Structured cell simulator coupled with a fluidized bed bioreactor model to predict the adaptive mercury uptake by E. coli cells

A bi-level model is proposed by coupling a three-phase fluidized bioreactor (TPFB), used for mercury uptake from wastewaters by immobilized Escherichia coli cells, with a cellular simulator of the genetic regulatory circuit (GRC) controlling the mercuric ion reduction in the cytosol. While keeping a reasonable agreement with the experimental data from literature (free cell cultures with/without cell membrane permeabilization), the structured model advantages are coming from the prediction detailing degree [simulated 26 + 3 (cell + bulk) vs. 3 (bulk) variable dynamics] covering a wide range of input Hg²⁺ loads (0–100 mg L⁻¹), and cloned E. coli cells with various amounts of mer-plasmids (3–140 nM). The model offers the possibility to predict the inner cell mercury reduction rate (different from the apparent rate observed in the bioreactor), the bacteria metabolism adaptation to environmental changes over several cell cycles, and the effect of cloning cells to modify their behaviour under stationary or perturbed conditions.     

Cl_2/H_2 ICP刻蚀优化及其在1.55μm DFB激光器制作中的应用

采用特别设计的InGaAsP/InP多量子阱结构(MQW),研究了Cl2/H2电感耦合等离子体(ICP)刻蚀损伤,优化了低损伤ICP刻蚀的关键工艺参数,得到了一种低损伤、形貌良好的Bragg光栅的制作方法。结合优化的InP材料金属有机物化学气相沉积(MOCVD)外延生长工艺,制作出1.55μm分布反馈(DFB)激光器,端面镀膜前其阈值电流和斜率效率分别为15mA和0.3mW/mA,边模抑制比大于45dB。寿命加速老化实验结果显示,该器件40℃的中值寿命超过2×106h,表明了本文ICP光栅刻蚀工艺的可靠性。     

掺铒光纤放大器自动测试系统的研究

为了提高掺铒光纤放大器(EDFA)的生产效率,文章作者设计了能快速测量EDFA各项性能参数的自动测试系统.该系统由一台计算机同时控制多台光放大器测试仪器,并能产生详尽的测试数据图表.实验证明,该系统的测试精度较高,能够充分满足用户的测试要求.     

5G光模块技术及方案对比

论述了5G光模块的技术和产业化发展现状,分析了4种波分复用技术应用于5G前传网络的优缺点,给出了后续5G光模块发展的策略建议.     

单个MZI型DQPSK解调器的设计与仿真

文章采用91 μm厚的石英半波片来降低器件的PDFS(偏振相关频率漂移),在放置半波片位置采用优化的楔形波导结构,将插入半波片带来的附加损耗降至0.41 dB.并通过广角三维光束传输法,对DQPSK(差分正交相移键控)解调器在C波段进行了仿真.结果表明:采用这种结构设计出的器件具有低插损值和高消光比.     

InP基4×4MMI合波器的设计与仿真

采用空气限制的InP基波导,利用其弯曲半径小的优点,设计了一款紧凑型4×4 MMI(多模干涉)合波器,整个器件的尺寸为3 890 μm×100 μm.在输入/输出波导与多模干涉区域之间引入了锥形波导,有效改善了MMI合波器的性能.并通过广角三维光束传输法对器件进行了模拟仿真,得到优化参量,从而实现了其结构的优化.     

光机热集成方法的红外系统应用

红外光学系统在军事、航空航天、民用等领域应用越来越广,系统面临的外界环境复杂多变。只用光学分析软件来评估系统性能的传统方法不仅无法综合考虑不同材料间耦合影响,也不能较为准确地描述热物理梯度场,因此对结果的精确性分析略显不足,而光机热集成分析是综合多物理场作用的有效方法,涵盖了光学、机械、热学三个方向对系统性能的影响因素。通过研究Zernike多项式拟合算法,编制了学科间的数据转换程序,实现了分析模块间的数据传输,并在热不敏红外系统的设计过程中采用光机热集成分析方法得到高低温工况下的光学系统传递函数,为指导系统设计改进、提高系统性能提供了有力的理论依据。     

小型可插拔光电模块的定位结构设计研究

光电模块是光通信行业中的核心部件,目前其光口和电口的装联主要是可插拔型结构。在可插拔型光电模块中,小型可插拔（Small Formfactor Pluggable Plus,SFP+）光电模块因封装体积小而得到广泛应用,但同时也存在较多的由插拔故障导致的信号传输不畅等问题。文中针对SFP+模块光口和电口的插拔故障进行成因分析,给出了相关的定位设计优化方案。实践证明相关优化设计可有效减少模块信号传输问题,为有效提高光电模块光口和电口结构的可靠性指明了方向。     

角度调谐滤光片的膜系优化设计算法

根据薄膜窄带滤光片在倾斜入射时的特性,通过改进间隔层膜系结构调整其等效折射率,可以设计出具有稳定透射峰值和带宽的角度调谐窄带滤光片.倾斜入射时窄带滤光片透射光的S和P偏振分量的中心波长会随着入射角度的增大出现分离现象,产生较大的偏振相关损耗.分析了偏振分离现象出现的原因和其与滤光片等效折射率的关系,提出了消除偏振分离现象的方法.根据薄膜矩阵理论建立了分析模型并提出了一种该可调滤光片的设计方法,根据开发的程序优化设计并制备了一组用于100 GHz密集波分复用(DWDM)系统的低偏振相关损耗的四腔角度调谐窄带滤光片,实验结果证明其满足设计要求并有接近20 nm的可调范围.     

SG-DBR激光器波长自动测试控制系统

基于LabVIEW虚拟仪器平台,研制了一套可调谐取样光栅分布布拉格反射式(Sampled Grating Distributed Bragg Reflector,SG-DBR)激光器的波长自动测试控制系统.该系统能对四段式SG-DBR激光器进行电流扫描,采集、分析其输出光谱,生成SG-DBR激光器的"波长-电流"数据查询表; 并且通过调用数据查询表,实现对SG-DBR激光器输出波长的控制.