结构,为宽频带EIK的研制打下坚实的基础。

    • W波段边廊模回旋管Vlasov模式变换器的辐射场研究

      2010, 29(2):109-113. CSTR:

      摘要 (2163) HTML (98) PDF 662.15 K (5412) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用几何光学模型详细研究了边廊模回旋管中Vlasov模式变换器的工作原理,利用等效像源模型结合矢量绕射理论分析了通过此模式变换器的辐射场。考虑W波段边廊模回旋管的具体参数,通过数值计算,讨论了通过Vlasov模式变换器后辐射波束的场分布特性。结果表明,Vlasov模式变换器将回旋管中的高阶边廊模式转换为自由空间的高斯模式,且远场的高斯场型较近场更好。

    • >红外光谱与遥感技术
    • 异戊二烯及其光氧化产物的傅里叶变换红外光谱研究

      2010, 29(2):114-116. CSTR:

      摘要 (2242) HTML (121) PDF 324.87 K (6700) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用傅里叶变换红外吸收光谱,测量得到了异戊二烯单体分子的光谱信息,采用Gaussion 03 程序通过密度泛函方法计算得到异戊二烯的红外光谱,理论结果与实验结果符合的较好。利用自制的烟雾腔模拟研究·OH自由基启动的异戊二烯光氧化过程,使用傅里叶变换红外光谱仪,测定光氧化产物的分子官能团,定性分析产物组分。结果表明产物中含有羰基化合物、C-O键化合物、醛、酮、羧酸及硝酸类有机化合物。

    • >红外学科交叉融合研究
    • 提高无线传感器网络信息安全的时间反演技术

      2010, 29(2):117-122. CSTR:

      摘要 (1856) HTML (100) PDF 1.30 M (5476) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来无线传感器网络被广泛应用于三维立体监测、分布式监测、目标跟踪、空间探索、随机分布测量等领域。由于无线传感器网络在军事上的特殊用途,如敌情侦察、兵力监控及其他的特殊用途,使其信息传输的安全性研究得到了广泛地关注。本文主要通过引入一种新技术——时间反演(TR, Time Reversal)技术,来降低信号在空间与时间上被非法检测到的概率。时间反演技术使得信号只有在特定的时间和特定的空间内才可以被检测出来,而超出这个范围信号很难被检测出来,从而提高无线传感器网络的信息安全。

    • >毫米波与太赫兹技术
    • 毫米波热辐射阵列的空间谱估计阵列误差模型研究

      2010, 29(2):123-127. CSTR:

      摘要 (2507) HTML (124) PDF 679.12 K (4534) 评论 (0) 收藏

      摘要:将空间谱估计应用于毫米波热辐射阵列接收系统对目标进行超分辨率探测,需要解决目标热辐射信号能量弱和阵列误差使性能下降两个主要问题。为此,建立了低信噪比阵列误差模型,该模型综合考虑了通道幅相误差对信源和通道噪声的影响,推导出由它们所造成的阵列接收数据自相关矩阵的特征值扰动范围和信号特征向量空间误差距离。利用该模型提出了一种通道幅相误差校正算法,使得高分辨率的空间谱估计算法能够很好地应用于毫米波热辐射阵列接收系统,并通过实验验证了新模型及校正算法的正确性和有效性。

    • >红外光谱与遥感技术
    • 近红外光谱结合小波变换-径向基神经网络用于奶粉蛋白质与脂肪含量的测定

      2010, 29(2):128-131. CSTR:

      摘要 (2037) HTML (94) PDF 300.94 K (6174) 评论 (0) 收藏

      摘要:应用近红外光谱分析技术结合化学计量学方法,建立了奶粉脂肪和蛋白质含量测定的化学计量学建模新方法。首先采用Kernard-Stone法对校正集样本和预测集样本进行分类,然后利用小波变换滤波技术对样品的近红外光谱进行压缩去噪处理,结合滤波后重构光谱信号建立脂肪和蛋白质的径向基神经网络回归模型,并分别对径向基网络的扩散常数spread值及小波变换中的小波基与压缩尺度三个参数进行了详细的讨论。脂肪模型在小波基为db2及小波尺度为4时,spread值为3.5时的预测模型精度最好;蛋白质模型在小波基为db8及小波尺度为4时,spread值为6时的预测模型精度最好。所建立的脂肪和蛋白质校正模型的预测集相关系数(Rp)分别为0.990和0.994,预测均方根误差分别为0.007与0.004。预测结果表明,RBF网络结合小波变换进行建模预测,模型简单、稳健且精度较好,该方法适合奶粉脂肪和蛋白质含量的快速、无损测定。

    • 动态光谱和PLS在人体血液红细胞无创测量中的应用

      2010, 29(2):132-135. CSTR:

      摘要 (2374) HTML (115) PDF 327.16 K (6385) 评论 (0) 收藏

      摘要:首次利用动态光谱指端透射法进行了人体红细胞无创测量的研究。对28名健康志愿者进行了在体测量,选用偏最小二乘法(PLS)对获取的动态光谱数据和红细胞实测值进行建模分析,得到定标集和验证集的相关系数分别为0.9193和0.9058,验证集的相对误差最大为7.96%,平均相对误差为6.21%。结果表明:动态光谱法可以有效地克服个体差异等对光谱测量的影响,较准确地进行人体红细胞含量的测量,是一种比较好的血液成分无创测量方法。

    • >红外学科交叉融合研究
    • 用于入侵的自适应遗传算法训练人工神经网络

      2010, 29(2):136-139. CSTR:

      摘要 (2312) HTML (96) PDF 197.93 K (4663) 评论 (0) 收藏

      摘要:给出了一种能和网络结构一一对应的,合适的染色体编码方法。用物种入侵的遗传算法训练人工神经网络,在入侵过程中,遗传算法自适应的调整交叉算子和变异算子。提出了一种根据平均适应度值确定入侵物种规模的方法,并详细描述了算法步骤,最后通过实验证明了本文算法的有效性和优越性。

    • 计入波段间相关性的高通调制图像融合方法

      2010, 29(2):140-144. CSTR:

      摘要 (1969) HTML (115) PDF 173.32 K (4739) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用通用分量替换(general component substitution, GCOS)的扩展模型对几种具有代表性的融合方法进行分析,探讨了这些方法在细节注入方式之间的联系。在此基础上,提出了一种考虑全色与多光谱图像之间相关性的空间可变的细节注入方法;结合不同的细节提取方式,构建了三种新的高通滤波调制融合方案。利用所提出的方法对Ikonos和Quickbird数据融合结果进行定量分析,并与传统的高通滤波调制方法(high-pass modulation, HPM)进行了对比。可见光波段的融合结果表明,调制方法和细节提取方式的改进均有效的提高了融合性能,且由调制参数的改进引起的融合性能的提高十分显著;近红外波段的融合试验则表明近红外与全色波段的融合在滤波器设计方面需要做进一步的研究。

    • 用于SAR图像分割的第二代Bandelet域HMT-3S模型

      2010, 29(2):145-149. CSTR:

      摘要 (2039) HTML (107) PDF 782.46 K (6376) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统的基于变换域隐马尔可夫树(Hidden Markov Tree, HMT)模型的SAR图像分割方法不能得到较满意的区域一致性结果和较准确的分割边缘的问题,提出了一种基于第二代Bandelet域HMT-3S模型的SAR图像分割方法(BHMT-3Sseg)。HMT-3S模型是一种融合了子带间相关性的HMT模型,在描述图像纹理特征时,更具合理性。BHMT-3Sseg方法采用HMT-3S模型对图像的第二代Bandelet系数建模,通过HMT-3S模型参数的训练、各尺度似然值的计算和基于邻域背景的多尺度融合,实现对SAR图像的分割,既能得到较为准确和连续的边缘,也增强了分割结果的区域一致性。实验表明,本文方法BHMT-3Sseg对SAR图像分割是可行有效的。

    • 基于背景残差数据的高光谱图像异常检测算法

      2010, 29(2):150-151. CSTR:

      摘要 (2544) HTML (62) PDF 571.44 K (9148) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高光谱图像微小目标检测中严重的背景干扰问题,提出了一种基于背景残差数据的非线性异常检测算法。首先利用提取的背景光谱端元对图像各像元进行光谱解混,实现了目标信息和复杂背景信息的分离;接着将含有丰富目标信息的解混残差数据非线性映射到高维特征空间,可以充分挖掘高光谱图像波段间隐含的非线性信息,并在特征空间利用RX算子完成目标的检测,从而在抑制大概率背景信息的基础上有效地利用了高光谱图像波段间的非线性统计特性。为了验证算法的有效性,利用真实的AVIRIS数据进行了实验研究,并与经典RX算法、未抑制背景的特征空间核RX算法的检测结果相比较,结果表明基于背景残差数据的检测算法具有良好的检测性能和较低的虚警,而且运算复杂度较低。

    • >红外光电系统与应用技术
    • 基于卡尔曼滤波器的传像光纤束位置搜索

      2010, 29(2):156-160. CSTR:

      摘要 (1852) HTML (84) PDF 588.96 K (5292) 评论 (0) 收藏

      摘要:为获取超高分辨率图像时,设计了一种入端为线阵排列、出端为面阵排列的传像光纤束。利用该光纤束的成像系统在合成目标图像时,需要建立光纤束出端、入端位置坐标表。介绍了一种基于卡尔曼滤波器的算法,对出端光纤位置逐一搜索;搜索光纤位置时区分层内、层间设置不同初始步长,按均方误差最小原则对搜索步长进行修正。算法采用了对比终止边界、标定已搜索光纤两种稳健性措施,“Z”字型搜索路径提高了算法效率。实验结果表明,搜索算法得到的位置坐标表准确标定光纤位置,提取光纤束耦合的信息还原了目标图像。

主编:褚君浩

国际标准刊号:ISSN 1001-9014

国内统一刊号:CN 31-1577

国内邮发代号:4-335

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