光寻址电位传感器特性的仿真分析

光寻址电位传感器（LAPS）在生物医学和环境监测领域有着广泛的应用。提出了金属／绝缘层／硅（MIS）结构LAPS的电路模型，并推导出数学模型。在此基础上，采用电路模拟方法仿真分析了影响LAPS特性的因素：硅掺杂浓度、绝缘层厚度以及光强等，仿真结果正确地反映了LAPS的实际特性。最后，提出了一种优化设计LAPS的新方案。     

偏振模色散对高速光码的影响

研究一阶、二阶偏振模色散（PMD）对10 Gb/s和40 Gb/s的光传输系统性能的影响，考虑PMD的统计特性，基于基本偏振态（PSP）理论数值模拟了非归零码（NRZ）和归零码（RZ）在传输过程中产生的脉冲畸变以及系统Q值的变化。结果表明，传输速率越高PMD对系统性能的影响越显著，二阶PMD也将不可忽略。另外，RZ码传输性能明显优于NRZ码并且可通过预啁啾进行改善。     

光弹调制器式多通道反射差分光谱技术

反射差分光谱术（RDS）是研究材料表面和薄膜光学各向异性属性的重要手段.现有的技术以光弹调制器（PEM）式单通道测量模式为主,可以实时监测单个波长的反射差分信号,但全光谱测量则需要采用扫描波长的方式完成,耗时长,不适合在线监测等时效性强、全光谱测量的应用.在研究基于光弹调制器的多通道反射差分光谱仪的技术实现的基础上,结合虚拟仪器技术、高速多通道同步采集卡和数字锁相放大算法,提出一种新的多通道测量构架.实验表明,新方法在全光谱范围内测量信号的标准偏差小于10-3,在仪器开发上具有组合灵活、扩展性好等优点.     

一种基于高斯过程回归的光信噪比监测技术

提出并通过实验验证了一种新颖的带内光信噪比(OSNR)监测技术,该技术利用商用的大带宽可调谐光带通滤波器进行采样,将得到的光功率测量值作为高斯过程回归(GPR)的输入特征值,能够准确地估计出大动态范围OSNR值,并且不受光链路的配置影响,具有分布式低成本的特点.针对32 Gbaud PDM-16QAM信号的实验结果表明...     

WDM光网络中分级功率均衡方案

提出了一种新的分级光功率均衡的以及节点隔离原则,分析了该方法对系统接收机Q值的影响。结果表明,当复用段江功率水平整体波动时,选择合适的复用段级均衡实现方式,可以维持与仅用通道级均衡基本相同的能性,同时简化了调节过程,降低了对通道级均衡单元的要求。     

基于EMD和数学形态学的变压器局部放电信号分析方法研究

变压器的局部放电在线电监测是变压器绝缘监测重要的组成部分,而如何寻求更好的信号处理技术获取准确的局部放电信号是该领域研究中关键的技术。本文首先对局部放电信号进行经验模态分解（简称EMD）,然后在此基础上结合基于自适应最小均方误差（简称LMS）的广义形态滤波器进行去噪处理,提取局部放电信号。该方法能够及时准确的提取局部放电信号,较好的保持信号特征,可以大大提高信号的信噪比,失真度小,是一种有效的局部放电信号提取方法。     

含萘基的光抗蚀剂超薄膜的显影和光分解性质的研究

用LB膜技术将以十二烷基甲基丙烯酰胺（DDMA）为成膜物质，以甲基丙烯酸-β-萘酯（NPMA）为光敏感物质的共聚物（pDDMA-NPMA）在石英等基片上制成超薄膜，并用石英晶体微天平（QCM），AFM，FTIR对其显影过程及光分解机理进行了初步探讨。实验结果表明，光照前，pDDMA-NPMA薄膜对超纯水和四甲基氢氧化铵稳定，但能溶解于丙酮溶液中。用深紫外光照射后的样品，对超纯水稳定，但可在四甲基氢氧化铵显影，且显影效率随显影剂浓度的增大而增大。当用深紫外光连续照射时，在辐照的初期，共聚物中的萘被光诱导而发生拓扑化学反应，即光二聚，随着光照时间的增长，聚合物分子的主链和侧链发生氧化分解反应，生成易挥发的链碎片。     

新型光缓存器及2×622Mb／sATM光交换系统

给出了一种新型的光缓存器的结构，以解决在ＡＴＭ光交换中的信元碰撞问题。这种缓存器是由光纤延迟线、光波导开关阵及非线性半导体光放大器构成。文中还报告了一种用于交换各用户不同速率的信元（可达６２２Ｍｂ／ｓ）的ＡＴＭ光交换实验系统，系统的总容量为了１．２Ｇｂ／ｓ。     

非接触型光外差轮廓仪

本文介绍一种纳米级非接触型高精度光外差轮廓仪,它是基于普通光路的光外差干涉仪。工件表面被两束有微小频差的激光束所照射,其中一束经聚焦后用作测量光探针来扫描工件表面,另一束则用作参考光束。两束光经表面反射后产生干涉。测量信号和参考信号的相位差与表面的微不平值成正比。仪器的横向分辨率为2μm,高度分辨率为1 nm,它不需要对试样作大范围的调整,且可用试样自身作参考面。信号经光电转换后由微型计算机进行处理,它能快速完成测量、计算、显示及打印出各种参数和曲线。     

ITX的光引发特性及机理的研究

在一简单模型上定量了光引发剂ＩＴＸ（异丙基硫杂蒽酮）的引发特性及可能的机理,考察了温度、引发剂浓度对光聚合活性及光接技活性的影响。并与ＢＰ（二苯甲酮）、ＢＤＫ（安息香双甲醚）进行了比较,发现ＩＴＸ的光聚合性与光接枝活性介于ＢＰ和ＢＤＫ之间,对接枝而言,ＢＰ〉ＩＴＸ〉ＢＤＫ;对聚合而言,ＢＤＫ〉ＩＴＸ〉ＢＰ。这些结果可用ＩＴＸ在ＵＶ辐射下Ｎｏｒｒｉｓｈ ＴｙｐｅⅠ型和Ｎｏｒｒｉｓｈ ＴｙｐｅⅡ型两种     

基于光纤光栅的波分复用系统设计

设计了两种基于光纤布拉格光栅的波分复用(WDM)系统,一种为基于光纤光栅的四路波分复用系统,另一种为结合光分插复用器(OADM)的四路波分复用系统。给出了基于Opti System的波分复用光传输系统仿真模型,对复用及解复用后的光信号进行仿真得出了光谱图,对传输性能及Q因子、误码率、眼图等参数进行分析。在第二种结构中光纤光栅作为色散补偿器、光反射器和滤波器使用,可以实现任一波长的上载和下路。两种波分复用系统眼图张开良好,误码率均低于10e-9。证明了波分复用系统的正确性和设计方案的可行性。     

偏振模色散对NRZ码和RZ码的40Gbit/s系统性能影响的仿真分析

偏振模色散(PMD)是进一步提高现有光纤通信系统单信道速率必须克服的障碍之一。本文基于已铺设光纤的典型值,针对偏振模色散对采用NRZ码和RZ码的40Gbit／s光纤通信系统的性能影响进行了分析与仿真。结果表明,考虑PMD的影响时,采用RZ码的系统并不一定比采用NRZ码的系统的传输性能好,而在占空比[0,1]之间存在一个最佳值,此时,高速系统受偏振模色散的影响最小。这对于研究、设计高速光纤通信系统时选择合适的码型和RZ码的占空比,具有重要的参考意义。     

绝对重力仪中落体光心与质心间距的精确测量

为了减少用光学干涉法测量绝对重力过程中落体旋转对测量结果的影响,设计了基于扭摆法调校落体光心与质心间距的方法。采用标准模态分析落体的本征频率,推导光心与质心沿铅锤线方向偏移的测量方程。并分析了角锥棱镜折射率与气体阻尼分别对测量结果的影响。结果表明:入射角在0~0.1°之间,品质因子Q=1000时,调校落体使光心与质心重合,旋转导致的重力加速度干扰最佳可控制在1.4μGal。     

一种大容量的二维光正交码

首先构造一种扩展的立方线性同余码（ECLC）并分析了其码字性能。在此基础上，用该码作为时间扩频伪随机序列和以素数码（PC）作为跳波长伪随机序列。再构成一种新的二维光正交码ECLC/PC，然后分析了ECLC/PC码字的性能，并与EQC/PC作为比较，相比之下，两者的码长和码重都相等，前者的互相关性能略有下降。但码字容量大大增加。因此，ECLC/PC适合于接入用户数较多的OCDMA系统。     

二元光学元件横向加工误差对衍射效率的影响

横向加工误差包括对准误差和线宽误差,加工误差对衍射效率的影响是二元光学元件研究的重要问题.本文基于标量衍射理论,提出了一种与MATLAB相结合的分层计算方法,重点分析了4阶和8阶二元光学元件横向加工误差和衍射效率的关系.结果表明,控制8阶二元光学元件对准误差,可抑制衍射效率的迅速下降,适当调整线宽能够减小对准误差造成的...     

磁流变抛光高精度光学表面中的工艺参数

对磁流变抛光进行高精度光学表面加工中必须考虑和控制的7类参数,即磁流变液黏度、磁场强度、磁流变液流量、抛光轮转速、锻带厚度、切深以及抛光斑点特性进行分析和优化,得出单因素条件下材料的去除量总是同这7类参数的变化存在一定的内在联系．在分析和优化磁流变抛光过程中这些参数的基础上,采用自研的KDMRF-1000机床对一块K4材料口径100mm的平面镜进行了抛光加工实验．经过两次循环大约200min的抛光后．面形误差值由最初的峰谷值（PV）为262nm,均方根值（RMS）为49nm收敛到最终的PV为55nm,RMS为5．7nm实验中面形误差的收敛表明：只要掌握了磁流变抛光过程中的这7种参数的变化规律,就能充分利用磁流变抛光技术,为高精度光学表面的加工提供可靠的保障．     

Stimuli‐Responsive Optical Nanomaterials

Responsive optical nanomaterials that can sense and translate various external stimuli into optical signals, in the forms of observable changes in appearance and variations in spectral line shapes, are among the most active research topics in nanooptics. They are intensively exploited within the regimes of the four classic optical phenomena—diffraction in photonic crystals, absorption of plasmonic nanostructures, as well as color‐switching systems, refraction of assembled birefringent nanostructures, and emission of photoluminescent nanomaterials and molecules. Herein, a comprehensive review of these research activities regarding the fundamental principles and practical strategies is provided. Starting with an overview of their substantial developments during the latest three decades, each subtopic discussion is led with fundamental theories that delineate the correlation between nanostructures and optical properties and the delicate research strategies are elaborated with specific attention focused on working principles and optical performances. The unique advantages and inherent limitations of each responsive optical nanoscale platform are summarized, accompanied by empirical criteria that should be met and perspectives on research opportunities where the developments of next‐generation responsive optical nanomaterials might be directed.     

High Efficiency Organic Solar Cells Achieved by the Simultaneous Plasmon‐Optical and Plasmon‐Electrical Effects from Plasmonic Asymmetric Modes of Gold Nanostars

The plasmon‐optical effects have been utilized to optically enhance active layer absorption in organic solar cells (OSCs). The exploited plasmonic resonances of metal nanomaterials are typically from the fundamental dipole/high‐order modes with narrow spectral widths for regional OSC absorption improvement. The conventional broadband absorption enhancement (using plasmonic effects) needs linear‐superposition of plasmonic resonances. In this work, through strategic incorporation of gold nanostars (Au NSs) in between hole transport layer (HTL) and active layer, the excited plasmonic asymmetric modes offer a new approach toward broadband enhancement. Remarkably, the improvement is explained by energy transfer of plasmonic asymmetric modes of Au NS. In more detail, after incorporation of Au NSs, the optical power in electron transport layer transfers to active layer for improving OSC absorption, which otherwise will become dissipation or leakage as the role of carrier transport layer is not for photon‐absorption induced carrier generation. Moreover, Au NSs simultaneously deliver plasmon‐electrical effects which shorten transport path length of the typically low‐mobility holes and lengthen that of high‐mobility electrons for better balanced carrier collection. Meanwhile, the resistance of HTL is reduced by Au NSs. Consequently, power conversion efficiency of 10.5% has been achieved through cooperatively plasmon‐optical and plasmon‐electrical effects of Au NSs.     

基于支持向量机的相位敏感光时域反射仪研究

为了解决实际环境中振动事件易误报的问题,在基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤振动传感系统中,引入了一种融合小波能量谱和支持向量机(SVM)的模式识别方法。首先,利用小波能量谱分析方法,设定最优分解层为5层,并从原始信号中提取出特征向量;然后利用支持向量机的“一对一法”多分类策略对振动事件进行识别分类。考虑到实际环境因素的影响,对沿光纤行走、敲击光纤以及沿光纤慢跑3种模式的振动进行了检测试验;最后,采用准确率、精确率、召回率和F值来综合评价支持向量机分类器的性能。实验结果表明:该模式识别方法实现了84.9%的振动事件分类准确率。     

HL-2A托卡马克装置CXRS光学系统设计

电荷交换复合谱(CXRS)是一项先进的测量托卡马克等离子体温度及空间分布的方法。针对我国HL-2A托卡马克装置上CXRS光谱采集系统对宽光谱范围(470?660nm)、大视场(535.34mm)、宽光束(直径110mm)、高空间分辨(14道)以及与后续导光光纤数值孔径(0.22)匹配等要求,应用ZEMAX光学设计软件优化设计了一片反射镜与四片透镜组合的光学系统,并通过将像面倾斜的方法进一步减小了像差。模拟计算表明像面最大弥散斑RMS半径为88.14?m,像方数值孔径0.217,很好地满足了使用需要。