摘要:3C-SiC晶体在航空航天、能源、化工及电子等工程领域应用广泛，但其表面摩擦和磨损机制的深入理解与低损伤加工仍面临挑战。文章采用分子动力学模拟方法，系统探究了纳米抛光深度对 3C-SiC晶体材料去除机制的影响。通过在特定范围内改变抛光深度，详细分析了其对工件原子运动和结构转变的作用规律。模拟结果表明，减小抛光深度可降低抛光引起的亚表面损伤和相变程度。具体而言，1~3 nm的抛光深度范围能有效抑制非晶化转变和六方结构生成，减小亚表面损伤层厚度，并获得更优的表面形貌(如更窄的堆积区、更低的切屑高度)。该研究在原子尺度上深化了对 3C-SiC材料去除机制的理解，对实现其表面及亚表面的超精密加工具有重要指导价值。

摘要:高光谱成像技术能够同时获取目标的空间和光谱信息，在遥感、生物医学及材料分析等领域展现出巨大的应用潜力。然而，传统机械扫描方式存在效率低、光通量受限及稳定性不足等问题，制约了其进一步推广。近年来，数字微镜器件(DMD)凭借其高速调制、宽波段响应与高可靠性等优势，被广泛应用于高光谱成像系统的优化与创新。文章系统综述了基于 DMD的高光谱成像技术的研究进展，涵盖推扫式、编码孔径、快照式、显微与视频化以及超快过程捕获等多类架构，并在统一指标下对其性能进行横向比较。研究结果表明，DMD系统覆盖波段已从可见光扩展至近红外；光谱分辨率由复用型系统的 3.73 nm提升至可调谐架构的 0.2 nm；成像速度涵盖 10 Hz光谱视频、超过 30 fps的高光谱视频，以及 3. 85 THz帧率的瞬态捕获。进一步分析了系统在稳定性、对准容差、环境适应性及数据处理负荷等方面面临的工程化挑战，并对其在微型化、智能化与多模态融合等方面的发展前景进行展望。

摘要:针对步进频连续波(SFCW)探地雷达(GPR)传统仿真方法因需逐频点计算而导致的耗时长、灵活性差问题，提出一种基于冲激响应的快速仿真方法。该方法将 GPR系统建模为线性时不变系统，通过计算其冲激响应并与输入信号卷积来获取对应的回波信号，并求解出系统传递函数用于 SFCW的回波信号计算，从而有效避免了每个频率的重复仿真，显著提高仿真效率。研究结果表明，该方法在确保仿真结果准确性的前提下，显著提升了仿真效率(仿真时间约为传统方法的 16. 4%)，且与实际测量结果的误差控制在 4. 34%以内。所提方法有效解决了现有 GPR仿真耗时长、资源消耗大的问题，为探地雷达的高效仿真及在复杂环境下的应用提供技术支撑。

摘要:随着工业领域对微孔需求的快速增加，多种先进制造工艺应运而生，如激光束加工、电火花加工、电化学加工和超声振动加工。其中，激光束加工是最常用的先进加工方法之一，具有显著优势。文章系统综述了激光打孔的基本原理、加工方式、不同材料的激光微孔加工特性及相关案例，分析了造成重铸层和飞溅现象的原因及解决办法，并介绍了超快激光打孔技术的研究进展。此外，分类介绍了振动辅助、磁场辅助和液体辅助激光复合加工工艺的实验方法、加工机理、适用范围和优缺点。最后，总结了激光束加工面临的主要挑战，并对未来研究方向进行了展望。

摘要:为解决探地雷达回波信号易受噪声干扰导致探测精度下降的问题，文章提出一种基于圆周卷积的小波去噪算法。该方法通过对信号进行预处理以分离噪声，采用两层分解及 Sym8小波基可获得最优去噪性能。仿真结果表明，所提算法能有效抑制噪声，同时保留信号的关键特征，将信噪比从 10 dB提升至 17. 53 dB，并显著提高目标定位的精度，深度测量误差由 5.12 cm降至 1.27 cm。该研究为地下探测提供了一种高精度解决方案。

摘要:针对视觉和激光雷达在复杂气象条件下适应性差、检测精度有限，文章提出一种基于机载毫米波合成孔径雷达的高分辨率成像技术。该技术采用正侧视条带式成像模式，通过距离向脉冲压缩、距离徙动校正与方位向匹配滤波实现目标区域的精确聚焦和全天时、全天候的输电线路检测。为满足无人机平台的应用需求，设计了基于 Xilinx Zynq-7000 SoC的数字采集与处理装置，可以无线完成雷达回波信号的采集、预处理和存储。在农田和输电线路实训场开展的飞行实验测试表明，所提出的技术可在全天候条件下实现较高成像成功率，为输电线路智能巡检及故障诊断提供了可靠的技术支撑。

摘要:为研究线结构光传感器在齿廓偏差测量中的精度问题，提出一种基于该传感器的齿廓偏差测量方法。通过建立测量渐开线圆柱齿轮齿廓的倾斜误差模型，并将其对直齿轮进行测量时的误差模型进行简化，系统分析了传感器空间姿态等因素对测量精度的影响。通过实验对标准渐开线样板进行测量并和 Klingelnberg P26齿轮测量中心结果进行对比，验证了所提方法的有效性。实验结果表明，在进行误差补偿后，所提出的基于线结构光传感器齿廓偏差测量方法能够达到 7级精度，满足渐开线直齿圆柱齿轮齿廓偏差的测量要求。

摘要:为满足消费电子、医学成像、军事与安全监控等短波红外探测与成像场景的应用需求，通过新材料、新机理、新结构和集成工艺等关键技术，开发兼具宽谱响应、低暗电流与低成本的短波红外探测器，推动高性能短波红外探测系统的发展。文章首先分析了传统 APD器件的应用局限性及新型半导体材料的研究方向；然后描述了量子点材料、二维材料在光电探测器中应用与不足；其次围绕混合维度异质结材料与探测器的集成化技术，重点阐述了混合维度异质结材料融合不同维度材料的能带特性、工艺兼容性优势，以及存在的技术难题；接着介绍了国内外关于混合维度异质结材料与器件的研究进展；最后展望了基于混合维度异质结硅 APD短波红外探测阵列的发展趋势。混合维度异质结材料体系不仅能突破硅基材料在短波红外探测中的固有能带限制，还可为下一代高分辨红外成像芯片和光电集成系统提供关键技术支持，从而助力消费电子、机器视觉和人工智能领域发展。

摘要:文章提出一种基于复合腔结构的 1 550 nm窄线宽光纤激光器。通过主腔和子腔之间形成的游标效应，拓宽了腔内纵模间隔。采用一段 5m长的低掺杂未泵浦掺铒光纤作为饱和吸收体，借助环形器和光纤光栅(FBG)的反射作用，在吸收体内形成相向传输激光并产生驻波，进而形成动态光栅以实现滤波。在 FBG、复合腔和可饱和吸收体的共同滤波作用下，有效消除了多纵模振荡并抑制了模式跳变。当泵浦功率为 200 mW时，激光器输出中心波长为 1 550. 15 nm、功率为 8 mW的窄线宽激光，经延时自外差法测得线宽为 784 Hz。

摘要:为满足 InP基光电子器件的低损耗单片集成需求，针对 InGaAlAs/InGaAlAs多量子阱材料结构开展量子阱混杂(QWI)技术研究。文章着重探讨 QWI技术中离子注入诱导(IIID)和无杂质空位扩散(IFVD)两种方法以实现单片集成器件中有源区与无源区吸收谱波长的调控。当采用 IIID方法时，尽管通过离子注入和快速热退火工艺可实现一定的波长蓝移，但铝原子在 InGaAlAs中具有较高的迁移势垒以及电感耦合等离子体 -反应离子刻蚀引入的额外晶格缺陷，导致蓝移效果受限。在 500 keV的注入能量，以及 725℃，180 s的快速热退火条件下，样品仅实现了最大 18.9 nm的蓝移，且工艺损伤问题较为突出。相比之下，采用 IFVD方法则表现出更优的波长调控性能。具体来说，通过等离子增强型化学气相淀积(PECVD)沉积 190 nm的 SiNx薄膜以诱导无源区量子阱混杂，在 800℃，120 s的 RTA条件下可实现最大 114 nm左右的蓝移；相同条件下，采用 PECVD沉积 200 nm的 SiO.薄膜对有源区进行保护，蓝移仅为 5.1 nm，满足单片集成器件中有源区与无源区吸收谱波长调控的需求。

摘要:文章设计、仿真并制备了一种短波长、大功率的红光半导体激光器。首先，通过仿真模拟计算了激光器的本征模式，并研究了限制因子和发散角等参数的变化规律。然后，采用金属有机化学气相沉积法制备出 AlGaInP/GaAs材料体系的外延片。在激光器的制备过程中，使用 Zn扩散法对端面处的量子阱进行混杂，形成非吸收窗口；PL光谱结果表明，扩散区域的峰值波长相较于未扩散区域发生蓝移，偏移量达 39.2 nm。测试结果显示，未制作非吸收窗口的样品在 1.7 W时发生了光学灾变损伤(COMD)，而制作了非吸收窗口的样品达到 5.7 W时仍未出现 COMD，功率提升 3倍以上。该方法能够有效提高器件腔面 COMD阈值及其可靠性。

摘要:针对全局快门 CMOS图像传感器(CIS)中传统 5T像素噪声较大、动态范围有限，以及帧率受模数转换器(ADC)量化速度制约的问题，文章提出一种结合复位噪声抑制与横向溢出积分电容(LOFIC)技术的高动态范围像素设计方案。采用渐进式源随器反馈复位方法，在像素内实现对浮动扩散(FD)节点的复位噪声抑制；所设计的 LOFIC结构可在不减小转换增益的前提下扩展满阱容量与动态范围；同时，提出一种半斜坡双积分式模数转换器(DS ADC)，通过将完整斜坡拆分为两个斜率相反的半斜坡，实现在不增加功耗和面积的前提下量化速度翻倍。仿真结果表明，该全局快门像素噪声仅为 0.78 e.，满阱容量为 109. 36 ke.，动态范围达 103 dB；在 166. 7 MHz时钟频率下，DS ADC采样率为 303 kSps，量化像素的复位电压与信号电压仅需 4 μs。

摘要:超导纳米线单光子探测器(SNSPD)因其超低时间抖动，被广泛应用于飞行时间激光测距、光时域反射仪和量子密钥分发等领域。针对多通道 SNSPD系统，提出一种以现场可编程门阵列芯片为核心的时间抖动测量方案。该方案结合脉冲计数法和延迟链法，设计了包含 “粗”计数模块和“细”计数模块的时间 -数字转换器电路，并引入了以码密度校准法为核心的校准模块以降低测量误差。对该方案的分辨率、非线性度和精度进行标定，测试结果表明:3通道平均分辨率为 21. 26 ps； 4条延迟链平均 DNL为(.0. 15，2. 52)LSB，平均 INL为(.4. 26，5. 44)LSB；1 000 ns以内测试精度优于 50 ps。将该方案应用于高性能 SNSPD系统进行实测，测得系统时间抖动为 114. 4 ps。

摘要:针对传统 MoTe .探测器对入射光偏振不敏感的问题，提出一种基于 MoTe ./ MoWSe.范德华异质结的新型近红外偏振光电探测器。通过结合 MoTe.的宽光谱红外响应特性和 MoWSe.的面内各向异性，该器件实现了 532~1 550 nm宽波段范围内的高性能偏振探测。实验结果表明，其偏振消光比达到 1. 5，并具备自驱动探测能力。此外，在 532 nm激光照射下，该器件响应度高达 19 A/W，探测率达 6. 9×109 Jones，展现出优异的光电探测性能。该研究不仅为红外偏振探测提供了全新的材料平台，也为发展下一代紧凑型红外偏振成像系统奠定了重要的理论与实验基础，在环境遥感、食品安全、生物医学成像等领域具有广阔的应用前景。

摘要:p-on-n型长波碲镉汞红外探测器相比 n-on-p型有更低的暗电流，这使其在低背景中具有较高的探测能力。针对器件响应测试在常温黑体背景下，探测率受积分时间较短的影响而无法有效提高的问题，采用将低温黑体辐射源置于杜瓦腔体内的方法，对器件在低温背景下的探测率 D*与器件工作温度、黑体辐射源温度的变化关系进行测试与分析。研究结果表明，长波 p-on-n型器件在低背景条件下性能优良，在 80 K工作温度下截止波长为 12.3 μm，高背景条件下器件探测率 D*为 2. 7×1011 cm·Hz1/2/W，而低背景条件下，D*数值达到了 1. 0×1012 cm·Hz1/2/W。

摘要:采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)的方法，在钨(W)金属上制备了氮化铝

摘要:碲锌镉作为红外探测器用碲镉汞薄膜的首选衬底材料，其质量直接影响后续工艺的成品率。文章针对碲锌镉晶片双面抛光工艺，探究无纺布和聚酯纤维抛光垫对抛光质量的影响，并分析抛光垫材质特性对晶片表面质量和总厚度偏差(TTV)的影响机制。结果表明，使用聚酯纤维抛光垫相较于无纺布抛光垫抛光后碲锌镉晶片整体的厚度分布更加均匀，且具有更小的 TTV。另外，多次抛光后聚酯纤维抛光垫的磨损和变形程度较小，使用其抛光的碲锌镉晶片具有更稳定的材料去除速率和抛光质量。该研究为碲锌镉晶片的超精密加工提供了新思路，对双面抛光的进一步深入研究具有重要意义。

摘要:针对目前红外成像设备中可见光与红外波段成像分辨率低、视场小以及图像位置映射关系不一致等问题，提出一种基于红外 -可见光双波段的扫描型宽视场成像方法。该方法首先使用阵列传感器采集物体的可见光波段图像，使用单元红外探测器感应目标的红外热辐射，并通过电机驱动，以线扫描方式实现红外波段成像；然后根据可见光像素均匀分布与红外像素等角度分布的特点，在像素世界坐标系上实现正圆切割映射；最后利用扫描角度温度模型对红外图像进行温度补偿。结果表明，所提方法可以有效同步的采集可见光与红外波段图像，使可见光与红外图像在长、宽视场角度上具有 1∶1的映射比，对红外与可见光双波段成像推广应用具有参考意义。

摘要:针对传统荧光粉型发光二极管(LED)封装方式在实现目标色温调控过程中需频繁实验而导致效率低下、生产成本高的问题，提出一种基于多层感知机(MLP)的荧光粉型 LED色温预测方法，旨在实现荧光粉配比的智能化和色温的精准预测。该方法利用 Light Tools光学仿真软件建立 LED封装模型，系统研究三色荧光粉配比、荧光粉粒子总数及粒径大小与色温的映射关系，构建了相应的训练数据集。在此基础上建立了 MLP神经网络预测模型，通过独立数据集验证模型的性能。结果表明，模型预测值与真实值具有良好的一致性，平均决定系数 R2达到 0.915 8，表明所构建的模型具有优异的泛化能力和预测精度，可为 LED封装工艺优化提供技术支持。

摘要:生物组织的无损吸附固定是机器人手术、康复医疗等领域的共性需求，但传统吸盘容易过度吸附从而造成组织损伤。针对这一问题，文章提出一种植入式光纤光栅融合神经网络的仿生清道夫鱼吸盘触觉感知方法。通过模仿清道夫鱼高度进化的吸盘，制备变刚度仿生吸盘结构；设计基于光纤光栅的触觉感受器，将其植入到仿生吸盘柔软的唇盘结构；采用 RBF神经网络，处理触觉感受器信号，实现对接触位置与接触力大小的预测。研究结果表明，利用光纤光栅和神经网络对仿生吸盘接触位置的预测准确率最优可达 96. 15%，对接触力大小预测的平均绝对百分比误差最小仅为 3. 76%。该方法能够准确预测仿生吸盘与组织的接触状态，为避免造成组织压迫损伤提供触觉反馈，在生物医学等领域具有应用价值。

摘要:为满足量子密钥分发(QKD)系统在复杂信道环境中的实用化需求，文章提出一种基于集成制冷单光子雪崩二极管(SPAD)的时间相位 QKD系统。该系统将量子态调制维度转向时间相位域，从物理机制上避免了偏振扰动对 QKD系统性能的影响。采用集成制冷 SPAD作为单光子探测单元，显著增强了 QKD接收设备的温度适应性与长期工作可靠性。所研制的 QKD设备最远成码距离达 130 km，在 100 km与 50 km传输距离下的密钥生成率分别为 10. 01 kbps与 60. 97 kbps。在模拟信道振动的严苛测试中，系统密钥生成率波动极小，展现出优异的抗扰动能力。该系统已部署于某省级电力调度网的现实环境中，在包含 2 km悬空光缆的 23 km混合链路上连续稳定运行超过 14个月，并保持 14. 7 kbps的密钥生成率，验证了时间相位编码 QKD系统在复杂信道条件下的工程可行性与实用潜力。

摘要:针对自动驾驶场景中车道线严重遮挡及光照条件差导致检测效率低的问题，文章提出一种改进 UFLDv2网络道路检测方法。该方法核心在于构建轻量化主干网络，在特征提取阶段使用 SNA，SNB等新型层结构，并结合轻量化注意力机制 CBAM，增强特征表示能力；采用有序数学期望损失与原始交叉熵损失混合损失函数，有效平衡计算复杂度与检测准确度；使用混合锚点检测系统实现高效检测，并在 CULane数据集上进行实测实验。结果表明，相比原始算法，改进算法所需 FLOPs降低了 57. 5%，同时检测精度(总 F1分数)提升了 0. 7%；同时，与其他主流车道线检测网络相比，改进后的网络在极端情况下的车道线检测取得了良好的效果。

摘要:针对传统激光雷达姿态估计过程中原始点云存在离群噪声点、配准易陷入局部最优、计算效率低的问题，文章提出一种基于 3D-Harris关键点与改进迭代最近点(ICP)相结合的三维点云配准算法。该算法首先采用体素滤波与统计滤波进行点云预处理，以去除异常噪声点；随后，利用 3D-Harris关键点检测算法，缩减姿态估计过程中的对应点搜索空间，提升配准效率；在粗配准阶段，基于快速点特征直方图特征描述的采样一致性算法，对关键点进行特征描述并提供初始旋转平移矩阵，以优化精配准的初始值，提升姿态估计精度；在精配准过程中，通过 Kd-tree的近邻搜索，优化 ICP算法执行效率。实验结果表明，所提出的算法在配准精度和计算效率方面均优于传统方法，具有较高的应用价值。

摘要:文章基于双自准直光路建立了一种结构面三维倾角测量模型，通过分析反射镜空间角度分量变换，推导滚转角的测量理论模型，并结合旋转矩阵构建了自准直仪读数与结构面三维倾角的解算模型，分析了测量系统中元件装调引入的误差。搭建了基于双自准直光路的实验系统，针对反射镜安装角度 θ对测量精度的影响，设计不同 θ值(6°~15°)的性能验证实验，分析了测量系统在不同夹角下的误差分布特性，获得最优 θ区间。实验结果表明，当 θ=10°时，系统表现出最优的综合性能:α，β和 γ角的最大误差分别为 0. 31 ″、0. 18 ″和 0. 23 ″。该测量系统在重复性试验中可实现优于 0. 24 ″的均方根误差，表现出较好的重复性和可行性，为结构面的姿态监测提供了一种可供参考的测量方法。

摘要:等离子体外部气相沉积法(POVD)可用于制造高质量的光纤预制棒，其中高频感应等离子体炬的温度诊断是确保光纤预制棒质量和性能的关键。然而，在实际测量环境中，因等离子体物理过程的复杂性和不稳定性，温度诊断常面临一致性和准确性不足的问题。文章基于非接触式发射光谱诊断技术，对 POVD工艺中等离子体光谱数据绘制 Boltzmann图，通过拟合计算得出等离子体温度。为提高电子温度的计算准确性，提出一套适用于各阶段各元素的等离子体光谱谱线筛选标准。经筛选后，各阶段拟合线性度均优于 0. 96，且不同积分时间下测温结果的变异系数也从原来的 20. 74%降至 5. 55%。结果表明，所提出的等离子体光谱谱线筛选标准能够有效提升等离子体温度诊断的一致性和准确性。

摘要:基于技术计算机辅助设计仿真平台，建立了具有针扎光电二极管(PPD)像素结构的 CMOS图像传感器的器件物理模型，并结合重离子辐射模型，系统研究了像素单元在单粒子辐照下的损伤效应。通过模拟复位、光生电荷的转移与存储等关键时序节点下不同线性能量传递的重离子对各区域诱导的单粒子瞬态效应，深入分析了像素单元中电势、电子电流及电子浓度随时间的变化规律。仿真结果显示，相较于其他工作阶段，当转移栅开启时，PPD区域中电荷转移至漂移扩散区域的过程中，电子密度的瞬态变化最为显著，对单粒子入射的敏感性最高。相较于像素单元的其他区域，PPD区域对单粒子辐射表现出较强的敏感性。该仿真结果为深入揭示 PPD CMOS图像传感器的单粒子辐照损伤机制提供了理论支持，对辐射环境下的图像传感器可靠性设计具有指导意义。