调制激光用的DKDP电光晶体

随着最近光电子管的发展,电光效应的应用受到人们的重视,这次堀场制作所在日本首次研制成功了激光调制用的电光晶体(DKDP单晶)。这种DKDP单晶是把KDP晶体中的氢置换成它的同位素氘而成的,它能增强电光效应（最大重氢置换率是 99.7%)。     

电光晶体用于快速变焦的设计

在利用晶体的电光效应实现快速变焦时,需要合理地设计电光晶体及电极结构。基于晶体电光效应的基本原理,提出了其设计的基本原则和思路,并通过对一次电光晶体(铌酸锂晶体)和二次电光晶体(钽铌酸钾晶体)内部非均匀电场及其总附加光程的模拟和比较,获得了优化的电光晶体及电极设计结果。在此基础上,开展了电光晶体用于快速变焦设计的性能分析,并讨论了电光晶体长度、外加电压等参数对总附加光程的影响。结果表明:电光晶体的附加光程调制的曲率半径随控制电压增大而减小,在加载电压不变的情况下随晶体厚度的增大而增大。因此,在实际应用中,需要对晶体厚度和加载电压综合进行考虑,以获得最佳的变焦效果。     

一种简单和高灵敏度测量晶体电光系数的方法——比较法

在正交偏光干涉实验装置中,用DKDP晶体的电光效应补偿其它晶体电光效应所引起的光程变化,测量晶体电光系数相对于DKDP晶体γ63的数值,提出了一种简单和高灵敏度测量晶体电光系数的方法。     

电光晶体乘法器及其应用

基于电光晶体的双横向普克尔斯效应,设计并实现了一种电光晶体乘法器,可以利用电光晶体和光载波实现两个电信号的乘法运算.实验证明这种电光晶体乘法器能够用于产生光调幅波和传感电功率,直流电功率传感实验的非线性误差低于3.3%.     

探测光波长对太赫兹波电光取样探测技术的影响

由于太赫兹波电光取样探测技术中电光晶体存在的色散关系, 探测光的波长会直接影响到电光取样的探测带宽和效率.由于该色散关系的存在, 不同的电光晶体在电光取样中响应函数不同.本文研究了两种典型的电光晶体-碲化锌和磷化镓晶体的响应函数, 发现在选取的四种探测激光波长内(600 nm、800 nm、1200 nm、1600 nm), 800 nm的探测激光更合适碲化锌晶体, 1200 nm的激光更合适磷化镓晶体.对于不同厚度的晶体, 存在一个最优化的探测激光波长, 使得该晶体的电光响应函数有最宽的带宽.     

电光晶体光学性质的折射率椭球分析法

本文利用折射率椭球一般性地讨论了电光晶体的光学性质,给出了电光晶体光轴方位和折射率分布的普遍公式。根据这些公式,可以很方便地分析一个具体的电光晶体的光学性质。     

重频应用下电光晶体温度场应变场影响因素

为了将等离子体电光开关应用在重复频率下,基于有限元法,数值模拟了重复频率激光负载下电光晶体吸收系数、电光晶体厚度、光斑边界和晶体边界相对距离、功率密度分布对电光晶体中温度场应变场分布影响规律.数值模拟表明,晶体内热沉积大小取决于吸收系数和晶体厚度,而温度场分布不仅和入射激光功率密度分布有关,还与光斑边界和晶体边界相对距离密切相关.结果表明,温度场分布和晶体热力学参量一起决定了晶体内应变场大小及分布.     

探测光波长对太赫兹波电光取样探测技术的影响（英文）

由于太赫兹波电光取样探测技术中电光晶体存在的色散关系,探测光的波长会直接影响到电光取样的探测带宽和效率.由于该色散关系的存在,不同的电光晶体在电光取样中响应函数不同.本文研究了两种典型的电光晶体-碲化锌和磷化镓晶体的响应函数,发现在选取的四种探测激光波长内(600 nm、800 nm、1200 nm、1600 nm),800 nm的探测激光更合适碲化锌晶体,1200 nm的激光更合适磷化镓晶体.对于不同厚度的晶体,存在一个最优化的探测激光波长,使得该晶体的电光响应函数有最宽的带宽.     

重频应用下电光晶体温度场应变场影响因素

为了将等离子体电光开关应用在重复频率下,基于有限元法,数值模拟了重复频率激光负载下电光晶体吸收系数、电光晶体厚度、光斑边界和晶体边界相对距离、功率密度分布对电光晶体中温度场应变场分布影响规律。数值模拟表明,晶体内热沉积大小取决于吸收系数和晶体厚度,而温度场分布不仅和入射激光功率密度分布有关,还与光斑边界和晶体边界相对距离密切相关。结果表明,温度场分布和晶体热力学参量一起决定了晶体内应变场大小及分布。     

比较法测量晶体的电光系数

我们用一台旋光仪,以DKDP晶体纵向电光效应所引起的光程变化补偿其它晶体的电光效应所引起的光程变化,提供了一种简单、迅速和高灵敏度地测量晶体半波电压和电光系数的方法.采用此方法测量了典型的电光晶体ADP和KDP的横向与纵向半波电压和相应的电光系数γ_(63),以及LiNbO_3;晶体的横向半波电压与相应的电光系数γ_(22).实验结果与其他方法的测量值及文献报道的值基本一致.     

激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究

进行了激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究。设计了高增益的激光二极管侧抽运Nd∶YLF放大腔,通过对放大器的优化设计避免了自激的出现。放大器工作波长为1053nm,工作物质为c轴Nd∶YLF,重复频率1Hz,采用单个放大腔四程放大的光路结构,放大腔总抽运功率为1.8kW,激光二极管的中心波长为797nm,放大腔中激光二极管采用环状密耦合的方式,实现了高效抽运。种子激光能量为0.1μJ,脉宽为7.5ns,M2≤1.1,稳定性为±8%。放大器输出能量为2.9mJ,脉宽为6.7ns,M2平均为1.65,稳定性为±6.9%,总增益为2.9×104倍。     

新型压电行走机构的振动模态分析

利用自行研制的浮动式压电振动机构,运用有限元分析软件ANSYS对机构振动模态进行了有限元分析发现,不同的工作频率其振动模态不同.当工作频率为934 Hz时,机构出现向前的滑移动或倒移动;工作频率为670 Hz时,在2个驱动足的底部形成"局部椭圆运动",机构向前移动;工作频率为1 176 Hz时,机构为向前滑移动或跳移动;工作频率为327 Hz时,机构出现侧移动或原地扭动;工作频率为498 Hz时,机构原地转动.这些理论上的分析对实际过程中的应用起到了一定的指导作用.     

改进的核相关滤波跟踪算法

针对核相关滤波算法在目标跟踪过程中尺度特定和遮挡判断失败的问题,文中提出一种利用自适应特征融合的位置滤波器来判断目标是否被遮挡的方法。该方法检测到峰值旁瓣比异常时,停止模型自适应更新,启动在线重检测;并结合尺度金字塔中的尺度滤波器来确定目标尺寸,从而得出精准的目标位置。实验通过复杂背景下的10组运动视频来评估改进算法的性能。与基础核相关滤波算法相比,改进算法的平均中心位置误差降低了36.683 pixel;在像素阈值设为20 pixel时,平均距离精度提升了44.632%;在边界框重叠阈值设为0.5时,重叠精度提升了46.453%。     

碲镉汞光伏型探测器的变面积氢化研究

利用氢等离子体对碲镉汞光伏型探测器进行了变面积氢化处理研究,发现随着氢化面积的变大,器件的电流-电压(I-V)特性得到明显改善,表现在器件的暗电流变小,零偏电阻R0变大,同时器件的电流噪声也随着氢化面积的扩大而逐渐降低.通过对比实验结果和数值拟合结果,认为氢化工艺对器件性能的改善机制与氢化区域有关,当氢化区域限于N型区时,氢化的效果主要表现在降低注入损伤导致的少子复合中心从而提高少子寿命;当氢化区域扩大到P型区时,氢化的效果主要表现在使表面耗尽区中的陷阱中心减少,主要通过降低间接隧道电流来改善器件性能,这说明了实验中注入成结的光伏器件为N P结.     

Cu􀀁CMP 中磨料粒子的机械作用实验分析

本文介绍的Cu-CMP实验中的磨料粒子是纳米硅溶胶（SiO2,20－30nm）。为得到高质量、高平整度的铜表面，采用SiO2溶胶抛光液对铜进行抛光实验，在给定的条件下，得到了磨料粒子的浓度与抛光速率间的机械作用曲线。实验结果表明：当SiO2溶胶浓度增大时，机械作用增强，抛光速率随之增加。当SiO2溶胶浓度控制在一定范围，使抛光表面在低表面张力下进行抛光时，抛光后的液体呈蓝色，抛光后的铜表面光亮无划伤，此时铜表面实现了高速率及高平整度的最佳效果。     

一种改进型的高功率限幅器

通过对pin限幅器的工作原理进行理论分析,引入了微波功率限幅器功率容量的计算方法,并以此为基础进行了微波功率限幅器设计。这里讨论了一种实用的高功率限幅器,它采用多个限幅二极管并联的方式,有效提高了限幅器的抗烧毁特性,从而提高限幅器的高功率通过能力;并且通过外加耦合器对限幅二极管施加正偏压的电路方式,有效提高了限幅器的最高承受功率。通过一个L波段脉冲500 W的高功率限幅器的实际设计和制作,对上述限幅器原理和方法进行了验证,取得了良好的结果。     

基于智能复合微结构的亚手掌尺度压电双驱扑翼微飞行器的研究

该文设计、制作和研究了一种亚手掌尺度的双驱扑翼微飞行器。飞行器主要采用多层平面材料的智能复合微结构（SCM）加工工艺进行加工。装配得到的样机整机质量为244 mg,翼展61 mm。对样机的压电驱动器性能进行了测试。测试结果表明,压电驱动器空载共振频率约为1 100 Hz,负载共振频率约为28 Hz;对样机进行了升力测试,得到样机的升力为 0.689 mN。     

激光再制造超细粉送粉器的实验研究

针对超细粉输送过程中易出现挤压、摩擦、阻塞等现象，提出了超细粉雾化机制，阐述了超细粉送粉器的基本原理，设计了一种新型的超细粉送粉器,讨论了送粉器性能和超细粉末长距离输送实验。结果表明，采用特殊结构的搅拌器，避免了超细粉团聚现象，增强了超细粉的输送性能;载气量最佳工作区间为3～8 L/min;送粉速率与粉轮转速呈线性关系;送粉稳定性好，误差不大于1.8%;在送粉速度一定时，载气量越大，挺度越长，且粉嘴口径减小时挺度越长，因而具有良好的长距离输送能力。     

4P超薄800万像素镜头设计

针对手机镜头很难同时实现高成像质量和短总长的实际问题,通过对初始结构进行优化设计,得到一款全部采用光学塑料为透镜材料的超薄手机镜头。镜头采用四片式结构,光阑位于镜头前方,镜片全部采用偶次非球面。该镜头总长4.49 mm,F 数为2.4,视场角为65.5,焦距为3.71 mm,在探测器Nyquist 频率处MTF 均大于0.14,在半Nyquist 频率处MTF 均大于0.46,且畸变小于1.5%。光学系统各视场的均方根半径小于3.5 m。采用索尼公司的IMX111 型号CMOS 探测器,最大分辨率为32642448。通过模拟计算,得到该手机镜头的离焦量为144m。通过调焦,可以在物距大于10cm 时,得到像质较好的图像。通过灵敏度分析,镜头公差满足加工要求。该镜头设计长度较短,采用非球面塑料透镜,生产成本较低,成像性能良好,满足手机镜头的使用要求。     

可自适应调节带宽的新型非线性二阶锁相环

大捕获带宽的同步给传统二阶锁相环带来了巨大挑战。文中针对传统锁相环捕获带宽与抑制噪声能力两者之间的矛盾,提出一种耦合非线性环节的新型二阶锁相环,利用非线性模块自适应调整环路噪声带宽。输入输出相位误差较大时利用较大的带宽迅速减小频偏;当相位误差由于环路控制作用而减小时,利用较小的带宽抑制噪声以提高跟踪精度。仿真结果表明,非线性二阶锁相环跟踪速度显著提高,且相比传统二阶锁相环,捕获带宽从4 kHz最大提高到18.8 kHz。