旋光性与各向异性材料衬底薄膜光波导中波的传播

本文分析磁性、光激励或双折射材料衬底上的光波导中波的传播;推导TE-TM模的转换条件;获得了用计算机表示石英衬底模式转换器特性的计算结果;对采用两只串联模式转换器的旋光器作出了数学分析;并论述隔离器、调制器、光开关和光学读出器等的设计方案。     

基于光纤光栅外腔半导体激光器增益饱和效应的全光波长转换实验研究

对基于光纤光栅外腔半导体激光器增益饱和效应的全光波长转换器的静态与动态特性进行了实验研究。为消除反馈光与转换信号输出光对光源的不利影响及提高光输入、输出信号耦合效率 ,提出了采用环形器进行信号耦合的光学结构。实验结果表明 ,转换器件具有高于 30nm的波长转换间隔 ,并可实现波长上、下转换。进行了15 5Mbit/s伪随机码调制信号的动态波长转换实验。     

一种新型的再入式集成光学光纤陀螺研究

给出了一种改进型的再入式集成光学光纤陀螺方案,在保持再入式集成光学光纤陀螺低成本、高温度稳定性、小型化特点的条件下,通过偏振转换集成光学多功能器件(TMIOC)的使用,有望消除光纤环多次再入的本征损耗,减小总光损耗,提高信噪比,并可实现无光放大器(SOA)的高灵敏度光纤陀螺系统。TMIOC器件的位相调制器部分(PM)采用退火质子交换波导(APE),实现天然的高偏振特性;PS是采用双模耦合方式实现的偏振模分离器。分离比达到20dB;PT是声光模转换器,实现TE和TM偏振模的相互转换,转换效率达到99％以上,声波功率小于20mW。目前的器件指标适合较长的光纤长度和较少的再入次数,满足高灵敏度光纤陀螺系统的要求;通过提高器件指标,如进一步提高响应速度,降低插入损耗,可实现较短的光纤长度和较多的再入次数的小型化、高灵敏度、低成本的第二代光纤陀螺系统的制作。     

基于混合结构的一种高性能90nm CMOS逐次逼近A/D转换器

实现了一种10位2.5MS/s逐次逼近A/D转换器。在电路设计上采用了R-C混合结构D/A转换、伪差分比较结构以及低功耗电平转换方式实现。为了实现好的匹配性能,在版图布局上分别采用电阻梯伪电阻包围对策以及电容阵列共中心对称布局方式进行布局。整个A/D转换器基于90nm CMOS工艺实现,在3.3V模拟电源电压以及1.0V数字电源电压下,测得的DNL和INL分别为0.36LSB和0.69LSB。在采样频率为2.5MS/s,输入频率为1.2MHz时,测得的SFDR和ENOB分别为72.86dB和9.43bits。包括输出驱动在内,测得整个转换器的功耗为6.62mW。整个转换器的面积约为238um×214um。设计结果显示该转换器性能良好,非常适合多电源嵌入式SoC的应用。     

一种新型的SAR ADC电容阵列混合转换方案

针对逐次逼近寄存器型模数转换器(SAR ADC),提出了一种高能效的新型混合转换方案,将单调转换方式、拆分电容转换技术与一种新型电容转换方式相融合。在前三次比较周期内,新型混合转换方案SAR ADC的电容阵列不需要电源补充能量;在剩余的比较周期内使用单调转换方式,使转换能耗进一步降低。同时,新型混合转换方案在采用更少电容的情况下,获得与传统结构相同的转换精度。模型仿真结果表明,采用新型混合转换方案后,SAR ADC电容阵列的转换能耗较传统结构减少了99%。     

Buck-Boost隔离直流转换器设计

在Buck-Boost隔离直流转换器宽范围输入电压的条件下,分析了典型的全桥Boost转换器拓扑结构,由于存在的谐振电感包括漏电感,全桥Boost转换器只能采用双边沿调制。该转换器采用UC3895作为控制器,对全桥单元采用移相转换控制的方式,为了提高全桥Boost转换器系统的可靠性和效率,采用三模式两频率控制方式,在输入宽范围电压的情况下,最高500V输入,360V输出。在此采用Matlab软件进行仿真,实验结果表明输入电压平均效率范围是96．2％,最高效率能达到97．5％。     

基于Ti-MgF2金属陶瓷的高效率四层光热转换薄膜的研究

理论上研究了吸收层材料的光学常数,该常数满足从紫外线到近红外波长范围的四层结构的光子-热转换的高效率。通过使用有效介质近似（EMA）模型,复合材料（金属陶瓷）的光学性能与模拟材料的光学性能非常吻合。此外,提出了使用Ti-MgF₂金属陶瓷作为吸收层的具有高光子-热转换效率的四层膜结构,其在300~1 600 nm的波长范围内具有约95.1％的高吸收率。研究结果为实现高效率的光热转换器件提供了新途径,显示了优良的应用前景。     

与波长无关免除光学损伤的Z传播LiNbO_3波导偏振转换器

演示了一种波导电光TE-TM模转换器。偏振转换与工作波长无关,并与非调谐激光源相容。报导大于25dB的高消光比。该器件制作是在X-切Z-传输Ti内扩散LiNbO_3波导上,并免除了光学损伤问题,而光学损伤问题通常会限制LiNbO_3器件的光功率转换能力。     

激光传能系统用激光能量转换器的研究与设计

针对远距离激光传能及光电转换问题,通过对传输过程中光纤损耗、波长选择、光电转换材料匹配等影响系统传输效率的各环节因素进行分析,采用在半绝缘InP衬底上外延生长InGaAs PIN的方式设计了光电转换芯片,并对芯片结构及互联工艺进行了优化,最终成功研制出了高效激光能量转换器。试验结果表明,在1550 nm激光照射的条件下,该激光能量转换器的光电转换效率能够达到28%。     

连续波光纤光学参量波长转换器

用连续波光纤光学参量渡长转换器得到40dB内部(开—关)转换增益和小于4dB的噪声因子。据我们所知，对任何连续波转换器，这是所报道的最低的噪声因子。电研究了噪声因子与信号输入功率和抽运功率的关系。     

基于半导体光放大器的波长转换新方案研究

分别对基于半导体光放大器(SOA)的交叉相位调制(XPM)型和交叉增益调制(XGM)型波长转换器提出了改进的新方案。采用非对称的马赫-曾德干涉仪(MZI)结构,实现了速率为10 Gb/s转换范围达40nm的XPM波长转换;利用SOA中的交叉偏振调制(CPM)效应,在XGM波长转换器中引入偏振控制结构,大大改善了转换性能,并在同一个波长转换器中实现了正反相的波长转换。     

高精度双斜模-数转换的几个问题

作为高精度双斜模-数转换器,需着重解决这样几个问题:零位及满度的稳定性;包括零区及小读数在内的线性度;对工频及其谐波的抑制能力.上海电表厂研制的PZ49型?位直流数字电压表,其模-数转换部分由于在线路上采用了若干措施,因而在上述诸方面均获得了较满意的效果.(一)动态校零为保证高精度模-数转换器有大的转换容量,转换器必须具有高的转换灵敏度.对十进制?位转换器来说,其转换灵敏度一般不低于100微伏/字,所以,积     

TE22,6模式—高斯波的准光模式转换器设计

准光模式转换器是高功率毫米波回旋管的重要组成部份,能够实现电磁波与电子注的分离、隔离波的反射,并实现回旋管的高斯波束输出。基于耦合波理论,分析设计出用于频率140 GHz、TE22.6模式回旋管的Denisov辐射器;基于几何光学理论,设计出准光反射镜面系统,并采用Feko软件进行优化。计算结果表明,所设计的准光模式转换器系统的转换效率约为97.3%,波束的高斯含量约为93.3%,达到了回旋管的应用需求。     

基于偏振调制的新型非归零码—归零码转换器

设计了一种基于偏振调制(PolM)实现非归零码(NRZ)信号到归零码(RZ)信号转换的新型码型转换器,并采用光通信模拟软件对其进行了仿真验证。所设计的转换器,首先采用PolM,对输入的NRZ信号进行偏振调制,然后采用射频时钟信号,抑制信号的旁瓣,实现NRZ到RZ的转换。该码型转换器具有RZ信号占空比可控,经码型转换器后各信号波长相同,时间抖动小,转换效率高,成本低优点,可望在高速光通信网络中得到广泛应用。     

基于级联倍频+差频效应的宽带波长转换过程

利用阶梯分段准相位匹配结构实现了基于级联倍频+差频效应的单通/双通宽带波长转换.对于固定的晶体长度,通过增加阶梯段数并合理设计准相位匹配结构参数,可以同时获得高转换效率、大转换带宽和高平坦性.当晶体长度为3 cm时,在保证平坦度低于0.2 dB的前提下,单通构型波长转换器的转换带宽和最大转换效率可分别达到177 nm和-9.94 dB,而双通构型的分别为170 nm和-4.15 dB.最后对基于阶梯分段准相位匹配结构的波长转换器与基于正弦啁啾光学超晶格和分段光栅结构的波长转换器的特性进行了对比分析,结果显示阶梯分段结构具有良好的综合特性.     

8通道音频采样频率转换器设计与ASIC实现

描述了一个最大可处理8通道、192 kHz、24比特数据位宽的高品质数字音频采样频率转换器,采样频率转换比为2:1,4:1.该转换器采用改进的时分复用和无乘法滤波器结构,以及一种新型的SRAM存取方式;在0.18 μm CMOS工艺下,电路总面积仅相当于24 000个等效门的面积,工作频率最高可达150 MHz.     

单片机实现16位高速积分式A/D转换器

积分式A/D转换器具有电路简单、转换精度高、抗干扰能力强等优点,但它存在着转换速度慢的不足。作者采用8031片机及少量外接元件构成三重积分A/D转换器,在达到十六位转换精度的条件下,使积分式A/D转换器速度大大提高。     

基于Ti-MgF_2金属陶瓷的高效率四层光热转换薄膜的研究（英文）

理论上研究了吸收层材料的光学常数,该常数满足从紫外线到近红外波长范围的四层结构的光子-热转换的高效率。通过使用有效介质近似(EMA)模型,复合材料(金属陶瓷)的光学性能与模拟材料的光学性能非常吻合。此外,提出了使用Ti-MgF_2金属陶瓷作为吸收层的具有高光子-热转换效率的四层膜结构,其在300～1 600 nm的波长范围内具有约95.1%的高吸收率。研究结果为实现高效率的光热转换器件提供了新途径,显示了优良的应用前景。     

新型电视制式转换器

不同国家进行不同电视制式的节目交换时,电视制式转换器是必不可少的。一般说,制式转换后的图像与原图像相比较,质量都要劣化。例如,跟踪拍摄花样滑冰运动表演时,背景上会产生颤抖,摄取冰球运动时,往往冰球会从画面上消失等。为了改进这些缺陷,工程师们致力于电路设计和内插算法的研究。直到1987年,NHK(日本广播协会)研制成功了两种动态适应型制式转换器:一种是从HDTV向PAL转换的制式转换器;另一种是从NTSC向PAL转换的制式转换器。无论哪一种制式转换器.都能把复杂的运动物体的画面进行高质量的转换。在上述制式转换器研制成果的基础上,NHK又研制了NTSC、PAL、SECAM三种制式互相转换的动态适应型制式转换器。这种新型制式转换器能够真实地转换包含不同方向多个运动物体的图像。     

矩形开口环-贴片结构超表面极化转换器特性研究

为了在宽频带内实现对线极化波的高效交叉极化转换,提出了一种基于矩形开口环-贴片结构的超表面极化转换器。首先,将超表面经典的矩形开口环和贴片两种单一金属图案优化组合获得超表面极化转换器,并仿真获得其极化转换率;然后通过理论推导和表面电流分析阐述了极化转换的物理机理;最后研究了超表面极化转换器对入射角度的依赖性。结果表明,该超表面极化转换器的极化转换率超过了90%,相对带宽达到81.3%;而转换器表面电流形成的电磁谐振是产生极化转换的主要原因,且该极化转换器在0°～30°入射角范围内仍有较好的性能。