适用于紫外光非直视通信网络的定向MAC协议研究

对基于紫外光非直视(NLOS)通信网定向MAC协议进行了研究.首先根据紫外光NLOS通信覆盖范围的特点,推导出NLOS通信覆盖范围方位角的表达式;其次根据此方位角表达式对目前紫外光NLOS(c)定向发送定向接收的节点结构进行分析;最后根据紫外光NLOS(c)的通信方式特点,提出了适用于紫外光定向发送定向接收通信方式的MAC协议并进行研究.     

无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析

无线紫外光非直视通信中,大气散射和收发角度是影响紫外光通信系统性能的重要因素。在无线紫外光非直视通信单次散射模型的基础上,提出了一种适合于紫外光非直视通信的信噪比和信道容量估算方法,并将该方法与量子极限法进行对比计算,验证了无线紫外光通信信道容量估算法的正确性。利用计算机仿真了收发端角度对紫外光通信中路径损耗、信道容量的影响,并分析了不同背景噪声环境下的信道容量。仿真结果表明,发送、接收仰角及接收视场角对紫外光通信中的路径损耗、信道容量影响较大,而发散角对其影响不大,且信道容量随背景噪声的增大而减小。     

无线电静默条件下无线紫外光双工通信系统

信息安全是在现代战争中取得胜利的前提,无线电通信技术容易收到窃听、破坏和干扰,在山地偏远地区会出现通信盲区,因此无法满足现代战争通信对安全性的要求。“日盲”波段紫外光通信(UV)是一种新的通信方式,由于其在通信上独特的优势,现在已经成为国际重点探索的新兴课题。本项目通过研究和比较近年来几种流行的无线通信技术,设计了一种无线紫外光非直视双工通信系统,并研制了系统样机。该系统利用了无线紫外光通信的抗干扰能力强、通信覆盖范围广、数据传输的保密性高、全天候非直视工作等优点,可以实现在不同环境下全天候工作,同时设计制作成本相对低于其他无线紫外光通信系统,在军事、无人机编队等领域有一定的竞争力和广阔的发展前景。     

高空大气湍流影响下紫外光非直视链路闪烁效应研究

依据折射率结构常数垂直分布特征,利用对数正态分布模型计算了湍流强度、高空位置、通信距离、仰角和波长影响下,紫外光非直视链路的信号强度概率密度分布和闪烁指数。结果表明:高度5km以下,闪烁指数随着收发端所在高度增加而显著下降,2km以上的高空闪烁指数已小于10-2;随着波长增大,闪烁指数减小,信号强度分布更加集中。因此,在高空2km以上的环境中,较小的闪烁指数可以令紫外光在高空通信方面取得较好的性能。同时,可采用"日盲区"波长较长的信号来减小闪烁效应。此外,采取降低仰角的方法可以降低闪烁指数或者延长通信距离。     

低能见度下紫外光非直视传输模型研究

为了克服紫外光通信中单散射模型在低能见度下的适用局限性,基于一阶多次散射理论,对Luegtten非直视单散射信道模型进行修正。在原模型的建模基础上,修正模型考虑了大气分子的瑞利散射和气溶胶的米氏散射,并且引入了多次散射的影响,运用Matlab对修正模型进行了仿真。结果表明,在低能见度下修正模型比原模型在信道模拟上有较大改进,数据与试验结果吻合得更好;由于一阶多次散射理论适用于多次散射小于单次散射但又不能忽略的情况,修正模型与实际情况存在一定的差距。这对低能见度下的紫外光通信试验提供了参考数据。     

紫外光散射通信接收技术研究

介绍了紫外光散射通信系统的基本原理和结构,分析了紫外光信号的传输特性,从光学系统、紫外滤光片和紫外探测器三个方面讨论了紫外光散射通信接收的相关技术.重点分析了紫外光散射通信对滤光片和紫外探测器的特性要求,为器件的选择研制提出了一定的依据,进一步探讨了紫外探测器的发展趋势.     

无线紫外光通信干扰链路性能研究

日盲无线紫外光系统进行通信时，若同时存在多条工作链路，则同时工作的链路会在空间中发生有效散射体的重叠，造成不同通信链路之间互相干扰，影响通信性能。本文针对典型的干扰模型建立了基于蒙特卡罗方法的无线紫外光非直视通信散射信道仿真实验，验证了该模型的正确性。并利用该模型仿真了无线紫外光通信中所存在的共面干扰、非共面干扰以及非共面且存在高度差干扰下的链路干扰模型。结果表明：影响信道误码率的因素主要有干扰端的位置以及有效散射体体积的大小；在非共面且存在高度差的干扰情况下，可以通过调整发射端仰角的大小减小链路间干扰，提高通信系统的性能。     

大气湍流中直升机助降紫外光引导调制研究

为了研究大气湍流中不同调制方式对无线紫外光通信系统的性能影响,基于紫外光非直视通信模型,理论推导了弱湍流条件下开关键控、脉冲位置调制的误比特率。采用紫外光引导直升机助降模型,在不同调制方式下仿真分析了发射功率、通信距离、发散角、接收视场角、收发仰角对误比特率的影响。结果表明,不同调制方式的误比特率随着发射功率、发散角、接收视场角的增大而不断减小,随着通信距离、收发仰角的增大而增大; 在相同条件下,脉冲位置调制比开关键控的误比特率更低,而且随着调制阶数的增加,误比特率会越来越小。这一结果对提高紫外光通信系统在大气湍流中的抗干扰能力具有一定的应用价值。     

紫外无线通信系统关键光器件选型方案研究

紫外无线通信是一种新型通信方式,为实现紫外无线通信系统关键光器件选型的目的,依据日盲紫外光的传播特性,合理搭建系统结构,对系统结构中需要的光器件采用工作原理、特性分析对比等方法,实现了该系统紫外光源、紫外探测器及紫外滤波片三种关键光器件的合理选择。日盲紫外光器件的选型为紫外无线通信系统整体实现提供了依据。     

紫外光通信系统中的关键技术研究

紫外光通信是上世纪末发展起来的一种新兴的光学信息传输技术.本文将详述紫外光通信实验中的一些关键技术,包括紫外光源的高速调频系统,高灵敏度探测系统的设计,以及微弱信号检测和处理模块等.本紫外光通信系统在半双工工作方式下完成了高质量语音和高速数据传输,其最大传输波特率达到了9600bps,两倍于2000年美国GTF公司提供给美国海军的紫外光通信系统的传输波特率.而且,在某些距离上还能够实现非视距通讯,此通信方式具有广泛的民事和军事应用前景.     

紫外告警技术综述

分析了紫外告警技术的原理和导弹的紫外辐射特性,探讨了紫外告警技术和设备的特点,概述了紫外型导弹告警设备的现状。     

日盲紫外探测系统研究

日盲紫外探测系统因工作在日盲区而具有独特的探测优势,在民用和军事领域得到了广泛的关注,尤其在导弹告警领域的应用显示了无与伦比的优越性。研究了紫外导弹告警的原理及优势,分析了紫外告警成像系统的关键技术;针对紫外导弹告警系统的应用需求,制定了日盲紫外光学系统的设计指标,分析了光学系统初始结构的选取方法,根据像差理论合理分配光学系统的光焦度,运用光学设计软件Zemax进行了系统的优化设计和像质评价,最后设计完成了一款焦距.f'=150mm,相对孔径1:3,视场2ω=±4°的日盲紫外光学系统。系统共用了5片透镜,总长160mm,各视场能量集中度在增强型电荷耦合器件(ICCD)的像素尺寸(25μm)内均大于90%,光学传递函数在奈奎斯特频率(20 lp/mm)处高于0.7,具有成像质量优异、结构简单紧凑的特点和很高的实际应用价值。     

紫外荧光二氧化硫分析仪中滤光器的优化

为了获得紫外荧光二氧化硫分析仪中所需的213.4nm激发光,研究了采用色散型紫外滤光器的参数优化,系统分析了装置中入射和出射狭缝对输出光的强度、稳定性及光谱纯度的影响,探讨了其物理机制,并通过实验得到了该装置中的最优参数为入射狭缝宽度50μm,出射狭缝宽度40μm。该结果对于提高仪器的准确性、灵敏度及长期稳定性等性能参数有重要意义。     

Ⅲ族氮化物紫外探测器及其研究进展

文中简单介绍了紫外波段光电探测的基本特点,包括各波段特点、大气吸收等,并粗略 介绍了紫外探测的部分应用。然后对Ⅲ族氮化物宽禁带紫外探测器材料体系的研究进展进行了回顾,重点介绍了包括P型材料的制备、金属半导体接触、材料的蚀刻等方面;最后,对国内外近期的紫外探测器特别是紫外焦平面器件的研究进展作了一些评述。     

基于APD的紫外光语音通信系统设计

设计了一套基于雪崩光电二极管(APD)的紫外光语音通信系统,系统分为硬件电路、软件和光学系统三个部分.采用先进多带激励(AMBE)编码和开关键控(OOK)调制技术,使语音通信速率降低到2.5kb/s.实验表明,该系统在光功率仅为纳瓦量级时仍能完成实时语音通信,系统的研制对日盲APD的制造和应用具有现实的指导意义.     

可用于极紫外光刻的三线毛细管的概念设计

极紫外光刻(EUVL)技术是目前193 nm浸没式光刻技术的延伸,有望突破30 nm或更小技术节点而成为下一代光刻(NGL)技术的主流。毛细管放电极紫外(EUV)光源可为极紫外光刻研究提供高效、便捷的光刻源头,但光源的辐射功率较低一直制约着极紫外光刻技术的发展。三线毛细管放电极紫外光源的概念设计与常用毛细管装置有着本质的区别,它们不同的工作机制将使三线毛细管放电产生的环带状等离子体极紫外光源的辐射功率明显高于常用毛细管的情形,最佳收集角也得到相应的提高。三线毛细管概念设计方案的提出不仅从技术上开拓出一片全新的领地,为极紫外光刻研究提供所需的光源,而且从效益上看更适合于大规模工业生产。     

基于LED的紫外光通信系统研究

针对现有基于低压汞蒸气灯日盲紫外光通信系统通信速率低、驱动电压高、光源响应速度慢、电光转换效率低和功耗过高等问题,提出并设计了一套基于LED的日盲紫外光通信系统。该系统以深紫外LED作为光源,用光电倍增管探测微弱光信号,采用脉冲位置调制(PPM)技术和最大似然解调技术,并用现场可编程门阵列完成了调制解调部分的设计与仿真。实验表明,采用深紫外LED和PPM技术,可以大幅度提高系统的通信速率、电光转换效率,同时显著降低驱动电压和系统功耗。     

紫外光通信系统现状及发展趋势分析

紫外光通信系统作为一种新型的军事通信系统,具有抗干扰能力强、保密性好、非视距通信以及全方位通信等优点。它可作为一种专用局域军事保密通信手段,或在特定条件下作为其它通信手段的一种补充,可广泛应用于海陆空三军,对未来战争、现代化国防具有特殊的使用价值和实际意义。文中主要介绍了国内外紫外光通信系统的发展现状,并分析了其未来发展趋势。     

A High-Performance Ultraviolet Photoconductive Detector Based on a ZnO Film Grown by RF Sputtering

A high-performance metal-semiconductor-metal (MSM) ultraviolet photodetector was fabricated based on a ZnO film with Al interdigitated (IDT) electrodes. A c-axis-oriented ZnO film was grown on a SiO₂/Si (100) substrate at room temperature by a reactive radiofrequency (RF) sputtering technique and then annealed at 900°C in pure O₂ ambient for 1 h. The fabricated ZnO ultraviolet (UV) detector demonstrated a high responsivity of 2069 A/W when biased at 5 V, which could be attributed to the influence of the annealing process in pure O₂ ambient. The response time measurement showed a rise time (10–90%) of 45.1 ns and a decay time (1 − 1/e) of 541 μs.     

纳米6H-SiC薄膜的等离子体化学气相沉积及其紫外发光

采用螺旋波等离子体化学气相沉积技术在Si(100)衬底上制备了具有纳米结构的碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射、傅里叶红外吸收和扫描电子显微镜等技术对所制备薄膜的结构、形貌以及键合特性进行了分析,利用光致发光技术研究了样品的发光特性.分析表明,在500℃的衬底温度和高氢气稀释条件下,所制备的纳米SiC薄膜红外吸收谱主要表现为SiC TO声子吸收,X射线衍射显示所制备的纳米SiC薄膜为6H结构.采用氙灯作为激发光源,不同氢气流量下所制备的样品在室温下呈现出峰值波长可变的紫外发光.