带通滤光膜陡度变形修正技术

截止陡度变形是带通滤光膜实际制备中的工艺难题,通过对周期性膜系结构等效折射率与基片进行导纳匹配优化设计,得到了规整结构的带通滤光膜系,对膜系制备过程中工艺参数变化规律分析,得出了电子枪蒸发源蒸发特性变化引起膜系截止带误差分离是陡度变形的主要原因,在修正误差后实际制备了陡度变化小于25 nm的带通干涉截止滤光膜.     

中红外3.9 μm长波通截止滤光膜研制

以薄膜光学和激光红外技术为背景,介绍了3.9 μm长波通截止滤光膜的用途、设计与制备方法。基于波动光学原理,首先分析了滤光膜设计方面的难点,其次讨论了薄膜选材、通带展宽、工艺制备等研究过程中的主要技术问题。利用计算机优化软件进行优化计算后,结合离子辅助工艺得到了吸收小、透过率高、光洁度与附着力良好的薄膜。目前相关的技术应用在中红外系统中有效改善了信噪比和响应度。     

3.7～4.8 μm中红外带通滤光膜研制

以光学薄膜理论为出发点,系统介绍了3.7～4.8 m带通滤光膜的理论设计与优化、实际生产制备以及成品测试方法。考虑到膜料性能及膜层匹配等问题,分别选用锗和一氧化硅作为高低折射率材料,并以氧化铝作为薄膜基底。确定了滤光膜的基础膜系,并使用Filmaster软件对膜系进行了设计和优化计算。在薄膜蒸镀过程中,根据材料选取合适的镀制工艺。通过温度控制、离子辅助等方法研制出了可靠性与光谱特性皆优的带通滤光膜,并对其光谱特性及膜层质量等进行了测试。根据设计目标修改工艺参数,最终确定可行的工艺流程,从而研制出了符合光学性能设计指标的3.7～4.8 m带通滤光膜。     

1.3～2.7 μm带通滤光膜研制与分析

光学薄膜技术广泛应用于几乎所有的光学系统、光电系统和光电仪器。新型探测器的发展对1～3 μm近红外波段附近的能量响应提出了滤波的要求。从电磁场理论和麦克斯韦方程出发,介绍了光学薄膜的设计理论,论述了带通滤光膜的设计方法。基于Optilayer软件,以氧化铝为基底,设计了一种工作波段为1.3～2.7 μm的近红外带通滤光膜。考虑到镀膜材料的匹配性问题,选择硫化锌和氟化镱作为高、低折射率材料。采用长波通与短波通相结合的设计方法,并用Optilayer软件完成了膜系的计算和优化。在氧化铝基底双面镀制膜,用电子束蒸发和离子束辅助沉积的制备工艺完成了膜系镀制。用分光光度计对制备样品进行了透过率测试。结果表明,在1.3～2.7 μm设计波段,样品的平均透过率大于95%,符合带通滤光膜的设计要求。     

光纤通信中帯通滤光膜的研制

光通信以光纤作为信号传输的媒介,由于其传输容量大、速率快、成本低等优点,因此在通信领域得到了广泛应用.随着科学技术的发展,以及5G通信技术的到来,为满足系统的需求,对通信系统中的帯通滤光膜进行研制.此次研究,以SiO2和Ta2O5作为膜层制备材料.然后,使用IBS镀膜设备制备了在13.5度大角度下使用的带通滤光膜,分析...     

氧化铝基体3.7 μm与4.8 μm双波段带通滤光膜研制

以红外光学和薄膜技术为理论背景,详细介绍了氧化铝基体表面3.7 m与4.8 m双波段带通滤光膜的特性、制备及测试方法。氧化铝（Al2O3）由于其透光区域较宽,牢固度好,便于光学系统使用而被经常应用于中波红外光学系统中。采用软件优化计算和双面镀制截止带通滤光膜的方案,通过速率控制、离子辅助等工艺方法研制成功了可靠性和光谱特性皆优的双波段带通滤光薄膜。分析认为设计结构和优化算法对于薄膜通带平坦度、截止深度以及透过率有着明显的影响。制备工艺方面,除了合适的蒸发速率外,采取缓慢蒸发和弱离子能量辅助也是很重要的关键技术,最终光谱透过率测试平均大于87%,通过了环境测试,符合使用要求。     

多角度光谱测量法制备短波通滤光膜技术

详细论述了短波通滤光膜的理论设计与实际制备结果,光谱曲线偏离的原因及修正方法。首先选择高、低折射率膜料设计短波通滤光膜系,然后进行实际膜系制备。由于镀膜机存在控制误差,使得实际膜层制备厚度偏离理论厚度,导致实际制备光谱曲线超差。通过利用多角度光谱测量法对制备结果进行测量,依据多次测量结果的曲线偏离量,判断产生膜层厚度误差的膜料、膜层厚度误差的偏差大小及方向。在修正膜层厚度误差后,制备了光谱曲线平坦变化的短波通滤光膜。这种光谱性能更好的短波通滤光膜可以避免光学系统的偏色效应,此项技术为短波通滤光膜的设计与加工提供了新的理论依据与制备方案。     

一种沿径向变透过率滤光膜的研制

本文提出一种径向可变透过率滤光片的镀制工艺方案，采用该方案镀制的滤光片，有效地解决了大视场角而又要求像面照度均匀的难题。     

用于红外焦平面探测器的2.95～5.05 μm带通滤光膜

中波红外焦平面探测器因在红外制导导弹、红外夜视仪等军事领域的重要性而被广泛关注,其中带通滤光膜具有滤除杂散光和保护探测器的作用。本研究的目的是针对中波红外焦平面探测器滤光膜的关键技术问题,通过分析、选材、优化等方法,制备出性能良好的中波红外带通滤光膜。以Ge为高折射率材料和基底,以SiO为低折射率材料,设计了带通膜系结构。不仅实现了在0°入射角下对2.95～5.05 μm波段大于92%的高透过率、通带宽度优于3.7～4.8 μm的常规应用,而且对2.95～5.05 μm之外的其它波段也能达到良好的截止效果。经测试,其光洁度、牢固性等各方面性能良好,可以很好地应用于中波红外焦平面探测器。     

单片集成的可变增益可见光接收机

为了实现可见光传输信号的接收,并尽可能减小接收机的体积,适应不同亮度下的传输,利用0.18μm CMOS工艺,自主设计光探测器、跨阻放大器、主放大器并集成于一片,形成单片集成的可变增益光接收机。经过软件模拟,激光入射测试以及实地的配合由可见光控制的智能家具系统的测试,证明该接收机拥有良好的接收效果并能适应可见光的低传输速率,且有较大的输入动态范围。     

以太网自由空间可见光通信系统的研究

基于可见光的自由空间光通信(FSO)在某些要求载体光必须被人眼所见的场合拥有广泛的用途.提出了一种在可见光FSO系统中使用以太网技术的方案,重点研究系统中可见光LED阵列光源,抛物面天线的软件模拟,新型分集接收器的设计原理等关键技术,最后测量系统的实际性能.     

基于MIMO的可见光通信系统研究

可见光通信是利用LED发出的可见光传输信息的,可见光通信兼顾照明和通信,同时LED具备发光强度高、耗能低、无电磁干扰,有着巨大的发展潜力。文章指出,将MIMO技术应用于可见光通信系统,合理地对LED进行布局,可提升系统的可靠性。同时文章研究了可见光通信系统中的调制技术,比较了几种常见的调制技术,分析了各自的优缺点。     

水下可见光通信中光子晶体全方位滤波器研究

海水对某些波段的光信号衰减很大,为了从大量背景光中接收到有用的信号,文中利用由两种单负材料组成的一维光子晶体异质结构设计出了蓝绿波段的单通道及双通道光子晶体滤波器,并利用传输矩阵法对滤波器的性能进行了研究。研究结果表明,所构造的滤波器结构具有对入射波的角度和偏振模式不敏感的优点,能够用来制作全方位光子晶体滤波器。     

可见光通信非朗伯光波束发射分集技术

受限于传统朗伯光波束较强的空间指向性,基于同构朗伯光波束的可见光通信发射器设计难以提供令人满意的空间覆盖.综合考虑商用发光二极管(LED)光源多样的非朗伯光波束特性,提出一种基于非朗伯光波束的发射分集技术方案.该方案能够充分利用非朗伯光波束各自的空间辐射特性,将更多发射光功率针对性地投射到远离光发射器的覆盖边缘区域,在...     

基于白光LED的可见光通信系统设计

基于白光LED提出一种可见光通信(Visible Light Communication,VLC)系统设计方案。详细给出了该方案的系统原理与组成、可见光通信发射机设计和可见光通信接收机设计,并给出了信号光/电转换、电信号调制/解调以及最终将传输的数据信息解调还原出来的详细过程。测试结果表明,该系统实现了可见光数据传输的功能,具有通信距离远、可靠性高及体积小等优点。     

基于窄带通放大电路的单向可见光通信系统

窄带通 放大电路可以简化系统,提高信号增益和信噪比(SNR)。本 文利用简易元器件构成窄带通放大 电路制作了单向可见光通信(VLC)系统。分析发现,数字脉冲间隔调制(DPIM)方式的频谱 特性只需 要比较窄的通频带便可以实现数据传输。本文设计的单向VLC系统采用LED发出的可 见光作为数据载体,雪崩光电二极管(APD)作为光敏器件,结合DPIM调制方式和窄带通放 大电路,实现了VLC。实验测试的结果表明:可以在5m直视距离内无聚光装置实 现传 输速率约为45.8 kbit/s的单向数据传输。本文设计的VLC系统稳定性 好、成本低,具有较好的应用前景。     

红外探测器滤光膜的研究与制备

为满足红外探测器在1.064 m和3~5 m双波段透射,在1.2~2.8 m波段反射,可适应复杂的环境条件、具有高稳定性和可靠性等要求,依据薄膜的设计理论,选择合理的膜系设计方法,借助TFC膜系设计软件对膜系结构进行优化设计。并采用电子束真空蒸发和离子辅助沉积技术,在蓝宝石晶体基底上镀制红外多波段滤光膜。同时对所使用的薄膜材料的光学、物理、化学和机械特性进行分析与研究。通过反复试验,优化工艺参数,使多波段滤光膜得以实现。对所制得的薄膜进行测试,基本满足红外探测器的使用要求。     

基于双BP神经网络的室内可见光定位算法

为提高室内可见光定位的精度,提出了一种基于双反向传播(BP)神经网络的单发光二极管(LED)灯室内定位算法.首先在定位区域内使用BP神经网络确定待测目标粗略的位置范围,然后以该位置范围为限制条件,再次使用BP神经网络实现更精确的定位.室内定位系统采用单个LED灯作为发射器,3个水平光电探测器作为接收器接收光功率,避免了...     

基于MIMO-OFDM的室内可见光通信降噪研究

解决阴影效应和多径效应一直是研究可见光通信系统的关键.提出利用MIMO(Multi Input Multi Output)技术扩大通信过程中信号传输的信道容量,配合LED的高强度光线,实现室内光照的大面积覆盖和抗阴影能力.而OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)...