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1.
石墨烯基杂化聚合物太阳能电池中光活性层 组成对器件性能的影响
孟维利∗, 王晴晴, 邵静, 程宏伟, 宫昊
量子电子学报 2022, 39 (
4
): 613-619. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.04.017
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利用溶剂热法可控制备了具有不同质量比的还原氧化石墨烯/CuInS2 量子点(rGO/CuInS2-QDs) 杂化材 料。将rGO/CuInS2-QDs 杂化材料与聚(2-甲氧基-5-(2- 乙基己氧基)-1, 4-苯撑乙烯基) (MEH-PPV) 共混作为光活 性层, 制备了石墨烯基杂化聚合物太阳能电池, 研究了rGO/CuInS2-QDs 杂化受体材料中rGO 与CuInS2-QDs 的 质量比(x) 以及聚合物给体材料MEH-PPV 与rGO/CuInS2-QDs 杂化受体材料的质量比(w) 对器件性能的影响。 结果表明, 光活性层复合膜中rGO/CuInS2 (x = 0:25) 杂化受体材料含量由10% (w = 9) 增加到17% (w = 5) 时, 器 件的电子收集效率(c) 由0.61 提高到0.78, 使得器件的光电转换效率得到提高。
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2.
太阳光谱辐照度仪光机系统设计
黄雄豪, 王 洋, 李 新, 张艳娜, 刘恩超, 张 权, 郑小兵∗
量子电子学报 2022, 39 (
5
): 806-814. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.05.014
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为高精度监测太阳光谱辐照度变化, 设计一款高精度太阳光谱辐照度仪用于获得太阳光谱辐照度数据。 该辐照度仪设计了三种光路完成性能指标, 其主光路用于测量光谱辐照度, 参考光路用于波长标定, 太阳跟踪 光路用于室外精密跟踪太阳。详细介绍了辐照度仪主光路的设计, 主光路采用 Fe´ry 棱镜进行色散与会聚, 辐照 度仪入射狭缝通过 Fe´ry 棱镜成像到棱镜焦平面。通过旋转棱镜, 在辐照度仪焦平面通过两个单元探测器获得 380∼2500 nm 光谱辐照度。通过理论分析和实验验证, 在 380∼2500 nm 光谱范围内仪器的光谱分辨率小于 40 nm。采用标准灯对太阳光谱辐照度仪进行光谱响应范围验证, 结果表明仪器的光谱范围满足测量需求。
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3.
基于FPGA 的激光雷达数据采集卡设计
曹也, 程亮亮, 杨昊, 方志远, 李路, 邓旭, 邢昆明, 王邦新, 谢晨波,
量子电子学报 2022, 39 (
4
): 620-631. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2022.04.018
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激光雷达作为大气探测的有效手段之一, 逐渐向小型化、轻量化的趋势发展。针对激光雷达的功能专 用性, 基于现场可编程门阵列(FPGA) 对探测、采集系统进行了集成优化设计。逻辑中各模块之间通过握手协 议和同步有限状态机有序配合完成数据链路的构建和传递。系统以FIFO 作为ADC 的数据存储器, 通过AXI 总 线协议配合Xilinx MIG IP 有序将FIFO 的数据突发缓存到DDR 中, 并且通过千兆以太网完成对采集数据的传 输。该激光雷达数据采集卡集成光电倍增管增益控制和回波信号采集功能, 并采用兼容性硬件和逻辑设计, 具 有集成度高、增益调节便捷且精度高、采集快速方便以及快速适配等诸多优点。
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4.
基于光纤光声传感的油中溶解气体分析系统
陈珂 马凤翔 赵跃 李辰溪 安冉 朱峰 杭忱
量子电子学报 2023, 40 (
4
): 597-605. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2023.04.019
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针对目前变压器油中溶解气体分析装置体积庞大、抗电磁干扰能力弱、油路复杂等问题, 将光纤传感和光声 光谱技术结合, 设计了一种基于光纤光声传感的变压器油中溶解气体分析系统, 用于检测油中溶解的微量乙炔气 体。通过谱线分析优化激光波长, 并设计了恒温激光驱动模块。采用两根单模光纤分别将泵浦激光和探测光传输 到光声探头中, 气体吸收光能产生的光声信号由法布里-珀罗干涉型悬臂梁探测, 并利用设计的光谱测量和信号处 理模块进行解调。实验结果表明, 设计的光纤光声传感系统可有效探测出变压器油中溶解的乙炔气体的光声信号, 检出限达到0.5 μL/L。
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5.
一种基于高光谱激光雷达技术的涂改车牌识别方法
邵慧, 马万里, 曹铮, 李伟, 杨丽娟, 肖晓, 陈杰,
量子电子学报 2023, 40 (
5
): 770-779. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2023.05.016
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利用高光谱激光雷达系统采集涂改车牌空间-光谱域信息, 根据车牌逆反射特性, 设计基于光谱特征的两次 阈值法实现涂改车牌识别。首先计算光谱特征波长, 利用一次阈值法分离车牌部分和涂改部分; 其次, 计算特征波 段内车牌部分各点的光谱反射率曲线的梯度值, 利用二次阈值法判别涂改类型(背景转字符涂改和字符转背景涂 改); 最后, 根据涂改类型重建正确车牌字符, 将重建信息与二维平面数据融合得到正确的二维车牌图像, 送给车牌 识别系统进行识别。实验结果表明该方法可实现多种涂改材料以及多种涂改类型的涂改车牌识别。
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6.
大口径地基太阳望远镜温度传感器标定方法
闫智武, 顾乃庭, 饶长辉,
量子电子学报 2023, 40 (
4
): 588-596. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2023.04.018
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热控系统是大口径地基太阳望远镜的重要组成部分, 它能最大限度地减小主镜面的视宁度效应和内部视宁 度效应。在热控系统中, 温度传感器是监控主镜表面、热光阑表面和环境真实温度的“眼睛”, 因此, 其精度对热控系 统乃至整个望远镜的性能均有影响。针对现有商用传感器精确度不高、零点和响应曲线随时间变化而变化等缺陷, 在将其组装入太阳望远镜之前, 必须先对其进行标定。本工作采用一元线性回归的标定方法, 通过修正传感器的响 应曲线, 从而提高传感器的测量精度。建立相应的实验装置, 验证了该标定方法的可行性和有效性。验证结果表 明, 温度传感器的测量误差由1.5 oC 以上降低到0.05 oC 以下, 可以满足大型地基太阳望远镜热控制系统的要求。
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7.
电晕辐射成像仪测试平台研制及性能测试方法研究
路永玲 , 王真 , 胡成博 , 杨景刚 , 卢航
量子电子学报 2023, 40 (
5
): 780-788. DOI: 10.3969/j.issn.1007-5461.2023.05.017
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电晕辐射成像仪在电力等领域已得到广泛应用, 为了实现对电晕放电等缺陷故障的精确定位检测, 建立了核 心性能统一、科学可靠的测试平台和测试方法。首先, 对传统的电晕辐射成像仪高温黑体灵敏度测量法进行了关键 性改进, 提出了一种新的基于标准日盲紫外光源和平行光管的测量方法, 通过光源、积分球及控制系统来实现光学成 像测试、紫外灵敏度测试和带外抑制性测试。最后, 基于新方法研制了一套全新的电晕辐射成像仪光学成像性能、紫 外灵敏度及带外抑制性能测试平台。研究结果表明: 所提出的测试方法和搭建的测试平台更易评估电晕辐射成像仪 性能的真实情况, 满足电晕辐射成像仪实际测试的需求。
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