注重功率型LED二次光学设计

以GaN基功率型蓝光LED加黄色荧光粉合成白光的技术具有生产成本低,器件性能稳定和市场容易接受等优点,是最经济有效的产生自光的技术路线,目前半导体照明几乎全部采用此种技术路线。但是基于传统封装的白光LED器件并不能简单用于照明或代替传统照明光源,原因在于白光LED器件是高亮度、小光通光源。如果在光学上不进行处理,LED的光源会非常眩目,照度均匀性会很差,从而在照明效果上不如传统照明光源,最终导致用户和市场不能接受。     

LED路灯配光要注重光效和光能利用率

半导体照明灯具要走向市场,必须展现其相对于其他光源的综合优势。由于LED具有体积小的特点,使其容易进行光学处理,从而获得优异的配光曲线,同时保持较高的灯具效率。     

基于DBR增强的850 nm GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器

高速850 nm GaAs/AlGaAs面入射型单行载流子光电探测器(PD)是短距离光链路中的重要器件,面临着带宽和响应度之间的相互矛盾。报道了一种基于分布布拉格反射器(DBR)增强的GaAs/AlGaAs单行载流子光电探测器(UTC-PD)。DBR由20个周期的高/低Al组分的Al_xGa_1-xAs三元合金组成,可以在830～870 nm范围内形成大于0.9的反射。在AlGaAs DBR的增强下,将GaAs吸收层所需的厚度降低到1 040 nm,兼顾PD对光的吸收率和光生载流子的渡越时间。采用双台面、聚合物平面化、共面波导电极结构制作了UTC-PD器件。该器件在850 nm波长、-2 V偏压下具有19.26 GHz的-3 dB带宽和0.492 6 A/W的响应度。     

基于核的慢特征分析算法

提出一种基于核的慢特征分析算法。通过引入核技巧,既充分扩充特征空间,又避免直接在高维空间中运算的困难。由于充分利用数据所隐含的非线性信息,所得到的解是稳定的。同时基于对慢特征分析算法目标函数的分析,给出一个对算法结果的评价准则,并用以指导核参数的选择。实验结果验证算法的有效性。     

硅基微结构制作及其在微分析芯片上的应用

基于一种新的湿法刻蚀条件和新型的凸角补偿结构,以KOH溶液为腐蚀液,对单晶(100)Si材料进行了湿法刻蚀,获得了表面平整和凸角完整的刻蚀结果,制作了用于微模塑工艺的硅基阳模,并成功地用于聚甲基乙烯基硅氧烷微分析芯片的制作上.     

基于PLC的气动摆模机械手控制系统设计

为了提高混凝土预制件生产线效率,设计了基于PLC的四轴气动摆模机械手控制系统。该系统以S7-200 PLC为控制核心,Smart 700为人机界面。分析了机械手的结构与功能,在此基础上设计了控制系统的硬件组成,根据机械手的实际作业需要和工作流程的特点,完成了软件系统的编写。试验结果表明该控制系统抗干扰能力强,控制精度高、性价比高、性能稳定、操作简单,同时具有良好的可扩展性和可维护性,能满足摆模需求,符合工业应用要求。     

半导体照明关键技术研究

以GaN基功率型发光二极管为核心的半导体照明光源,已经展示了广阔的应用前景,但其流明效率和公认的200 lm/W的路线图目标相比还有较大的发展空间.从材料外延、管芯制作、器件封装和系统应用等方面介绍了半导体照明关键技术的最新进展,其中包括清华大学集成光电子学国家重点实验室的研究成果,并展望了未来的研究方向.     

白光LED荧光粉荧光外量子效率的准确测量

利用光学软件仿真的方法分析了积分球涂层特性、不同测量方法对荧光粉荧光外量子效率测量准确性的影响。为提高传统方法的测量精度,提出了基于内置标准散射片于积分球中的准确测定LED荧光粉荧光外量子效率的新方法,制作了专用实验系统,测试结果显示商用的不同LED荧光粉荧光外量子效率存在差距较大,数值在0.744到0.92之间,且实验测试结果和理论仿真规律一致。当积分球吸收系数在1%～5%间变化时,测试系统误差可控制在2%的范围之内。     

通过调整金属有机物气相外延的晶核连接工艺改善AlGaN光电导探测器的响应时间

制作了AlGaN光电导紫外探测器并研究了它们的时间响应特性。发现导致探测器响应时间恶化的因素——持续光电导和AlGaN外延层中的晶界密度强烈相关。通过改善金属有机物气相外延的晶核连接工艺,降低了晶界密度,从而使响应时间减小了一个量级。     

前缘改形对翼型气动噪声特性影响

为得到高气动性能、低噪声的风力机专用翼型,基于参数化建模翼型,研究前缘外形对风力机翼型气动性能及气动噪声的影响规律。通过分离涡模拟方法和声学类比方程建立噪声预测方法。针对非对称翼型S809通过样条函数参数化处理前缘改形进行气动噪声计算。结果表明:翼型压力面前缘加厚,对翼型升阻力系数无明显影响,但大攻角时翼型周围压力分布均匀,流动相对稳定,且气动噪声声压级低于原始翼型,随压力面厚度增加气动噪声越大;吸力面加厚使得翼型升力系数增大,阻力系数减小,能抑制翼型失速时尾缘涡与前缘涡的生成,变形量越大气动噪声越小;翼型前缘上弯,翼型在失速区升力系数减小,阻力系数增大,流动越加不稳定,声压级随着攻角的增加呈递增趋势;翼型前缘下弯,翼型处于失速区升力系数增大,阻力系数减小,能抑制流动分离,未生成前缘涡和尾缘涡,当前缘下弯不变时,随加厚厚度增加翼型声压级呈减小趋势,且前缘下弯翼型声压级小于前缘上弯。