InGaAs/InP SAGCM-APD的器件模型及其数值模拟

基于泊松方程和载流子连续性方程,导出了InGaAs/InP SAGCM-APD(吸收、渐变、电荷、倍增层分离结构雪崩光电二极管)特性的数学模型,利用数值计算工具对其进行了数值模拟,得到了APD内部电场分布、增益特性、暗电流特性、过剩噪声和增益带宽特性等的数值结果.模拟结果与实际器件特性测量结果相符合,表明运用该模型与数值模拟方法可对不同结构参数的InGaAs/InP SAGCM-APD进行结构设计、工艺改进和特性分析.     

体育器械用铝合金材料激光表面强化数值模拟

为研究激光表面强化技术在体育器械用铝合金材料的使用效果,利用有限元模拟方法完成激光表面强化过程的模拟分析。通过构建体育器械用铝合金材料物理模型,设定数值模拟边界条件等环节,实现体育器械用铝合金材料的激光表面强化数值模拟。选定实验对象,使用此数值模拟方法模拟加工过程。经实验结果证实,此方法模拟结果符合激光强化原理与技术特征,且数值模拟结果与实操结果较为贴近。在日后的研究中,可使用此技术设定激光强化参数,以此推动激光强化技术的发展。     

非磁性小粒子散射的磁偶极贡献

采用磁偶极子和电四极子模型下的静场近似方法 ,得到了球形小粒子电磁散射场的两个高阶项 ,其大小正比于粒子半径的五次方 ,它和Mie级数解中对应的两项近似结果完全一致 ,从而可以将Mie级数解中这两项解释为磁偶极和电四极项散射的贡献。该方法仅要求粒子的几何尺寸的平方远小于波长的平方 ,在该条件下可将这种方法推广应用到非球形粒子 ,并给出了椭球和矩形两种非球形小粒子磁偶极散射贡献的理论计算公式 ,其结果与FDTD数值模拟结果有很好的一致性。     

基于Baker变换的混沌跳频序列

基于Ｂａｋｅｒ变换,采用一类分段线性混纯映射,提出了一种混沌跳频序列的产生方法。从理论上分析了该混沌跳频序列的平衡性,跳频间隔和最大汉明相关性,并进行了数值模拟。结果表明：理论分析与数值模拟结果一致,该序列具有良好的性能。     

基于开关电流技术的小波滤波器的实现

基于开关电流电路提出一种用小渡滤波器实现小波变换的方法.通过对母小波的一种数值逼近得到小波函数的有理公式,并以Mexican Hat小波为例模拟该逼近过程,用Matlab对逼近过程进行仿真,同时使用开关电流双二次滤波器的级联来实现小波滤波器.从仿真结果来看,二阶巴特沃思低通滤波器用开关电流技术来实现能达到比较理想的效果.     

曲面参数二次模拟结合积分奇异降阶的矩量法数值计算

该文研究了曲面参数二次模拟结合积分奇异降阶的数值方法,用于矩量法计算将目标体用参数二次曲面模拟,通过奇异降阶法把积分奇异性从O(1/R2)降至O(1/R)。相比其它一些数值方法,该方法不但简化了自阻抗元素的计算复杂性,而且增加了计算的稳定性和精确性。该方法计算了某些目标体的雷达散射截面(RCS)。其结果与其它方法所得结果相比较十分一致。     

77K MOSFET计算机模拟增量限制方法

对低温器件计算机模拟方法作了具体的考虑。从求解变量和半导体物理意义出发，数值计算结果事先有一个定性范围，如果每一次循环的迭代初值都修正到这个数值范围内，那么选代过程将以更快的速度接近真解。提出了适用于低温半导体器件计算机模拟的增量限制方法，并且将该方法插入ＭＩＮＩＭＯＳ４．０进行了数值实验。结果表明，设置增量限制能保证低温半导体器件模拟的数值收敛性，并巨有较快的收敛速度。     

一个新系统的Hopf分岔与混沌运动

利用解析方法和数值方法研究了一新三维系统Hopf分岔解的稳定性。利用Si’lnikov方法研究了该系统的混沌运动,严格地给出了系统产生混沌的机理与相应的参数条件。数值模拟验证了理论分析的结果。     

PCM参数的多元回归模型及其应用

介绍了建立工艺监控模块(PCM)参数数值模型的多元回归方法．多元回归是一种多元统计的处理方法，由该方法得到的一组数值模型中的每一个，都能够与数据源良好拟合。利用单值模拟器，取得了统计性的模拟结果，应用多元回归法得到了回归模型，它在一定范围内能有效地替代耗时的数值模拟。该方法可广泛应用于IC工艺开发、优化、诊断和电子制造自动化等方面。     

垂直腔表面发射激光器的小信号等效电路模型的研究

结合分析法和优化法,在ADS软件中对垂直腔体表面发射激光器(VCSEL)的小信号模型进行模型参数的提取,给出了具体的计算公式、参数提取数值及不同偏置电流下模拟结果和测量结果之间的误差,可以清楚的看出,这种提取参数的方法是十分高效的,可以使模拟结果和测量结果之间的误差相对于用单一的分析法提取出来的误差更小.     

基于光纤光栅的传动齿轮模态分析

利用光纤光栅传感器实现了基于快速应变响应的传动齿轮模态分析。基于波分复用技术组建光纤光栅传感网络,根据光纤光栅的应变响应数据完成齿轮的应变模态分析,并与基于声压传感器的齿轮试验模态分析结果进行对比,固有频率相对误差小于0.1%。为了实现光纤光栅传感器的快速应变采集,搭建了一套光纤光栅快速解调仪。该解调仪是基于体相位解调的单通道快速解调仪,采样速率最高为35kHz,使用LabVIEW编写了光纤光栅信号采集和解调软件。基于光纤光栅的齿轮应变模态分析方法附加质量小,比传统加速度传感器测量结果更准确,能够适应小型齿轮箱内部复杂和恶劣的测量环境,具有一定的应用价值。     

反射式L波段掺铒光纤放大器增益与噪声指数改善

提出了一种改善反射式L波段掺铒光纤放大器增益和噪声指数的方法,即在放大器的输入端插入一泵浦源,通过提高信号输入端的粒子数反转率实现提高增益和降低噪声指数的目的.通过仔细调整两个泵浦源的输出功率,与单泵浦结构相比,在相同条件下,在1565～1615 nm波长范围内,小信号增益提高了1.5～9.9 dB,噪声指数下降了1.3～9.4 dB.     

非均匀孔径光子晶体光纤的模式截止

对于非均匀孔径光子晶体光纤(PCF)模式截止特性的分析,基于基空间填充模(FSM)的方法不再适用。使用全矢量超格子模型给出了光子晶体光纤模场半径的计算方法,并提出通过分析各模式模场半径的突变现象可以判断模式截止,使用该方法对双孔保偏光子晶体光纤和最内层为小孔的光子晶体光纤模式截止特性作了分析和讨论,结果表明,通过该方法能准确地判断非均匀孔径光子晶体光纤中的模式截止,只要波长扫描的精度足够高就能精确地求解出各个模式的截止波长。     

普通光纤与小芯径实芯光子晶体光纤的塌孔熔接技术

光子晶体光纤(PCF)和普通光纤的熔接损耗主要来源于两光纤模场直径(MFD)的失配。提出了一种小芯径光子晶体光纤和大模场直径普通光纤低损耗熔接的方法。利用熔融拉锥机加热光子晶体光纤来精确控制光子晶体光纤的空气孔塌缩,以增加光子晶体光纤的模场直径,从而降低其与大模场直径普通光纤的熔接损耗。实现了模场直径为3.94μm的光子晶体光纤和模场直径为10.4μm普通光纤的低损耗熔接,最低损耗小于0.2 dB。     

基于光子晶体光纤的宽带色散补偿光纤的设计

采用矢量光束传输法(VBPM)对小纤芯光子晶体光纤(PCF)的色散特性进行了数值分析,研究发现通过调节光子晶体光纤的结构参数可以灵活的对其色散补偿值进行调整,能够实现C L波段(1 530～1 565 nm)的宽带色散补偿功能,并且对标准单模光纤的色散斜率有很好的补偿.在∧=1.0μm,d/∧=0.7时,1 550 nm处的色散值可以达到-339.1 ps/(km×nm),相关色散斜率(RDS)可以达到0.003 2 nm-1,能够有效的对标准单模光纤进行色散斜率补偿.     

新型组合晶体光纤陀螺的构想

提出了一种新型结构的光纤陀螺 ,它将起偏器和两只定向耦合器集成在一块由两只光轴方向相互成 45°角胶合而成的冰洲石晶体上。同传统集成型光纤陀螺 (IFOG)相比 ,它具有结构简单、性能稳定、损耗小、体积小、成本低的特点。详细分析了它的工作原理 ,并给出了其信号检测方案     

锥形光纤的功率分布特性

从波动理论出发,对锥形光纤的纵向传播常数进行泰勒(Taylor)级数展开,经近似得到了锥形光纤功率分布的解。基于此理论,对锥形光纤的功率分布特性进行了讨论,并分析了锥形光纤的长度、锥度和光纤折射率等参数对锥形光纤不同模式功率分布的影响。为了减小功率泄漏,当光从锥形光纤大端入射时,应当减小锥长,减小锥度,增大纤芯包层折射率差;当光从锥形光纤小端入射时,应当增加锥长,增加锥度,增大纤芯包层折射率差。在长锥长、大锥度情况下,光纤折射率分布的影响相对较小。     

基于倾斜光纤Bragg光栅的横向压力传感器研究

设计了一种基于4°倾斜光纤Bragg光栅(TFBG)和弹 性 材料的横向压力传感器。利用TFBG光谱对周围介质折射率响应的特性,实现了 对较低压力范围(0~7N)的线性测量。采 用快速傅里叶变换(FFT)方法对光谱进行解调,测量灵敏度可达1920 a.u./(N/mm),线性拟 合度为0.998。研究了不同弹性材料对测量灵敏度的影响,实现对测 量范围和测量灵 敏度的调谐。本文传感器工作在反射光谱方式,易于集成(光栅区长度仅5mm),可以植入弹 性材料内部用于协调接触压力的测量。     

多泵浦与光纤级联结合的宽带拉曼光纤放大器

针对传统光纤通信传输系统中拉曼光纤放大器(RFA)增益带宽不足、输出增益低且输出增益不平坦的问题,设计了一种多泵浦和光纤级联相结合的宽带拉曼光纤放大器。并且推导实现增益平坦输出时所用六个泵浦光和四段光子晶体光纤(PCF)对应参数满足的约束表达式,从理论上给出了一种提高放大器增益和增益带宽的同时保证较小增益平坦度的设计方法。最后通过Matlab数值模拟,所设计的宽带拉曼光纤放大器达到了增益带宽92 nm,平均增益39.95 dB,增益平坦度0.1447 dB。     

金属化光纤光栅的温度调谐

报道了对光纤光栅进行金属化 ,利用金属层的电热效应对光纤光栅进行温度调谐的方法。这种调谐方法具有结构简单、使用方便、体积小、调谐速度快、易于与电子线路集成等优点。当调谐电流从 0mA增加到 180mA时 ,光纤光栅的布拉格波长从 15 5 3 14nm增加到了 15 5 5 4 8nm ,移动了 2 34nm。调谐上升时间约为 2 0ms。对实验结果作了分析讨论