流图法在光探测器芯片高频特性测量校准上的应用

在采用光调制法测量光探测器芯片高频响应特性的过程中,测试系统往往忽视光调制器响应、高频探针衰减以及端口间失配等误差中的一项或几项.为了降低校准不完善对结果造成的误差,文中提出了基于信号流图的系统校准分析方法,考虑了各种频响误差及端口间失配的影响,推导出校准公式.利用该法对一种光探测器的典型测试系统--基于LCA(lightwave component analyzer)的测试系统做了进一步校准分析,在130MHz～20GHz范围内,测量了一种新型光探测器的高频响应参数S21,结果表明经流图法校准的S21参数比仅使用原有校准算法有明显改善,证明了该方法的可行性.     

光探测器芯片的高频特性测量

为了克服用共面探针测量光探测器芯片的高频特性对电极结构的限制．提出了一种精确测量光探测器芯片的阻抗和频率响应的新方法。对于任意电极结构的探测器芯片，首先把芯片与测试夹具连接，通过一系列的校准和测量，可以得到夹具的S参数，进而利用微波理论扣除整个测试夹具的影响，得到探测器芯片的S参数，计算出光探测器的阻抗和频率响应特性。用该方法对P极和N极共面的光探测器芯片的阻抗和频率响应特性进行了测量，并与直接用微波探针测量的结果相比较，验证了该方法在50MHz～16GHz的频率范围内的正确性。     

光外差法测量光探测器频率响应的系统校准

通过实验证明了光外差法测量光探测器频率响应特性的一种校准方法的有效性.首先根据光外差法的基本原理详细推导了光探测器频率响应的表达式.发现了激光器调谐过程中的输出不稳定性是影响光外差法测量光探测器频率响应特性结果准确性的主要原因.激光器的输出不稳定性主要表现在输出光的偏振方向、光功率以及光谱不稳定造成的拍频信号线宽变化.实验对两个3dB带宽分别为10GHz和50GHz的探测器进行测量,逐一比较了采用与没有采用相应校准方法的结果,验证了该校准方法的有效性.     

BDJ光探测器的温度特性及其温度校准研究

掩埋双pn结(BDJ)光探测器的波长及光谱响应度定标曲线与温度有关,因此在环境温度发生变化时需要对器件的定标曲线进行温度校准,以提高器件测量波长和光功率的精度.文章对BDJ光探测器的温度特性进行了研究,在不需要另外附加温度传感器的情况下,直接利用BDJ自身的浅结测量温度,通过matlab编程,能够插值计算出某温度下的波长及光响应度定标曲线,能有效地消除环境温度变化对波长及光功率测量的影响,使器件更具有实用性.数值分析结果表明,经温度校准后,波长及光响应度定标曲线的误差均在5%以内.     

光探测器芯片小信号等效电路模型的建立

提出了一种光探测器芯片小信号等效电路模型及其建立方法.首先根据光探测器的物理结构确定其等效电路模型,模型考虑了影响光探测器高频性能的主要因素.然后精确测量了光探测器芯片的S参数,通过遗传算法对测量的S参数进行拟合,最终计算出模型的各个参量.在130MHz～20GHz范围内的实验结果表明,模型仿真结果与测量结果相吻合,证明了建模方法的可靠性.该模型有效地模拟了光探测器芯片的高频特性,利用该模型可以对光探测器及相应光电集成器件进行电路级仿真和优化.     

光探测器芯片小信号等效电路模型的建立

提出了一种光探测器芯片小信号等效电路模型及其建立方法,首先根据光探测器的物理结构确定其等效电路模型,模型考虑了影响光探测器高频性能的主要因素，然后精确测量了光探测器芯片的S参数,通过遗传算法对测量的S参数进行拟合,最终计算出模型的各个参量，在130MHz-20GHz范围内的实验结果表明,模型仿真结果与测量结果相吻合,证明了建模方法的可靠性。该模型有效地模拟了光探测器芯片的高频特性,利用该模型可以对光探测器及相应光电集成器件进行电路级仿真和优化。     

硅光探测器紫外响应的改善

利用透过二氧化硅层进行杂质扩散的方法，获得低表面浓度浅结深并具有漂移自建场的掺杂层，制作最佳厚度的光透射膜，使硅光敏二极管的紫外响应获得改善，得到在254nm波长下响应度达0．18A／W的结果．     

网格敏感区硅光探测器

研究了网格结构硅光敏二极管，在这种结构中，网格条区为ＰＮ结区，网格孔区为高电阻率衬底材料区。在反向工作电压作用下，网孔区将被耗尽，成为ＰＮ结与表面耗尽区结构统一的光探测器。测量表明，这种结构的器件是一种高响应度、宽光谱范围的光探测器件。     

MSM光探测器的直流特性

在稳态条件下金属 -半导体 -金属 (MSM)光探测器的光电流一维模型可以通过求解电流连续方程和传输方程来建立并求解 .在这种条件下 ,器件内部的载流子分布情况和总体光电流可以得到解析解而不用数值方法求解 .本文从电流连续方程和传输方程出发详细推导了这一过程 ,并将这一结果应用于具体的 In Ga As MSM光探测器的直流等效电路模型上 ,取得了很好的效果     

MSM光探测器的直流特性

在稳态条件下金属-半导体-金属(MSM)光探测器的光电流一维模型可以通过求解电流连续方程和传输方程来建立并求解.在这种条件下,器件内部的载流子分布情况和总体光电流可以得到解析解而不用数值方法求解.本文从电流连续方程和传输方程出发详细推导了这一过程,并将这一结果应用于具体的InGaAs MSM光探测器的直流等效电路模型上,取得了很好的效果.     

高精度时间间隔测量在时间比对和频率校准中的应用

高精度时间间隔测量,目前已经广泛应用于科学和工程领域。文章对高精度时间间隔测量方法进行了介绍,针对时间比对和频率校准方面的应用,分析了其对时间间隔测量的需求情况。并对时间比对和频率校准的实例进行了讨论和说明。     

直线型激光测量系统中摄像机的标定方法

针对用于逆向工程的直线型激光测量系统,提出一种新的CCD摄像机标定方法.该方法首先调整摄像机镜头角度,使摄像机坐标系平行于世界坐标系,从而简化标定过程,然后对测量系统中的参数进行标定.     

Fast Measurement Technique for Phased Array Calibration

A novel measurement method is proposed in order to measure the active electric fields of the individual antenna elements in a phased array antenna. Fast and accurate measurements can be realized by the proposed method because the electric fields of multiple elements can be obtained simultaneously and no phase measurements are required. Hence, it can be easily applied to the on-board diagnostics and re-calibration in the operating phased array antenna systems. In the first step with this method, the phases of multiple antenna elements are successively shifted with the specified phase intervals while the array power variations are measured. Next, the measured power variation is expanded into a Fourier series and the terms are rearranged to put them into the form of the rotating element electric field vector (REV) method. Finally, the REV solution is used to identify the electric fields of the individual elements. Additionally, a theoretical study is carried out on the accuracy of the proposed measurement method. Simple, closed-form equations have been successfully derived for the measurement errors and the calibration accuracy is theoretically estimated. The proposed measurement method is validated with experimental results and the measurement accuracy is compared with the theoretical prediction.      

利用频率变换技术实现红外辐射定标研究

提出一种新的基于参量变换技术的高精度红外辐射定标方法,利用泵浦激光和红外信号光在非线性晶体中发生参量放大作用,通过相位匹配技术将红外辐射信号转移到可见光波段进行测量,这种定标方法本身具有绝对性,因而具有更高的定标精度.以黑体作为红外辐射模型,从理论上推导出参量变换技术运用于红外遥感定标的可行性.这种新型的辐射定标方法,将在未来的通信、夜视以及遥感定标领域获得新的应用.     

CPLD和多周期同步测频法在多普勒频率测量系统中的应用

在某相位编码毫米波雷达系统中,要求很高的目标速度测量精度,因而目标多普勒频率测量电路的设计比较重要.多周期同步测量方法作为在直接测频基础上发展起来的新方法,在测频系统中得到越来越广泛的应用.文中介绍了利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)以及多周期同步测频方法实现目标多普勒频率的测量.实际使用表明,该设计具有系统集成度高、精度高、可靠等优点.     

一种高频脉冲磁场测量装置的制作与应用

本文结合具体的高频脉冲磁场测量要求,设计制作了一种基于法拉第电磁感应原理的磁场测量装置,较为详细 地描述了设计思路和制作过程,并对一空芯脉冲变压器中频率为20k-30kHz,幅值约为0.01-0.02T 的磁场信号进行了测量, 给出了测量得到的变压器内部磁场时空分布的实验结果,测量结果与软件模拟结果基本一致,能够较为准确的反映待测 磁场的时空分布。     

图像测量技术在微型齿轮测量中的应用

在分析传统接触式微型齿轮测量技术难点的基础上,提出了一种基于CCD图像的微型齿轮非接触测量的方法,采用A102fCCD数字摄像头作为图像传感器,利用图像测量技术对微型齿轮进行非接触测量.主要步骤包括:图像的采集;采用边缘保持滤波器进行滤波、降噪;采用阈值法将图像二值化,并进行边缘检测形成单像素的轮廓边缘;采用随机Hough变换对齿轮中心孔进行提取;系统的标定以及齿轮有关参数的计算等.并实际测量了微型齿轮的齿形误差和齿距误差,对测量精度进行了分析,通过对比试验证明了本系统提出测量原理是正确的、可行的,所开发的软件能够满足实际生产的需要.     

外场RCS测量常用标校方法分析比较

介绍了标校球标校法和信号源标校法,从标校精度、试验设施复杂程度、受气象条件影响程度等方面分析比较两种方法不同之处,为RCS测量中标校方法的选择提供了参考依据.