超辐射发光二极管光源组件内部电场耦合分析

针对超辐射发光二极管(Superluminescent Diode,SLD)光源输出光功率稳定性的需求,用有限元分析方法分析了SLD光源组件内部导体组的分布电容矩阵及电场耦合情况;通过电场耦合模型研究发现温控电路带来的干扰通过分布电容耦合到恒流回路中,影响输出光功率的稳定性;将制冷器接地可减小分布电容,改进恒温电路的驱动方式可减小交流分量的干扰,从而减小电场耦合对输出光功率的影响。     

半导体致冷器在大功率激光器中的应用

论述了当前通信产品存在的热设计问题,介绍了通信设备中常见的散热方式、半导体致冷器的工作原理及特点.提出了大功率激光器基于半导体致冷器的散热方式,通过实验验证了半导体致冷器在大功率激光器散热中的效果.     

复杂环境下半导体致冷器的动态模型及温度控制

半导体致冷器在环境温度变化大,热传导不稳定,温度调节时间要求快等恶劣条件下工作时具有复杂的热电．特性,基于小信号线性化方法得出了半导体致冷器在复杂环境下的线性动态模型,推导结果表明该模型有两个极点和一个零点,并且模型随工作条件的变化而变化．基于平均意义上的动态模型,采用模糊自适应PID控制算法和脉宽调制技术设计了半导体致冷器冷端的温度控制系统．阶跃反应表明该温度控制系统具有良好的动态性能和稳态品质,并具有良好的抗干扰特性,制冷10％的时间约为70s,稳态误差非常小,达到0．1℃．在简单环境下工作．其温度控制效果优于0．1℃．实验亦表明该温度控制系统在常温环境下,最大制冷温度与环境温度之差达到23℃,且随着控制温度的降低,阶跃反应的时间也越来越长,主要是和半导体致冷器的制冷效率、热沉的散热功率和半导体致冷器的供电电流饱和有关．     

光纤陀螺光源SLD启动时波长的变化机理

基于现代化战争武器和惯导系统对光纤陀螺快启动的强烈需求,对光纤陀螺启动最慢的核心器件光源超辐射发光二极管（SLD）启动时波长的变化机理进行了研究。主要包括对SLD波长随驱动电流和管芯温度的变化规律进行了理论分析和实验验证,得出了SLD的平均波长随驱动电流的增大而减小,变化量约为0.15 nm/mA,随温度线性增加,变化量大约为0.5 nm/℃;根据理论分析驱动电流和管芯温度启动时的变化规律建立了SLD启动时波长的变化模型;通过实验测试得到的驱动电流和管芯温度启动测试结果推导出了SLD启动波长最大变化量达到18 000 ppm;最后根据分析结果提出实现陀螺快启动的波长补偿方案。     

基于SoC单片机的小型化SLD光源数字控制系统

为提高光纤陀螺用超辐射发光二极管(SLD)光源的稳定性,实现光源性能检测和评价的灵活性,在光源工程化生产中常采用数字化控制系统对光源进行控制.以SoC单片机C8051F060为控制检测平台,结合高性能TEC控制器ADN8831和数字PID控制算法,设计了一种新型小型化光源数字控制系统.实验表明,该光源数字化控制系统体积小、精度高、操作灵活、可扩展性强,具有良好的实用价值.     

半导体光源器件的金属化耦合封装

本文介绍长波长光源器件的金属化耦合封装工艺,并通过工艺试验和生产实践,对采用新工艺制作的产品进行了可靠性考核,其结果表明这种工艺是成功的。尤其是采用YAG激光焊接技术,较好的解决了光纤定位工艺。     

阴极光电发射受电场影响的研究

本文叙述了电场对光电发射的影响.许多阴极在外电场的作用下会降低表面功函数,光电发射的阈值波长会延伸,长波响应也会增大.高阻值碱金属化合物阴极在光电发射过程中由于内电场的形成,有可能对发射层进行"侵蚀"从而导致损坏.     

光源谱型对保偏光纤应力传感信号的影响

保偏光纤对入射的线偏振光具有偏振保持能力,用白光干涉系统可实现准分布式应力、温度和位置传感。超辐射发光二极管(SLD)当驱动电流较小时,光谱服从高斯分布;随着驱动电流增加,中心波长向短波方向漂移,光谱畸变,可用两个高斯函数相加拟合。本文详细分析了SLD光源在不同驱动电流下的谱型分布及拟合曲线,并在保偏光纤应力传感系统中进行了实验,实验结果表明随着光源输出功率增加,在耦合点两侧对称分布着伪耦合点。当光源功率为15 mW时,伪耦合点的耦合强度比力致耦合点的耦合强度约小15 dB。     

15 kW光纤耦合半导体激光淬火光源

针对激光淬火在大型风电轴承生产中的实际需求,研制了一种功率高达15 kW的光纤耦合半导体激光淬火光源。该光源先采用915 nm和976 nm两个波段各8个宏通道冷却技术封装的半导体激光微巴条阵列作为发光单元,进行空间、偏振及波长合束,在光纤芯径为200μm、数值孔径为0.22的光纤中实现了超过800 W的连续输出,电光转换效率整体达到45%以上。再通过19×1光纤合束器对19个800 W模块进行合束,由输出端口光纤直径为1 mm的光纤耦合输出。光束经过由微透镜阵列与聚焦镜复合的加工头,光斑匀化,最终输出了功率大于15 kW、光斑尺寸为165 mm×25 mm的激光束,满足了大型风电主轴轴承滚道面淬火需求。     

用交变电场进行微小粒子操作的方法

介绍了用交电电场对微小粒子进行操作的一种新型装置。对粒子的操作不仅可以批量进行，而且可以单个进行。通过对铝粒子的搬运试验，证明了此装置的可行性，也给出了此种装置对粒子的一般操作特性．     

低电场应力下闪速存储器的退化特性

基于负栅源边擦除的闪速存储器存储单元,研究了形成应力诱生漏电流的三种导电机制,同时采用新的实验方法对引起瞬态和稳态电流的电压漂移量进行了测量.并利用电容耦合效应模型对闪速存储器存储单元的可靠性进行了研究,结果表明,在低电场应力下,其可靠性问题主要由载流子在氧化层里充放电引起.     

低电场应力下闪速存储器的退化特性

基于负栅源边擦除的闪速存储器存储单元,研究了形成应力诱生漏电流的三种导电机制,同时采用新的实验方法对引起瞬态和稳态电流的电压漂移量进行了测量.并利用电容耦合效应模型对闪速存储器存储单元的可靠性进行了研究,结果表明,在低电场应力下,其可靠性问题主要由载流子在氧化层里充放电引起.     

交流电场作用下电场流动聚焦装置内微液滴的生成实验

采用非接触式电极放入方式,避免了电化学效应的产生,通过改变外加交流电场强度和电场频率,研究了液滴交流电场流动聚集断裂过程的流型转变、液滴当量直径和生成频率.结果 表明,流量不变时,仅通过改变外加电场,依次可观测到液滴从弹状流、滴状流到喷射流的流型转变.当毛细数＜0.1时,生成的液滴当量直径随毛细数增加呈指数减小,且低频...     

大功率半导体激光器腔面膜的场强分布优化

为了提高半导体激光器腔面膜的激光损伤阈值,进而提高激光器输出功率,对激光器的灾变性光学镜面损伤产生的原因进行了探讨。根据损伤原理,将高反膜中场强最大处移出界面,采用光学传输矩阵,对厚度连续变化的界面场强和反射率进行了计算,得到优化高反膜系,优化膜系减小了界面处的光场对薄膜的损伤。采用改进后束流密度更大的LaB6作为阴极原位等离子源,对离子源清洗的参数进行了优化。薄膜制备前期使用离子清洗的方法在真空环境下对腔面进行去氧化,在制备过程中使用电子束蒸发离子源辅助沉积,并测试了薄膜在高温高湿环境下的稳定性。使用该优化的膜系和清洗方法制备的半导体激光器,在准连续输出时,功率由4.6 W提升到了7.02W,工作电流由5A提升到了8A。     

用于车辆间电磁兼容设计的场线耦合技术

根据场到线的耦合原理．计算五辆车上天线共同发射时产生的电场耦合到车际间互连电缆上的电压．分别讨论了电场对平行双线、双绞线和屏蔽线的影响，并对其进行了分析比较。     

980 nm半导体激光器的模场分布

结合980nm半导体激光器的特点，通过对高斯光束的发散特性的分析，得到激光器的模场分布特点。为提高980nm半导体激光器与光纤的耦合提供理论基础。     

雷电通道水平电场影响因素分析

影响雷电通道产生的水平电场因素众多,分析其影响因素对电力系统的雷电防护具有重要意义。文中利用运动电荷电磁场方程求解得到闪电回击通道的水平电场和方位磁场,并结合C-R 算法,得到了有限电导率地面上方的水平电场。依据运动电荷电磁场方程的特征分析了不同回击速度、不同距离、不同电导率对雷击产生的水平电场的影响。得出以下结论:水平电场随回击速度增大而减小;水平电场波形呈双极性特征且水平距离越大或电导率越小负向偏移越明显。这些研究结论为输电线路雷电过电压计算打下良好的基础。与其他方法相比,本文方法可以避免远距离电磁场计算中的震荡问题和积分方程的奇异问题。     

新型三维电场传感器原理及试验结果

目前电场传感器只能探测电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中及地面电场强度大小。本文介绍一种新型三维电场传感器,由轴向、径向电场测量单元、驱动单元、电路单元、保温单元组成,用于探测空中及地面环境电场强度的三维方向矢量,克服了目前电场传感器探测电场强度时局限在一维或二维方向矢量的缺陷。在高空低温环境模拟试验中,当环境温度降到-50℃以下时,该传感器的保温单元使传感器内部温度一直处于零上,符合了电路板工作温度范围。在实际电场测试试验中,该传感器的电场测量单元验证了输出信号与电场之间的线性关系,与理论分析相符,证明了三维电场传感器的合理性。