揭开LCD画质之谜（上）

背光发射的光线经过滤光片变成RGB这样的三基色光．然后经过偏振片变成偏振光．通过液晶的旋光作用使得偏振光旋转．然后再经过偏振光片输出。液晶对偏振光的旋转角度不同．输出的亮度就不同．从而实现了RGB三色的亮度变化．最终生成了五彩缤纷的色彩。     

基于钼酸铅晶体电致旋光效应的光学电压传感器

研究了基于晶体电致旋光效应的光学电压传感器,电压传感元件采用了国产钼酸铅(PbMoO4)晶体。光学电压传感头仅由两块棱镜偏振器和一块钼酸铅晶体组成。实验结果表明此电压传感器具有较大的线性测量范围,例如对50-5000V工频电压测量的非线性误差低于0.2%;当测量100kHz的高频电压并利用锁相放大器检测传感信号时,最小可测量电压幅值为0.5V。此外,实验测量了所用钼酸铅晶体在635nm光波长及工频电压作用时的电致旋光系数,其数值为1.03pm/V。     

石英晶体谐振器预应力条件下的模态分析

针对石英晶体谐振器在受到外力后其振动模态如何变化的问题,基于 Mindlin 的振动理论通过ANSYS 有限元仿真得出横向力引起石英晶体谐振器的振动模态形状.结果表明:在外力的作用下石英晶体的振动位移大小和振动方向都发生了改变.该结果对于压力传感器和石英微天平的开发应用具有重要意义.     

高频单面无极石英晶体监测二氧化硅的刻蚀

研发一种能监测二氧化硅刻蚀的高频单面无极石英晶体微天平(H-S-ES-QCM)传感装置,该检测装置是基于单片机控制DDS数字发生器产生正弦波信号对无极石英晶体进行扫描激励,通过相敏检波对其谐振频率信号采集的一种分析系统.H-S-ES-QCM可实现对二氧化硅刻蚀实时监测,其使用工作频率在100 MHz的压电石英晶体作为传...     

石英晶体微天平传感的酶联免疫分析法测定免疫球蛋白IgM

结合酶联免疫分析技术与石英晶体微天平检测技术,发展了一种基于石英晶体微天平传感的免疫传感器用于测定血液中免疫球蛋白IgM的量.羊抗人IgM抗血清通过氨基硅烷化共键固定在石英晶体表面上,采用竞争吸附免疫分析法,以辣根过氧化物酶(HRP)标记的IgM作标记物,N-四甲联苯胺(TMB)和H2O2作酶的底物.结合在石英晶体微天平上的酶标记物催化TMB氧化形成沉淀,使石英晶体微天平的振荡频率发生改变,据此测定标记物HRP-IgM和IgM的量.实验优化了分析条件下,对IgM的检测范围为0.03μg/mL to 7μg/mL,它具有仪器简单、操作方便、灵敏度高等优点.     

本期摘要

石英晶体微天平在蛋白吸附领域的研究进展;毛细管电泳-电致化学发光法检测儿茶素;基于π网络零相位法石英晶体激励电平相关性的研究;基于π网络零相位法的石英晶体负载谐振频率测量技术研究;基于Maxwell软件的齿轮测速传感器的磁路分析     

磁致旋光效应在测量脉冲大电流中的应用

本文提出一种利用磁致旋光效应(法拉第效应)测量脉冲大电流的方法.这是一种是实时、在线、非接触测量大电流方法.利用本文提出的方法,可检测到雷电引起的输电线路的瞬间脉冲大电流.该方法采用的磁质旋光效应介质(三氯化铁)安全无毒,采用的激光光源(半导体激光器)输出光强稳定,价格低廉,使用寿命长(约10000小时).这是一种值得推广的测量脉冲大电流方法.     

基于π网络零相位法石英晶体负载谐振频率测量技术研究

对基于π网络零相位法测量石英晶体负载谐振频率的3种测量方法进行了分析对比,重点对基于实体电容法的石英晶体负载谐振频率测量技术进行了分析研究.在此基础上,设计适用于实体电容法测量石英晶体负载谐振频率的测试系统.实验表明:负载谐振频率的测量误差达到±5×10-6以内.     

一种QCM信号在线采集系统的实现

石英晶体微天平(QCM)信号采集系统的设计质量是影响其测量精度的重要因素。提出了一种QCM信号在线采集系统的实现方案,给出了系统的结构框图,并对系统电路进行了详细的分析。     

基于π网络零相位法石英晶体负载谐振频率测量量技术研究

对基于π网络零相位法测量石英晶体负载谐振频率的3种测量方法进行了分析对比,重点对基于实体电容法的石英晶体负载谐振频率测量技术进行了分析研究.在此基础上,设计适用于实体电容法测量石英晶体负载谐振频率的测试系统.实验表明负载谐振频率的测量误差达到±5×10-6以内.     

基于铌酸锂晶体自身角度光偏置的光学电压传感器

提出了一种利用单轴电光晶体自身角度光偏置的新型光学电压传感器,其光学传感单元由夹在两个正交偏振器之间的一个单轴电光晶体组成.与以往利用四分之一波片产生光偏置不同,新型电压传感器利用单轴传感晶体的自然双折射和近轴光束,将传感晶体沿电光双折射主轴方向转动一个小的角度,产生π/2的角度光偏置.因此,可在不需要附加四分之一波片的条件下实现电压的线性传感.利用单块铌酸锂晶体作为传感元件,对0.2 ～ 35 V交流电压进行测量的非线性误差低于1.8%.此外,计算表明基于铌酸锂晶体的π/2角度光偏置的温度漂移率低于普通多级石英波片.新型传感器简化了光学电压传感器结构,降低了成本,并避免了以往传感器中附加四分之一波片对传感器性能的不利影响.     

基于SoPC的双频激光回馈位移测量系统设计

介绍了一种基于SoPC的双频激光回馈位移测量系统的实现方法。该系统利用双频激光回馈理论和数字细分电路,对两路正交的光回馈信号采用五细分和四细分电路相结合进行细分处理,解决了单偏振光测量位移分辨率不高的问题。实验证明了本系统的可行性,精度达到了0.791 nm,是一种应用很好的位移测量系统。     

Study of polarization state of the transmitted light through the cholesteric liquid crystal

In this paper we describe a new Jones matrix, in which the matrix element is the complex exponential. Using this matrix we theoretically study the properties of the cholesteric liquid crystal. It is found that the left-hand circular polarized light of wavelength being equal to pitch of the cholesteric liquid crystal is totally reflected when it propagates along its helical axis and that the right-hand circular polarized light simply transmitted. We also analyze the polarization state of the transmitted light through the cholesteric liquid crystal with different optical pitch. The theoretical analysis shows that the polarization state of the transmitted light will change after the polarized light pass through the cholesteric liquid crystal. Furthermore, we also explain the reason of the selective reflecting of cholesteric liquid crystal for visible light.     

Generation of summary and difference frequency radiation in the field of few-cycle laser pulse propagating in periodically-poled lithium niobate

The results of numerical study of the generation process of summary and difference frequency radiations (SFR and DFR) arising via interaction of linearly polarized a few-cycle laser pulses propagating in a quasi-phase-matching (QPM) LiNbO₃ crystal is present. Considered the interaction of pulses having the central wavelengths of 0.81 μm, duration of 10 fs with the electric field amplitude 600 MV/m, propagating along the normal to the optical axis. The period of QPM LiNbO₃ crystal in numerical simulations is 12.6 μm and chosen such that QPM generation of DFR takes place at 3 μm. It is shown that at this period take place the simultaneous QPM for SFR at 0.41 μm, 0.36 μm, 0.33 μm, and 0.31 μm and for DFR at 3 μm wavelengths respectively.     

An electric field sensor based on reflected light intensity modulation from electro-optical media

An optical sensor of an alternating electric field is described. The sensing element is a crystal quartz plate which reflects incident light by its front surface. Reflected light intensity is modulated by the tested electric field by means of changing the refractive index of the plate. Modulation of the reflection coefficient of the quartz by the tested electric field occurs due to the electro-optic effect. It is noted that the main advantage of the sensor working on the modulation of the reflected light is the ability to use opaque electro-optical media and thin films.     

用于光刻系统仿真的多边形处理算法

为提高光刻仿真效率,通过对光刻原理进行研究,提出了2种多边形处理算法,将掩模上的多边形图案进行切分优化,将其划分成若干矩形或三角形。在Linux环境下应用C语言设计出一个完整的光刻仿真系统,设计的具体光学参数为:光源波长为193nm,数值孔径为0.3~0.8,部分相干系数可调范围为0.2~0.8,可一次性仿真1μm×1μm到10μm×10μm范围内的45 nm~0.18μm工艺的复杂版图,并通过多次实验进行验证。实验结果表明:原版图图像的边缘细节得到保留,且该算法有效地减少了光刻模拟的计算复杂度与计算时间,整体效率提升20%以上,为当前智能传感器系统芯片的制造节省了宝贵时间。     

偏振光辅助定姿在基于光流自主导航中的应用

根据大气偏振光分布特点和偏振光导航原理搭建三通道测量平台对偏振光信息进行采集,通过视觉图像特征的空间梯度瞬时变化率计算飞行器周围环境的稀疏光流场.结合大气偏振光与运动环境光流信息构造基于 GPS/惯导/偏振光/光流组合导航系统.分别对高度、姿态角和速度误差进行估计并进行算法仿真,结果表明:该方法具有较高精确度,对未来无...     

一种二维微位移平台测量系统的研究

微位移测量已经广泛应用于精密测量领域中,实现微位移测量最关键的环节在于精确的定位和精细的运动.文章设计了一种基于应变方式进行二维微位移(纳米级)测量的系统,详细阐述了该系统主要组成部分:微位移检测传感器、处理电路及相关系统软件.实验结果表明该系统可以满足二维微(纳米级)测量的要求.     

石英晶片参数测量的物理实验教学系统

石英晶片是最重要的电子元件,其物理参数的测量直接影响电子产品的质量。本文考虑实际气隙的影响,建立了石英晶片的等效电路模型;推导了气隙对测量误差影响公式,作为误差的主要补偿依据;设计物理参数测量的π型网络,使用直接数字频率合成器作为激励信号源,通过测量石英晶片在π网络中的电流响应,获得其谐振频率、相对活力、杂波系数等多种物理参数。采用ISA总线接口作为上位机与控制器的通信接口,采用微控制器AT89C52作为控制单元,利用多线程技术在VisualC++平台上开发了上位机软件来进行数据处理和逻辑控制。经实际运行表明,该系统测量精度和功能等系统指标达到同类系统标准,已作为电子学科的实验教学系统。     

电容式微位移传感器设计及其应用研究

介绍了基于误差补偿的机器人系统原理,采用等电位环和驱动屏蔽电缆技术,设计了电容式微位移传感器及其信号调理电路。该电路包括改进型的电容运算放大器检测电路、精密全波整流电路和滤波电路等。试验结果表明:该电容式传感器的分辨力优于0.1μm,全量程非线性度小于0.2%;利用该电容式传感器测试偏摆误差,并进行偏摆误差补偿,机器人的性能得到提高。