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一種激光器組的控制方法及其系統，屬于外差干涉測量領域， 解決現有多臺激光器構成的外差式干涉儀中激光束差頻與功率不穩定 的問題，使激光器間的差頻維持穩定的同時抑制激光器功率衰減，從 而提高測量設備性能。本發明的控制方法，包括初始化步驟、實時檢 測步驟、穩頻控制步驟和功率控制步驟；本發明的控制系統，相應包 括初始化模塊、實時檢測模塊、穩頻控制模塊和功率控制模塊。本發 明能夠實現實時頻率反饋控制，使激光器間的差頻維持穩定的同時抑 制激光器功率衰減，以滿足高時間精度的測量需求；所涉及的裝置結 構簡單，確保了

實現了液力機械變速器（AT）的自動變速電子控制，各項功能滿足了車輛的使用要求。 在北京地區專用試車場進行了大量的里程試驗，積累了豐富的臺架、路面試驗的經驗及專用設備的開發經驗。同時，實驗結果表明，其電控硬件、軟件具備了實用化水平。

短脈沖激光器已經廣泛應用于工業、軍事等領域，但是隨著使用次數、時間的變化以及激光器本身性能的波動，造成輸出性能下降，更多地體現在能量的變化。這樣，就會造成與其配套設備性能的下降，甚至無法工作。如遠距離激光測距機因激光能量的下降，造成測量距離變短等。傳統的激光能量計，測量口徑小、速度慢，無法滿足特定環境、設備的需求。

小陣列核脈沖能量與時間譜分析系統是國家自然科學基金和NSAF聯合基金 項目的創新成果，采用先進的低噪聲陣列讀出電路和基于FPGA的多通道能量與 時間譜分析系統，能夠同時測量小陣列像素探測器的能譜和時間譜，并繪制出一 維能量譜、一維時間譜、能量與時間的二維譜以及光子作用位置分布圖。 該系統相對于國內外現有產品的主要優點是：(1)能夠同時測量核脈沖的 能量和時間譜，并給出二維譜分布；(2)能夠對小陣列探測器進行高速并行讀 出，并具有較高的靈敏度；(3)可以實現初步的能譜成像，并具有亞像元空間 分辨能力。 系統指探測器、模擬讀出電路、FPGA譜分析系統以及電源四個模塊組成， 低壓電源采用±3. 7V可充電鋰電池，高壓電源采用IkV高壓模塊，探測器采用基 于CZT晶體的像素陣列探測器，探測器與模擬讀出電路體積為 4. 5cmx4. 5cmx2. 7cm, FPGA 譜分析系統體積為 6. 5cmx8. Icmx2. 5cm,基本系統的 像素陣列為2x2,高分辨系統的陣列數可達8x8,系統的時間分辨可達5ns,能 量測量下限可達5keV,對59. 5keV伽馬射線可以實現能量分辨率5. 5%。

成果創新點 主要技術創新路徑：傳統爆炸焊接的裝置，其上表面 裸露在空氣中。而本技術在炸藥上表面對稱地放置與炸藥 下表面一致的復板和基板，整體作為一個單元；為避免上 半部分拋擲出去，因而重復該單元，讓炸藥沖擊互相約束； 最頂部不能再鋪設復板與基板，因而以膠體水替代，能提 高其能量利用率。 關鍵技術指標：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方 和用量； 核心解決問題、核心優勢：解決了

主要技術創新路徑：傳統爆炸焊接的裝置，其上表面裸露在空氣中。而本技術在炸藥上表面對稱地放置與炸藥下表面一致的復板和基板，整體作為一個單元；為避免上半部分拋擲出去，因而重復該單元，讓炸藥沖擊互相約束；最頂部不能再鋪設復板與基板，因而以膠體水替代，能提高其能量利用率。 關鍵技術指標：各層炸藥同步起爆、間隙及炸藥配方和用量； 核心解決問題、核心優勢：解決了爆炸焊接工業生產中的成本和效率問題，實驗證明五層的該結構可以提升能量利用率 63%，且該技術多塊板一次成型，大大提高了工作效率；

量子照明雷達是新興的研究方向，是量子信息技術與雷達技術相結合的新興產物。而量子信息技術又是古老的量子力學與信息技術相結合的交叉學科，不少研究者因晦澀的量子力學而望而卻步。為了降低量子照明雷達的神秘感，打破抽象壁壘，我們創造性地發展了量子照明雷達的高效仿真技術，對于未來實現量子雷達的普及與推廣具有重要意義。 截止目前，尚未見到關于量子照明雷達仿真平臺的相關報道。而該成果基于MATLAB這一易于上手的計算機數值平臺，溝通了抽象的量子力學與具體的量子目標探測之間的橋梁，具有創新性和國內領先的技術先進性。 經過近五年的研究和近兩年教學實踐的檢驗，該成果不斷豐富和完善，通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。鑒于量子雷達技術是未來新體制雷達的重要技術途徑之一，本成果將有望在空間、水下目標探測方面取得應用，市場應前景廣闊。截止到目前，該成果已經應用于高年級本科生的培養與實訓和北京某研究所的新體制目標探測項目研發中。

無論是從技術或是成本上考慮，電池使用壽命的提高都遇到極大挑戰，甚至到了極限。本研究成果研究出一種先進的能量管理和能量動態平衡新技術、使電池組使用壽命（續航能力）成倍增長。 由于鋰離子電池具有單節電壓低的特點，通常將多節電池串聯，構成電池組使用。而由于制造工藝的原因，單體電池的特性總存在差異，在充（放）電過程中容易出現部分電池過充或過放的現象，嚴重影響電池的使用壽命，從而導致電池組使用壽命縮短幾倍甚至十幾倍。為了延長電池組的使用壽命，必須使所有的電池均保持在同樣的電池荷電狀態（SOC，S

本發明涉及一種激光雷達系統回波能量的計算模型。本模型基于光線追跡方法，可用于任意激光強 度分布、任意孔徑遮擋的共軸或雙軸激光雷達系統，獲取探測器于任意像面位置處所接收的激光回波能 量。本發明提出的激光回波能量計算模型具有普適性強、精度高、速度快等特點。 

【研究背景】 圖1所示高斯光斑、平頂圓光斑和環形光斑作用在材料上的光強與溫度場分布示意圖，常規高斯光束能量分布不均勻，中心能量強邊緣能量弱，使用高斯分布聚焦光斑進行激光焊接時，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化氣化蒸發，從而產生飛濺、形成凹陷和空洞等缺陷。平頂光斑作用在材料上時，用于熱傳導的作用，還是會造成中心與邊緣的溫度場分布不均勻，焊接熔深呈現月牙分布。控制飛濺、凹陷和空洞等缺陷的關鍵因素是控制激光束的能量分布，減少中心材料溫度和以及焊點中心和邊緣的溫度差。合理設計的環形光斑，有利于獲得相對均勻性的溫度場分布和相對均勻的熔深分布，減少飛濺、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接應用的一個技術發展方向。 圖1 不同光斑的光強分布和在材料上的溫度場分布 【痛點問題】 現有基于擺動掃描方式和點環形模式可調光纖激光器，在一定程度上解決了激光焊接的飛濺問題，但是存在結構復雜，設備制造成本和維護成本高，而且不太適合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解決方案】 本成果從激光光學聚焦頭的設計上，提出了申請專利技術的基于衍射光學元件和折射光學元件的環形光斑或點環產生方法，結構設計靈活方便，可適用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 （1）基于衍射光學元件的環形光斑產生方法 為了解決能量分布不均勻以及光束敏感性的問題，本成果通過螺旋相位板產生渦旋光束來獲得環形光斑進行焊接。螺旋相位板是一種具有固定折射率的透明板，其一面是平面結構，相對面具有螺旋形狀結構，類似于旋轉臺階，如圖2所示。 圖2 螺旋相位板結構 螺旋相位板其厚度隨著方位角的變化而變化。高斯分布的激光束從螺旋相位板平面端面入射，光束中心與螺旋相位板中心對齊，出射的光束相位被改變，附加一個螺旋相位因子，能量分布變為環形分布，出射的光束變為渦旋光束，其中l為渦旋光束的拓撲荷數，影響渦旋光束能量較低區域的大小。螺旋相位板的臺階高度通常為微米量級，并且初始光束都是通過擴束系統擴束的，基本沒有發散，因此，螺旋相位板對光束光強基本沒有衰減，而只是改變光束的相位。利用螺旋相位板產生的渦旋光束解決了能量分布均勻性的問題，同時用螺旋相位板產生的渦旋光束的穩定性好，環形的能量分布特點，不容易受到外界其他因素影響，可以較為穩定地保持光斑均勻性。本成果具體產生渦旋光束的光路圖如圖3所示。表1給出了不同拓撲數渦旋光束的光場分布。 圖3 產生渦旋光束的光路圖 表1 不同拓撲數渦旋光束的光場分布 本成果設計加工了產生渦旋光束的衍射光學元件，通過組合獲得了不同拓撲數的渦旋光束，圖4給出實驗生產的渦旋光束，相對其他方法產生的環形光斑，采用渦旋光束方式產生環形光斑的好處是，離開焦面還能保持環狀光強分布。除了在激光增材制造有用外，這種光束未來在切割、焊接、打孔等方式都有應用，可以獲得更好的溫度場分布和更好的激光加工效果。 圖4 實驗生產的渦旋光束 （2）基于折射光學元件的環形光斑或點環光斑產生方法 圖5為基于折射光學元件的環形光斑的產生方法，包括透射式的和全反射式的結構，后面根據不同的焊接溫度場分布設計不同組合的環形光斑。 （a）三鏡方案 （b）兩鏡方案 （c）單鏡方案 圖5 基于折射光學元件的環形光斑的產生方法