基于周期压力写入的长周期光纤光栅的一阶光学微分器

根据一阶光学微分器的传递函数,理论分析了均匀 长周期光纤光栅(LPFG)作为一阶瞬态光学微分器应满足的条件。周期压力产生的LPFG能够通 过压力的控制加强光栅的模式耦合,因而得到大的光栅谐 振损耗,实验证明了周期压力在细径光纤上产生的LPFG能够产生大于50dB的谐振损耗。数值模拟结果表明,此光栅光 学微分器能够高精度地完成对高斯脉冲的微分运算,在超快全光信号处理、飞秒脉冲整形和 任意光脉冲产生等领域中有宽广的应用前景。     

直接激射中红外固体激光器研究进展北大核心CSCD

3~5μm波段中红外激光在遥感、通讯、气体检测、医疗等领域有着广泛的应用前景。直接激射固体激光器具有原理简单、结构轻巧等优势,是3~5μm波段中红外激光产生的重要手段。目前,这类激光器按照增益介质分类可划分为基于Er^(3+)、Ho^(3+)、Dy^(3+)、Pr^(3+)等稀土离子掺杂的固体激光器以及以Fe∶ZnSe为代表的过渡金属离子掺杂的固体激光器。本文分别介绍这两类直接激射固体激光器近些年来的研究进展,并对它们的技术路线以及发展前景进行总结。     

一种新的基于快速功控的多普勒估计

针对采用快速功控的移动通信系统提出了一种简便的多普勒估计方法。该方法利用功控后的接收信号电平的平稳性与最大多普勒频移有密切关系这一特点，通过测量接收信号电平的平稳性估计多普勒频移。文中在单径瑞利衰落信道条件下对这一方法进行了仿真验证，并同文献中提出的COV方法进行了比较，仿真结果表明在信道变化不是太快时本方案有较好的估计精度。     

基于FPGA的红外焦平面成像电路的研究

介绍了以FPGA器件为核心的红外焦平面成像电路的组成原理,并对几个关键性技术进行了分析.     

基于振动陀螺的动态零位校准及其误差补偿

根据固态振动陀螺输出信号和噪声特点对其构成的低成本惯性测量单元(IMU)的原始传感信号进行了快速小波滤波和灰色理论建模处理。运用累加生成操作(AGO)方法得到有规则的单值对应非线性函数,并获得陀螺零位输出在三维空间中的单值映射模型。以时间和温度为输入,根据灰色神经网络建立陀螺的漂移模型,对累加生成方法生成的单值对应非线性函数进行逼近,从而提高了动态测量精度。同时采用活动阈值融合算法,优化陀螺和加速度计动态测量数据。实验证明,上述方法和算法有效提高了系统测量精度。     

光纤隐失波铅酸蓄电池容量检测传感器研究

由全反射定律知,光波不是绝对地在界面上被全部反射回第一介质,而是透入第2种介质一定深度,并沿着界面流过一定深度后重新返回第一介质,沿反射光方向射出,即在第2种介质中存在隐失波(EW).由朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律知,当入射光的波长λ处于第2介质的吸收波长附近,则会出现光的吸收,造成隐失波能量的损耗,致使全反射率小于1,产生衰减全反射现象.该文从这一物理现象和理论出发,将光反射能量的大小与具有实用意义的电解液的浓度测量联系起来,而电解液的浓度又与铅酸蓄电池剩余容量有着一一对应的函数关系,从而通过测量铅酸蓄电池电解液浓度就可知晓蓄电池的容量状态.实验研究表明,此法能很好地实现铅酸蓄电池容量的在线检测.该传感器具有测量准确,反应灵敏,使用寿命长等优点,可广泛用于汽车铅酸蓄电池电量测试、电力行业的工业铅酸蓄电池电量测试、溶液浓度测试、海水的盐度测试,具有广阔的应用前景.     

28 GHz下对毫米波透射特性的分析

毫米波段拥有高速传输数据的优点,是目前第5代(the 5th Generation,5G)移动通信系统的重要候选频段之一.为了研究毫米波的透射特性,将一对喇叭天线相向放置在玻璃门的两侧,在28 GHz频率下使用800 MHz带宽设备进行了一系列透射特性的测量.研究了不同入射角,极化方式及不同发射端与接收端(Transmitter-Receiver,Tx-Rx)距离对透射系数的影响.将测量结果与菲涅耳传播定律(包括光滑表面和提出的高斯粗糙表面模型)进行了对比.结果表明,文中提出的高斯粗糙表面模型与垂直和水平极化信号的透射特性更拟合.此外,实验也研究了收发端距离对透射的影响,并得出了不同入射角度下的穿透损耗值.     

采用半解析蒙特卡洛技术模拟星载海洋激光雷达回波信号的软件

采用半解析蒙特卡洛方法,开发了一套星载海洋激光雷达回波信号的仿真系统。通过输入激光雷达系统参数和仿真的环境参数,该系统能够模拟具有不同光学特性的大气和海洋的激光雷达回波信号。同时该仿真系统设计了用户友好的软件界面方便用户对输入参数进行操作,并直观地看到输出结果。利用该系统进行了多种仿真,例如不同类型水体以及不同散射相函数的情况,并将仿真结果与理论的激光雷达信号做了对比,具有较高的一致性。该系统对星载海洋激光雷达探测机理的研究有一定的指导意义。     

一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器

针对传统全差分运算放大器电路存在输入输出摆幅小和共模抑制比低的问题,提出了一种高共模抑制比轨到轨全差分运算放大器电路。电路的输入级采用基于电流补偿技术的互补差分输入对,实现较大的输入信号摆幅;中间级采用折叠式共源共栅结构,获得较大的增益和输出摆幅;输出级采用共模反馈环路控制的A类输出结构,同时对共模反馈环路进行密勒补偿,提高电路的共模抑制比和环路稳定性。提出的全差分运算放大器电路基于中芯国际(SMIC) 0.13μm CMOS工艺设计,结果表明,该电路在3.3 V供电电压下,负载电容为5 pF时,可实现轨到轨的输入输出信号摆幅;当输入共模电平为1.65 V时,直流增益为108.9 dB,相位裕度为77.5°,单位增益带宽为12.71 MHz;共模反馈环路增益为97.7 dB,相位裕度为71.3°;共模抑制比为237.7 dB,电源抑制比为209.6 dB,等效输入参考噪声为37.9 nV/Hz^1/2@100 kHz。     

基于氧化石墨烯微纳光纤的狂犬病毒免疫传感器

提出一种基于氧化石墨烯(GO)微纳光纤的生物传感器,将其用于狂犬病毒(RV)的免疫检测研究。首先,将标准单模光纤通过熔接机放电形成双锥形光纤,再对双锥形光纤进行熔融拉锥制作出高灵敏度的微纳光纤。然后,在微纳光纤表面修饰GO,并将RV抗原固定于该传感器表面,用于对RV抗体的特异性检测实验。实验结果表明：该生物传感器对RV抗体的检测范围为200 fg/mL～1 ng/mL,检测极限(LOD)约为225.56 fg/mL,其检测灵敏度约为1.099 nm/log(mg·mL^-1),解离系数约为2.92×10^-11 M;当用于不同的抗体溶液样本和RV阳性血清的对照检测及临床检测时,该免疫传感器对前者的响应非常微弱,而对后者有明显的响应,说明其对RV抗体具有良好的特异性。基于GO修饰微纳光纤的免疫传感器具有制作简单、微纳尺寸、灵敏度高、成本低等优点。