使用外腔半导体激光器对远距离微小振动的干涉测量

采用中心波长为942. 4 nm ,线宽大于3. 6 nm 的半导体激光器,使用Littrow 型自准直光栅外腔结构,得到功率恒定、模式单一稳定、线宽优于1. 2 MHz (Δλ< 3. 5 ×10 - 6 nm) 的激光输出;使用正弦光频调制方式完成了对远距离的微小振动(纳米量级) 的测量,对振动的辐值和频率都具备良好的探测效果。     

用激光诱导BaCl分子热助振动荧光光谱测量燃烧温度

本文提出了利用分子体系的激光诱导热助振动荧光光谱(LITVy)实现燃烧温度测量新技术。建立了分子激发态振动能级粒子碰撞能量弛豫模型,研究了BaCl分子的LITVF光谱特性,通过517nm波长选择激发C~2Π_(1/2)(υ′=1)←→X~2Σ(υ″=0)跃迁,对液化石油气/空气预混层流火焰温度进行了实验测量。结果表明,对BaCl分子,该方法的测量精度可达σ_T=30K。     

干涉测量框架结构设计及稳定性分析

干涉测量的面形重复精度一定程度上依赖于测量框架结构的稳定性,从测量框架高稳定性的使用要求出发,对测量框架的机械结构进行了设计。在此基础上针对检测框架在随机振动下的稳定性问题,建立了检测框架的有限元模型,以实际测量的随机振动速度功率谱密度(PSD)为激励,运用ANSYS有限元分析软件中的随机振动分析模块,对该结构的随机振动响应进行了分析计算。通过分析计算得出测量框架在随机振动下的稳定性为0.5144 nm,实验测量出5 s内的稳定性为0.653 nm,二者基本吻合。分析表明,测量框架的结构设计以及振动环境满足稳定性的指标要求。     

适用于MEMS动态测量的显微激光多普勒技术

介绍了一种利用激光多普勒(LD)技术和显微技术结合的微机电系统(MEMS)器件动态特性测量技术,所搭建的系统测量光斑直径小于1um,测量频率0～20MHz,平面外运动分辨率0．1nm,精度5nm,不确定度1nm描述了利用该系统对TMT(test motion target)器件的振动特性进行的测量实验,并对实验结果进行了分析,测得器件的共振频率为271Hz,最大振幅为0．246482566mm。     

632.8nm高精度移相菲佐干涉仪测量误差分析

为了满足高精度光学系统对光学元件纳米级的检测精度要求,提出了一种理论可实现纳米级测量的632.8nm移相菲佐干涉仪的设计方案。通过对检测凹面和凸面的632.8nm移相菲佐干涉仪的基本结构和测量原理的分析,指出影响干涉仪测量精度的几种主要误差:移相误差、几何结构误差、振动误差、探测器误差(非线性误差和量化误差)、光源误差(波长不稳定和强度不稳定)、空气扰动和折射率变化误差。通过对这些误差理论分析和模拟,量化了各误差对测量精度的影响,其中移相误差、几何误差、振动误差和空气折射率误差影响最为显著。根据测量精度要求和仿真结果,得到实现纳米级测量的干涉仪系统参数和环境参数设置要求。     

基于数字全息干涉的微振动区域多点同步实时测量

为满足工程应用中对物体微振动进行区域多点同 步实时测量的需求,基于数字 全息干涉理论提出一种微振动区 域多点同步实时测量方法,构建了一套微振动多点同步测量系统。通过对高速采集的全息图 进行局部解算,采用快速振幅解算 算法,从全息图中实时提取振动表面的振动信息,实现了在较高频率下对物体表面进行nm 量级的微振动区域多点实时测量。 通过测量经高精度多普勒振动测量仪校准后的耳机振膜振动情况,对系统进行了实验验证 。实验结果表明,系统能够实时获取 物体表面的微振动信息,可同时提取任意点进行同步实时振动测量,在100～2400Hz频段内测量精度较高,平均误差为3.7%,测量区域内各点测量精度相同。     

对称共路外差干涉法测量硬盘磁头飞行高度瞬态调制

在线检测硬盘磁头飞行高度(FH)是高密度磁存储技术商品化的重要环节。提出了一种对称共路双频外差干涉测量硬盘磁头飞行高度的方法,用于在线检测磁头飞行高度瞬态调制变化。采用横向塞曼激光器作为外差光源,结合高速相位测量技术,可实现对磁头飞行高度高分辨率(0.1 nm),高采样频率(100 kHz)直接在线溯源测量。通过对称布局的两路差动干涉仪结构,系统能自适应补偿环境振动等扰动引入的随机误差以及盘片复杂运动引入的阿贝误差,还可兼容透射式玻璃盘片模拟条件下的硬盘磁头飞行高度的测量。结果表明,当盘片的偏摆在1.2μm时,系统可清晰描述小于10 nm的飞行高度调制现象。     

基于金刚石NV色心集成振动检测模块的设计

原子对磁场的高敏感特性使得金刚石氮空位(NV)色心在量子传感领域的使用越来越广泛。为研究金刚石在振动测磁方面的优越性,使用集成振动模块把传统的共聚焦系统集成在PCB板上以测试振动结果。以圆柱形永磁体作为振动测磁的质量块,由于外界振动的影响使永磁体与金刚石NV色心的距离产生变化,因此金刚石NV色心上的磁场强度也会产生变化。对振动效应的检测通过金刚石NV色心上光探测磁共振(ODMR)荧光信号的分析来获得。集成振动实验在距离永磁体15 mm范围内对振动效应进行验证,测试得到基于金刚石氮空位色心振动传感的位移噪声灵敏度为11 nm/Hz^1/2。     

用于纳米测量的集成化单频激光干涉仪

研究了一种基于偏振光的集成式单频激光干涉仪。利用偏振光学变换方法,实现了干涉仪的光学4细分结构,提高了测量灵敏度;构建4路正交探测结构,实现了干涉仪的无源偏振调制,扩大了干涉仪测量范围;采用光路集成化的设计方法,实现了一体化干涉仪光路集成。对激光干涉仪进行振动测量实验研究,结果表明,静态位移测量误差小于±0.3 nm,振动测量的分辨率达10 pm/Hz1/2;上述集成单频激光干涉仪具有测量精度高、稳定性好、动态范围宽、受环境影响小等优点,可被广泛用于纳米测量的各个领域。     

基于光学小波滤波和FBG技术的分布式加速度测量系统

文中提出了一种声发射波振动加速度测量系统。系统中利用分布式高性能光纤光栅 振动加速度测量探头,采用连续波调频、波分复用、时分复用技术,并设计光学小波滤波器,有效地改善非平衡、非线性光学信号的干扰,从而实现声发射波振动加速度的分布测量。加速度测量范围为4. 3m/ s2～340m/ s2 ;频响范围为准静态～1000Hz ;分辨率为7. 5 ×10 - 7nm/ Hz 。     

基于GaN HEMT的高线性星载Doherty功率放大器设计北大核心CSCD

在射频通信链路中,功率放大器决定了发射通道的线性、效率等关键指标。卫星通信由于是电池供电,对功率放大器的工作效率要求比较高。文章基于GaN HEMT晶体管采用对称设计完成了一款高效率的Doherty功率放大器。测试结果表明:该Doherty功放的功率增益大于29 dB;1 dB压缩点功率(P_(1 dB))大于35 dBm;在35 dBm输出时,其功率附加效率(PAE)大于47.5%,三阶交调失真(IMD3)大于35 dBc;在功率回退3 dB时,其PAE大于37%,IMD3大于32 dBc。     

用于手机砷化镓MMIC射频开关的研制

报道一种用于手机的高功率、低插损砷化镓 MMIC射频开关。该产品在 870～ 970 MHz下 ,线性功率容量 >3 3 d Bm,插入损耗 (IL) <0 .6d B,隔离度 (Iso)≥ 1 7d B,反向三阶交调 (PT0 1 )≥ 70 d Bm,控制电压 :(0 ,-4) V。     

2~4 GHz宽带高效率功放的设计

针对宽带高效率功放的设计要求,基于宽带匹配网络设计了一款GaN宽带高效率功率放大器,其工作频率覆盖整个S波段。仿真结果显示,该功放在整个S频段内漏极效率(DE)大于62%,功率附加效率(PAE)大于57%,增益大于10.6 dB。实测结果表明,该功放在整个频段内DE大于54%,PAE大于48%,增益大于9 dB,增益平坦度在1 dB以内,实现了S波段高效率宽带功率放大器的设计。     

基于四阶累积量的非圆信号测向方法

对通信系统中大量使用的BPSK等非圆信号测向,可以采用共轭扩展MUSIC(CE-MUSIC)算法,也可以采用基于四阶累积量的MUSIC-like算法。CE-MUSIC算法没有利用高阶信息,MUSIC-like算法没有利用信号的非圆信息,性能均受限。该文提出的四阶扩展MUSIC(FO-EMUSIC)算法利用了非圆信号在四阶累积量中的信息,分辨力和测角精度明显优于MUSIC-like算法,略优于CE-MUSIC算法,可测向阵元数大于CE-MUSIC算法和MUSIC-like算法。针对均布线阵,为减小计算量,还提出了FO-EMUSIC/ULA算法。仿真实验验证了FO-EMUSIC算法的优良性能。     

W波段单刀双掷开关

实现了一种采用微波开关（PIN）二极管设计的低插损、高隔离度的 W波段单刀双掷开关（SPDT）。电路采用了改进的 Y 型结和梳状线高通滤波器形式的鳍线结构,有效提高了端口隔离度,降低了插入损耗。仿真结果显示,导通端口在88 GHz～99 GHz内的插入损耗小于0.7 dB,断开端口隔离度大于58 dB。测试结果显示,在频段90 GHz～95 GHz内,输入端口与输出端口1之间的插入损耗低于3.7 dB、隔离度高于33 dB;输入端口与输出端口2之间的隔离度高于33 dB、插入损耗低于3.8 dB。     

具有缓变结的蓝色有机电致发光器件

针对通常的突变异质结(HJ)结构的蓝色有机发光器件(OLED)稳定性差这一难题,制备了一种具有缓变结(GJ)的蓝色OLED,在空穴传输层(HTL)和发光层(EML)间构成GJ.与常规的HJ OLED相比,具有GJ器件的稳定性明显提高.在初始亮度为100 cd/m2时半寿命达到6998 h,是一般HJ器件的6倍.这主要是因为削弱了突变HJ产生的局部高电场,减少了产生的焦耳热,从而提高了器件的稳定性.但是,GJ器件效率相比HJ没有提高.因为GJ增大了空穴注入,空穴是多数载流子,这样不利于载流子的平衡.为了补偿效率损失,在TBADN/Alq界面上插入Gaq薄膜.由于Gaq的LUMO能级在Alq和TBADN的LUMO能级间,形成了从Alq经Gaq到TBADN的势垒阶梯,提高了电子注入,进而提高了器件效率.这种GJ Gaq器件的效率比一般GJ器件提高20%,寿命是HJ器件的7倍.     

基于ZEMAX的2100万像素手机镜头设计

通过ZEMAX光学设计软件优化设计,得到了一款超薄尺寸2100万像素手机镜头.此镜头由1个红外滤光片和4片光学塑料非球面透镜组成,镜头焦距为3.5 mm,光圈值F为2.4,视场角为68°,镜头总长为4.8 mm,同时采用Sony公司的IMX230型号2100万像素图像传感器.优化后镜头极限分辨率为446 lp/mm,中心视场调制传递函数(MTF)值在奈奎斯特频率223 lp/mm处大于0.53,在奈奎斯特频446 lp/mm处大于0.22,0.7视场MTF值在奈奎斯特频率223 lp/mm处大于0.5,在奈奎斯特频446 lp/mm处大于0.17,镜头各视场的弥散斑半径都小于1.5μm,最大场曲小于0.04,最大畸变小于2%,大部分视场相对照度大于60%,成像质量良好.     

一种适用于水声信道的双模式盲均衡算法

针对常数模算法(CMA)和符号回归常数模算法(SR-CMA)存在的问题,提出了一种基于分数间隔的双模式常数模(DCMA)盲均衡算法。该算法将常规CMA算法和SR-CMA算法相结合,通过判决圆环完成两种算法之间的切换,根据信噪比确定判决圆环的边界。仿真结果表明,DCMA 的计算效率高于CMA,算法稳定性优于SR- CMA,而且可以获得较低的剩余均方误差。     

C波段限幅开关集成芯片

采用GaAs p-i-n二极管单片集成工艺技术研制出C波段限幅开关集成芯片,该芯片集成了微波限幅器和单刀单掷(SPST)开关功能,尺寸仅为2.5 mm×1.0 mm。采用偏置相关S参数测试法建立可定标的p-i-n二极管器件模型,精准的器件模型保证集成芯片一次流片成功。实测结果显示,该芯片在5～6 GHz频率范围内插入损耗小于1 dB,隔离度大于50 dB,电压驻波比小于1.5∶1,开关速度小于25 ns,可承受10 W以上的连续波功率。该集成芯片在T/R组件接收通道可替代两只单一功能芯片,有较好的应用前景。     

自仿射信号分维数估计算法的改进

对现有的各种分维数算法进行了比较,同时,针对文献中所给出的结构函数法的缺陷提出了改进措施。分析结果表明,采用改进结构函数法计算的结果具有偏差小、精度高、计算量小等优越性。