双层侧向位置敏感探测器的畸变研究

阐述了半导体光电位置敏感器件双层结构、特点,在此基础上,利用三层前置反馈网络对光电位置敏感器件的空间非线性以及畸变产生的机理进行了分析,尤其是对在位置敏感器件边缘的非线性作了分析研究;提出了一种适于位置敏感器件的敏感前置放大器电路和产生双极脉冲的分光滤波器;通过实验模拟,验证了上述理论和方法的正确性,并对双层结构的位置敏感器件在精密探测中的应用作了展望。     

高精度多功能激光准直仪的研制

阐述了光电位置敏感器件(PSD)的结构、特点、工作原理及其非线性,提出采用电桥理论分析PSD非线性误差的新方法.在此基础上,采用高精度低温漂高输入阻抗前置放大器、加法器、减法器、除法器等电子元器件,对改进型的2D-PSD的信号调理电路进行了设计与调试;使用连续发射的激光光源、分光器、滤光器等光学元器件,设计了一种消除光束漂移的光学系统.通过对数据采集系统的研究、设计,研制开发出直线度的测评软件与研制的高精度多功能激光准直仪相结合,对直线度进行了实时测试与分析,并给出了实验测试结果及其仪器进一步改进的方法,最后对仪器的应用前景作了展望.     

PSD安装倾斜误差对光斑定位影响的研究

针对入射光能量为高斯分布时,位置敏感探测器(PSD)安装倾斜影响光斑定位的问题,建立了光斑定位畸变误差数学模型,并进行了仿真。仿真结果表明,光斑定位畸变误差随着PSD倾斜角度、高斯光束的束腰半径和与光束束腰之间的距离的增加而增加,其中前两项的变化对PSD光斑定位精度的影响在小范围内可以忽略,最后一项影响较大。所建立的光斑定位畸变误差模型及仿真结果为PSD的实际工程应用提供了有效的理论依据。     

基于APD的光电探测器电路研究与设计

提出将APD与前置放大器电路配合使用的最佳方法.利用光电转换信噪比数学模型,确定选择与APD匹配的电路器件,给出了前置放大器采用低噪声的分体器件与集成运算放大器相组合的设计方法.通过对前置放大器重要参数信噪比进行测量和分析.结果表明,该探测器电路信噪比优于直接与集成运算放大器匹配的探测器电路,且可靠性高,宜扩展,具有广泛的应用前景.     

电磁兼容辐射发射测量改善方案

针对实验室电磁兼容辐射发射测量过程中现有测量系统底噪过高和前置放大器饱和问题,分析了测量结果中底噪的本质及特点、前置放大器的作用.通过理论计算以及实验得到前置放大器的合适增益,解决了前置放大器饱和问题,为实验室确定前置放大器参数提供了方法;同时结合实践,将频谱仪放入暗室内,以降低链路线缆衰减,有效解决了测量系统底噪过高问题.     

双面PSD器件的工艺研究

双面PSD器件具有很高的灵敏度、良好的瞬态响应特性、紧密的结构以及简单的处理电路等优点。介绍了PSD器件的制作技术。重点介绍了利用微细加工技术进行双面两侧分流电极型PSD的制作,解决了双面对准光刻技术的工艺难题,为双面高精度PSD器件的制作提供了一条工艺技术途径。     

PSD安装倾斜误差对光斑定位的影响

针对入射光能量为高斯分布时,位敏探测器(PSD)安装倾斜影响光斑定位的问题,建立了光斑定位畸变误差数学模型,并进行了仿真.仿真结果表明,光斑定位畸变误差随着PSD倾斜角度、高斯光束的束腰半径和与光束束腰之间的距离的增加而增加,其中前两项的变化对PSD光斑定位精度的影响在小范围内可以忽略,最后一项影响较大.所建立的光斑定位畸变误差模型及仿真结果为PSD的实际工程应用提供了有效的理论依据.     

大口径光学元件波前调制的PSD模拟分析

PSD(Power Spectral Density)作为一种新型、有效的评价参数已被广泛用于大口径光学元件表面加工质量评价.由于它具有在频域内对波前畸变进行描述的功能,使得在不同频率范围内对波前畸变分别进行分析成为可能,进而可以更有针对性的对中频波前畸变(造成小尺度自聚焦这类非线性危害的主要畸变频段)进行有效的控制.本文利用PSD的频谱描述功能对其进行了较深入的分析、运算,对高功率激光系统的激光波前以及不同的调制情况进行了初步的模拟计算.分别得到了不同调制频率和不同调制深度情况下的PSD曲线及其变化规律,初步明晰了PSD曲线对不同调制频率信息和不同调制深度信息的响应情况.(OH17)     

两种互阻抗宽带光接收机前置放大器的比较

J.L.HULLETT,S.MOUSTAKAS等在文献[1]中提出,互阻抗宽带光接收机前置放大器的最佳设计为共源——并联三级反了馈放大器。本文对共源——共基前置放大器和共源——并联三级反馈放大器进行了理论的分析和比较,并结合实验中得到的实际结果,阐述了共源——共基前置放大器无论从减小电路的密勒电容来说,还是从提高放大器环路可实现的电压增益来说,都要优于共源——并联三级反馈放大器。     

5 Gb/s GaAs MSM/PHEMT 单片集成光接收机前端

由光探测器和前置放大器组成的光接收机前端将经过传输通道后发生了衰减和畸变的微产光信号转变为电压信号并初步放大,是光通信系统的关键环节。     

不同阳极结构二维PSD的电流—位置输出特性

本文介绍了四边形电极结构,四边形电极改进结构和带电阻边框的方框形电极结构3种二维位敏器件（PSD）的结构和工作原理,导出了3种结构PSD的输出电流理论表达式和位置线性度网络图。结果表明：四边形电极结构PSD的位置偏差最大,中央60％光敏区域内最大位置误差约10．0％,与实验结果相符;四边形电极改进结构PSD在中央60％光敏区域内最大位置误差约5．0％;带电阻边框的方框形电极结构,当边框电阻很小时,位置信号与输出电流之间满足线性关系,实验测得中央79％光敏区域内的均方根位置误差小于0．3％。     

一维PSD的光电性能解析研究

位置敏感探测器（ＰＳＤ）是一种基于横向光电效应的光敏器件,本文从描述横向光电效应的Ｌｕｃｏｖｓｋｙ方程出发,分析了几种不同情况下一维ＰＳＤ输出信号的解析解,讨论了一维ＰＳＤ的响应特性、线性条件及位置公式。     

基于半导体横向光电效应的位置敏感探测器

综述了基于半导体横向光电效应的位置敏感探测器（PSD）的发展、工作原理及应用,展望了PSD的研究动态和发展前景。     

一维位置敏感探测器的相位响应特性

基于位置敏感探测器(PSD)的相位法探测入射光点的原理,利用RC等效模型得到一维PSD两电极输出电流信号的相位和相位差。分析了相位与调制频率和入射光点位置x的关系,并得出相位差在不同调制频率下的响应特性。在一维PSD上的实验测试结果表明,利用相位差测量的线性关系显著,并且随着调制频率的增大测量灵敏度提高。     

一种基于位置敏感器相位检测的振动测量方法

针对微机械系统和精细加工技术中现有的振动测量方法存在易受电磁干扰、动态和线性范围窄等诸多问题,本文提出了一种基于一维位置敏感器(PSD)相位检测的振动测量方法,通过激光三角法将被测物体的振动信号转换为光斑在PSD的位置变化,PSD两电极输出的电流相差信号经PSD相位法的信号处理电路转换为与光斑位置成线性关系的直流电压信号,由此确定光斑的位置变化,进而测量物体的振动,且实时信号可以通过示波器或在上位机界面中显示。本文实验测量的平均相对误差为0.89%,最大误差为1.75%,线性度优于1.2%,实现了振动的高精度、高线性度和不受电磁干扰的测量。     

Design and development of two-dimensional position sensitive photo-detector

Position sensitive photo-detectors (PSDs) utilize the lateral photovoltaic effect to produce an electrical output that varies linearly with the position of a light spot incident on a semiconductor junction. Design, fabrication and characterization of newly developed silicon PSD, which employ the planar technology and double ion implantation with different doses, are described. Shallow and low-doped p-n junction is formed by boron implantation in n-type silicon substrate. The position characteristics of PSD are symmetric to the zero and linear in the 80% of the active area. For a higher resistivity top layer (lower implanted dose), the sensitivity grows up and the linearity gets improved. The influence of the substrate is not substantial for the position characteristics. The response of the sensor, measured by pulsed 15 ns laser, was determined to be about 100 ns. Described PSD has been used in the construction of simple light spot rotational follower.     

负载电阻及其对称性对光位敏器线性及精度的影响

通过对一维光位敏器（PSD）等效电路的分析,得出与具体系统无关的光位移普遍表达式。该式表明,负载电阻对于PSD内阻的比值及两边负载电阻的不对称性将极大地影响测量的线性及精确度,而PSD内阻随光源光强有数量级的变化,因此一般的光位移公式在用强光源（如激光）时应加以修正。     

基于FlexPDE的二维PSD数值分析

描述位置敏感探测器(PSD)的Lucovsky方程在一定简化条件下可求得解析解.提出了利用有限元分析软件FlexPDE对非简化Lucovsky方程进行二维区域数值求解的方法,并对四边型PSD进行了分析,结果表明该方法能够准确地分析二维PSD的光电特性,比解析法有更强的适应性.     

A Position Sensitive $gamma $-Ray Scintillator Detector With Enhanced Spatial Resolution, Linearity, and Field of View

The performance of a position sensitive $gamma $-ray scintillator detector (PSD) is described. This PSD is based on a lutetium yttrium oxyorthosilicate (LYSO) crystal read out by a crossed-wire anode position sensitive photomultiplier tube (PSPMT). The main difference with respect to similar existing devices is the individual multi-anode readout (IMAR) approach that is followed here. This method allows to exploit better the intrinsic characteristics of the PSPMT, thus yielding better linearity, improved spatial resolution, and a larger field of view. The new detector is intended for the characterization of 3-D position sensitive germanium detectors.      

基于神经网络的调频连续波光纤传感器扫描非线性复原技术

分析了调频连续波光纤传感器中扫描非线性对距离测量的影响 ,并提出了一种复原技术。这种技术通过反向传播神经网络的学习来克服扫描非线性 ,可以在扫描源具有较强的非线性时获得对目标的精确估计。同时也研究了反向传播网络在线学习的问题 ,使这种方法可以适应环境的变化。