卫星光通信中精跟踪控制系统设计

卫星平台的振动是降低光通信链路可靠性的一个重要因素.提出在精跟踪系统中采用自适应逆控制方案来抑制卫星平台振动的影响,从而实现对目标光通信终端的稳定跟踪.采用对象的自适应逆作为控制器来控制快速反射镜偏转,以保证系统的动态响应品质;采用自适应逆控制中的自适应扰动消除系统来抑制卫星平台的振动.实现了对象控制和扰动消除分开进行且不相互影响.仿真结果表明该控制律有效地实现了对输入的跟踪,且能较好地抑制扰动.     

低源流量Delta掺杂p型GaN外延薄膜的研究

利用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)技术在蓝宝石衬底上制备了GaN:Mg薄膜.首先,对Delta掺杂p型GaN的掺杂源流量进行优化研究,研究发现在较低46 cm3/min的CP2 Mg源流量下,晶体质量和导电性能都有所改善,获得了较高空穴浓度,为8.73×1017 cm-3,(002)和(102)面FWHM分别为245和316 arcsec.随后,采用XRD、Hall测试、PL以及AFM研究了在生长过程中加入生长停顿对Delta掺杂p型GaN材料特性的影响,发现加入生长停顿后,样品电学特性、光学特性和晶体质量并未得到改善,反而下降.     

p型GaN的掺杂研究

采用正交实验设计方法设计p型GaN的生长,通过较少的实验,优化了影响p型GaN性质的三个生长参数:Mg流量、生长温度和Ⅴ/Ⅲ比.过量的Mg源流量、过高的生长温度、过大的Ⅴ/Ⅲ比都会降低自由空穴浓度.还研究了退火温度对p型GaN的载流子浓度和光学性质的影响.实验结果表明,700～750℃范围为最佳退火温度.     

p型GaN的掺杂研究

采用正交实验设计方法设计p型GaN的生长,通过较少的实验,优化了影响p型GaN性质的三个生长参数：Mg流量、生长温度和Ⅴ/Ⅲ比．过量的Mg源流量、过高的生长温度、过大的Ⅴ/Ⅲ比都会降低自由空穴浓度．还研究了退火温度对p型GaN的载流子浓度和光学性质的影响．实验结果表明,700～750℃范围为最佳退火温度．     

p型GaN的渐变δ掺杂研究

采用MOCVD技术及渐变δ-Mg掺杂方法生长了p型GaN薄膜,对样品进行了两步退火处理以对Mg进行激活.通过Hall测试发现,经过950℃下的第一次退火后,样品空穴浓度为1.64×1016cm-3,电阻率为77.9Ω·cm.经过750℃下的第二次退火后,样品的空穴浓度增大了10倍,电阻率减小为原来的1/20.分析认为,渐变δ掺杂减小了Mg的自补偿效应,两步退火提高了Mg的激活效率,从而显著提高了样品的空穴浓度和降低了电阻率.实验还发现,经过750℃下15min的第二次退火后得到的样品的空穴浓度最大,达5.13×1017cm-3.     

基于改进自抗扰的快速反射镜控制研究

快速反射镜(Fast Steering Mirror,FSM)是光电跟踪系统中精跟踪的重要组成部件,FSM系统需要满足响应时间快,高精度以及抗干扰等性能要求.提高跟踪精度以及减小响应时间是快反镜系统需要解决的关键问题.本文提出了一种改进非线性状态误差反馈控制律的自抗扰控制器,在传统自抗扰优良控制效果的基础上,进一步改善了系统的动态性能和稳态性能.经过大量仿真研究,与传统自抗扰控制相比,该方法使系统的动态性能提升80％左右,跟踪精度增加了46％左右.     

MOCVD生长的p型GaN薄膜中Mg掺杂的优化与分析

通过优化Mg流晕增强了MoCVD生长的GaN薄膜的p型电导并改善了晶体质量.Hall测量结果表明卒穴浓度首先随着Mg流量的升高而升高,达到极大值后开始降低;迁移率始终随Mg流量的升高而降低.最优的样品在室温下空穴浓度达到4.1×1017cm-3,电阻率降至1Ω·cm.考虑施主型缺陷MGaVN的自补偿作用,计算了空穴浓度随掺杂浓度变化的曲线关系.计算结果表明自补偿系数随掺杂浓度的增大而增大;空穴浓度首先随掺杂浓度的增大而增加,存受主浓度为NA≈4×1019左右时达到极大值,之后随着掺杂浓度的增大而迅速降低.XRD数据表明在实验范围内晶体缺陷密度随着掺杂浓度的降低而降低.     

MOCVD生长的p型GaN薄膜中Mg掺杂的优化与分析

通过优化Mg流晕增强了MoCVD生长的GaN薄膜的p型电导并改善了晶体质量.Hall测量结果表明卒穴浓度首先随着Mg流量的升高而升高,达到极大值后开始降低;迁移率始终随Mg流量的升高而降低.最优的样品在室温下空穴浓度达到4.1×1017cm-3,电阻率降至1Ω·cm.考虑施主型缺陷MGaVN的自补偿作用,计算了空穴浓度随掺杂浓度变化的曲线关系.计算结果表明自补偿系数随掺杂浓度的增大而增大;空穴浓度首先随掺杂浓度的增大而增加,存受主浓度为NA≈4×1019左右时达到极大值,之后随着掺杂浓度的增大而迅速降低.XRD数据表明在实验范围内晶体缺陷密度随着掺杂浓度的降低而降低.     

p型掺杂ZnO薄膜的光致发光特性研究

采用磁控溅射技术,以N2作为p型掺杂源,制备p型N掺杂ZnO薄膜,着重研究了不同掺杂量的N掺杂ZnO薄膜的光学特性。结果表明,掺杂ZnO薄膜在360 nm、380 nm处出现主荧光峰,409 nm、440 nm处出现次荧光峰,而且随着N掺杂量的不同,主、次荧光峰 峰位和强度都会发生变化。当O2∶N2的体积流量比为15∶5时,薄膜中N含量最大,荧光谱中发光峰强度最佳,霍尔效应检测薄膜具有明显的p型导电特征。     

N掺杂MgZnO薄膜的p型导电稳定性研究

利用磁控溅射技术,以Mg_0.06Zn_0.94O为陶瓷靶材,制备了N掺杂p型Mg_0.13Zn_0.87O薄膜,薄膜的电阻率为42.45Ω·cm,载流子浓度为3.70×10¹⁷/cm³,迁移率为0.40cm²·V^-1·s^-1。研究了该薄膜p型导电性质在室温空气下随时间的变化情况。实验结果表明,薄膜的电阻率逐渐升高,载流子浓度降低,五个月以后,薄膜转变为n型导电,电阻率为85.58Ω·cm,载流子浓度为4.53×10¹⁶/cm³,迁移率为1.61cm²·V^-1·s^-1。真空热退火后重新转变为p型。结果显示,其p型导电类型的转变与在空气中吸附H₂O或H₂等形成浅施主有关。

     

自由空间光通信ATP系统关键技术研究

自由空间光通信将成为未来通信的最佳解决方案之一。首先需要解决实现空间光通信的关键问题是光束的捕获、跟踪和瞄准。该文介绍了自由空间光通信终端机中ATP系统的组成和工作原理，设计了用于ATP系统的精瞄偏转镜、闭环控制器、星上终端二次电源系统，并给出了该系统性能的测试结果。