用于iGPS的阵列式光电传感器设计

针对目前iGPS自带光电传感器无法应用于大尺寸部件的动态位姿检测领域的问题,设计了一种阵列式光电传感器,并提出了结构参数标定方法.该传感器由传感器本体、放大器以及前端处理器三部分组成.放大器将本体上的环形阵列硅光电池组接收到的微弱激光信号转换为可用电压信号,并进行信号放大与调理;以STM32F103ZET6为主控芯片的前端处理器完成信号采集、识别、计算与传送功能.实验结果表明:在10m×10m测量范围内,使用该光电传感器,系统测量精度为0.5 mm,满足实际应用要求.     

纳米材料光电探测器

纳米材料光电探测器的开发是纳米材料应用研究的一个重要分支.本文以几种纳米颗粒制作的光电探测器为例,讨论了随着纳米颗粒材料研究的深入,对光电探测器的研发带来的巨大影响.     

用于多脑区神经环路解析的新型光电极阵列

光遗传技术已被广泛用于神经环路的精确解析,帮助人们深入理解神经精神疾病的发病机制。然而在活体水平实现多脑区的光遗传调控和电生理记录仍然极具挑战。文章介绍了一种制备多脑区光电极阵列的方法。这种光电极阵列包含微电极支架和步进装置,可以同时对小鼠 4 个脑区的自发电生理信号(包括神经元放电和场电位)和光遗传调控后诱发的电生理变化进行记录。此外,还采用电化学修饰技术,显著降低了电极界面阻抗,提高了电生理记录信号的质量和稳定性。文章利用该光电极阵列对光遗传调控前后不同脑区之间神经元的同步化关系进行了分析,通过 4'', 6-二脒基-2-苯基吲哚染色确定了光电极的植入位点。实验结果表明,这种多脑区光电极阵列适用于多脑区水平的研究,并且容易与其他在体研究方法结合,实现对特定神经环路的精确解析。     

四象限光电探测器定位误差分析

对四象限光电探测器定位误差进行了分析,提出了光斑中心与四象限光电探测器中心对准的方法,通过实验得出了光斑偏移量和输出电压在小范围内为线性关系的结论,并通过理论计算得到了证实。修正关系曲线后得到了理想条件下的偏移量与输出电压的关系,为改善四象限定位系统以消除各项误差的影响,提高系统定位精度提供了一种方法。     

用于SPR检测的自消噪光电二极管阵列驱动电路

以检测SPR现象为目的,设计了一种新型的具有自消噪功能的光电二极管阵列驱动电路.该电路可以精确检测矩形区域内的光强分布,从而确定SPR共振角.电路选用滨松光子学株式会社(Hamamatsu)生产的S3903-1024Q型光电二极管阵列线性图像传感器作为光电转换器件,并以改进型电流积分方式进行驱动,可以根据检测环境的噪声...     

光电烟温复合探测器

提出了一种光电烟温复合探测器，它利用光敏元件接收烟雾粒了对红外脉冲光的散射信号，并利用半导体感温元件检测温度变化，经火险探测算法处理后输出相应的报警信号。这种探测器不仅保留了普通光电烟雾探测器阴燃火的高探测灵敏度，而且克服了普通光电烟雾探测器不能响应带温升的黑烟火的致命缺点，同时探测器还具有利用火险控测算法处理传感信号，产生多级报警和传感器与控制器通信等智能化功能，可以与控制器构成火险自动探测系统     

光电式纬线探测器的研制

在引进的无梭喷气织机上都装有纬线探测器(简称探纬器),以便在纬线断线时,可自动地控制停机和报警.由于它必须安装在运动部件上,工作时受到很大的震动,极易损坏.因此,需耗去外汇,添购备件.亟待国内解决这个问题.为此,作者接受了这项研制任务,已经将研制所得的光电式探纬器试装于沪宁两地纺织厂,获得良好效果.     

超高速半导体光电探测器的研制

介绍了一种微微秒Si-PIN光电探测器;虽然Si-PIN光电探测器结构与工艺简单,易于批量生产,但用硅材料很难使其响应时间小于100ps.为改善响应及防止高频反射影响,试制中加入了适量的铁磁物质.实验结果表明,研制的这种元件响应速度快,上升时间小于100ps,值得推广.     

离子注入吸杂技术在64楔环硅光电二极管阵列探测器中的应用

在64楔环硅光电二极管阵列探测器(简称64阵列探测器)的研制工作中,采用离子注入损伤吸杂技术已获得良好的结果,它使64阵列探测器的暗电流明显下降,使平面pn结二极管的反向偏置耐压性显著提高,动态范围大有扩展,器件的其它性能也得到不同程度的改善,管芯合格率由30%提高到50%。目前,离子注入吸杂技术已作为一种常规工艺应用于64楔环硅光电二极管阵列探测器的研制。     

扇形阵列结构光源位置探测器

介绍扇形陈列结构光源位置探测器的原理和组成结构,以及在太阳光跟踪方面的应用。     

高速半导体光电探测器同轴封装工艺误差分析

由于同轴封装工艺误差对高速半导体光电探测器(Photoelectron Diode,PD)组件耦合效率的影响,会导致高速PD的接收灵敏度下降。为了减少同轴封装工艺的误差,分析了同轴封装工艺误差对高速PD耦合效率的影响,从而得出结论:高速PD组件中管帽倾斜、芯片横向偏移和芯片倾斜这三种情况产生的误差对高速PD组件耦合效率都有影响,其中管帽倾斜误差影响最大。     

间接祸合光电探测器的讨论

分析了间接耦合光敏器件，结果表明，一个开路受光大ｐ－ｎ结并不能改善器件光电探测的灵敏度和探测率，其原因是开路ｐ－ｎ结“注入电流”被抽取的机理难以实现。     

闭环温度控制的APD光电探测器设计

针对微弱光信号探测系统中雪崩光电二极管(APD)在工作中的温漂特性,提出了一种适合APD的闭环温度控制方法.该方法将APD、热敏电阻器和TEC制冷器集成在同一组件中,采用模拟电路深度负反馈技术实现闭环温度控制,并运用经典的控制理论建立数学模型对PID电路进行优化,保证了APD探测电路的增益稳定性.试验表明:该系统中APD光电探测器温度控制精度为±0.1℃,输出电压波动约为±0.5 mV,很好地抑制了外界温度变化对APD增益的影响.     

光电探测器前置放大电路研究

在弱光检测中,光经过光电探测器转换为电信号,此信号极其微弱。要实现光电转换,并有效地利用这种信号,必须对光电器件采取适当偏置,然后再将已转换的电信号进行放大处理。对光电导器件、光伏型探测器、光电流型探测器的前置电路进行研究与设计。根据不同种类的探测器及探测光信号的频率特性选取不同的偏置与放大电路,使前置电路的性能达到最优。     

光电探测器环境温度PID控制的实现

环境温度对光电系统中的光电探测器的性能有着重要的影响,为了使光电系统达到最佳的性能须对其环境温度进行有效的控制;在实验的基础上建立了光电系统中光电探测器的工作环境温度的数学模型,根据此数学模型设计了PID控制算法对其环境温度进行控制,对设计的PID控制算法进行了MATLAB仿真,并在工控机上用组太王软件实现对光电系统中探测器的工作环境温度的PID控制,结果表明设计的PID控制算法完全满足光电系统中光电探测器对环境温度的要求。     

因素分析法用于X-射线衍射谱的分析

研究了乙丙橡胶(EPR)和聚乙烯(PE)的五种共混物的X—射线衍射谱。应用因素分析的数学方法分析了谱的强度数据,确定了混合物的物种数,测定了五种混合物的组成,结果与真实值頗为一致,并实现了混合物谱峰的分离。近年来,因素分析法在化学中的应用正引起化学工作者的重视。在红外、紫外、可见光谱和质谱的成分分析已有若干工作[1-4],然而在X-射线衍射方面的应用尚未见报道。塑料的改性,尤其是对聚乙烯和聚丙烯改进其耐低温的脆性,提高卷绕行为和降低开裂性及增强染色性等都很有实用意义。人们发现掺入橡胶或聚酯可成倍或成数量级的改善上述性能[5-6]。因此在共混材料的生产过程中知道共混材料中的物种数和组成则是十分必要的。本工作试图把因素分析法用于X—射线衍射谱的分析,以解决共混高聚物中的物种数和组成。在对乙丙橡胶(EPR)和聚乙烯(PE)共混物的分析中取得了满意的结果。     

探测器阵列数据实时采集算法设计

在探测器阵列(Detector Arrays)测量系统中,一般存在PC104总线与计算机之间的传输速率受限、系统采样数据信息量大、不便于实时传输等问题针对上述问题,在数据采集软件设计中提出了缓冲区半满存储算法,同时使用实时多任务控制方式,有效地解决了总线与计算机之间高速传输的矛盾,使数据采集具有可靠性、完整性、实时性与高效性.该算法编程简单、计算量小、易于硬件实现,并已成功应用于激光大气传输测量实验.     

基于线阵光电探测器的FBG传感解调算法分析

采用线阵光电探测器光谱采集系统,对光纤Bragg光栅（ FBG）传感器反射谱进行数据采集。由于线阵光电探测器采样点数有限,为了研究不同数据个数对FBG反射谱寻峰精度的影响,基于LabVIEW开发平台,对比分析了FBG传感解调系统中常用的三种寻峰算法：质心法、高斯拟合法和多项式拟合法;比较了不同数据个数下各种算法的性能。实验结果表明：利用反射波峰上7个采样点数据拟合精度最高,并且高斯拟合算法的精度和稳定性能较好。     

照度仪光电探测器光学保护罩的研究

为了在实现照度仪密封的同时检测光能量,设计光电探测器光学保护罩.确定光学PMMA和空心半球形分别作为保护罩的材料和结构.运用光学基本原理和几何知识建立保护罩对探测器造成的方向性误差的数学模型,通过仿真得出保护罩的误差影响可以忽略的结论,进而以实验验证了结论的正确性.为保护罩的开发和误差分析提供了理论基础.     

智能光电探测器线性测量系统的研究

阐述了光电探头线性测量原理和方法,提出了基于双光源叠加法,利用积分球混光完成辐照度叠加,测量了超高亮LED随内部电流变化的光谱特性,测量结果证明:辐照光源使用超高亮LED的可行性。设计中以计算机编程自动控制实现智能化和自动化完成光电探测器的线性测量为宗旨,对系统的各部分结构、原理、特点及创新性进行分析。讨论了测量系统的不确定度来源与处理方法。对硅光电探头进行多次线性测量,重复精度优于±0.5%,测量结果证明:该系统设计自动化程度和精度较高,可以作为光电探测器线性测量装置。