同向泵浦拉曼放大器中泵浦-信号间四波混频研究

研究了同向泵浦分布式拉曼放大器(DRA)中泵浦-信号间的四波混频(FWM)效应.基于分段求和法,导出了不同零色散波长光纤组成的前向泵浦DRA中FWM功率的计算公式.考虑受激拉曼放大的情况下,数值模拟了DRA中FWM引起的信道串扰随光纤传输距离的演变,以及FWM与光纤零色散波长之间的关系.理论分析了色散补偿光纤(DCF)对FWM串扰的抑制效应.计算结果表明,在采用非零色散位移光纤(NZDSF)作为传输介质的DRA中,泵浦-信号间存在着较强的FWM效应,严重影响了密集波分复用(DWDM)系统的传输性能.引入适量DCF,不仅能降低DRA中FWM引起的信道串扰,还可有效消除色散导致的波形失真.     

矩形波导窄边倾斜缝隙天线阵的设计

介绍了一种矩形波导窄边斜缝泰勒线阵设计的方法.简要阐述了矩形波导窄边缝隙天线阵列的相关理论,并使用HFSS软件对单个缝隙结构,无限阵列环境下缝隙单元的导纳参数进行数值仿真.然后按照仿真获得的等效谐振电导曲线,运用泰勒线元法综合求出非谐振式48元波导窄边缝隙线阵,并对整个线阵进行了仿真和实测.仿真和实测结果表明,该天线阵列具有低副瓣、宽带宽、高增益等特点,并且实测结果与仿真吻合良好.     

泵浦功率对有源环形微腔滤波器特性的影响

研究泵浦功率对Er-Yb共掺磷酸盐玻璃有源环形腔滤波器滤波特性的影响。利用重叠积分方法求解Er-Yb共掺系统的速率方程与功率传输方程,讨论了泵浦功率对滤波器的传输特性、带宽和精细度的影响。数值计算结果表明:泵浦功率的改变不会改变环形腔滤波器的谐振特性,泵浦功率的提高对滤波器输出光谱特性具有重大的影响。一方面压缩了滤波器的带宽,另一方面又提高了滤波器的精细度。     

自旋阀中的极化输运与相关自旋新材料及结构研究

电子既是电荷的载体又是自旋的载体。电子作为电荷的载体,使二十世纪成为了微电子学的天下。而随着1988年巨磁电阻(GMR)效应发现以来,通过操纵电子的另一量子属性——自旋,使新一代的电子器件又多了一维控制手段。电子自旋的研究涵盖了金属磁性多层膜、磁性氧化物、磁性半导体等众多体系,探寻这些体系中自旋输运的基本原理是研究的重点。目前,基于传统自旋阀中极化输运及自旋电子学的发展,对新材料和新结构的研究尚不成熟,还有众多科学问题亟待解决,诸如:如何在室温下获得更大的巨磁电阻变化率、提高器件的稳定性及灵敏度、自旋阀中交换偏置场产生的物理根源、实现自旋同半导体完美结合的材料、结构及方法等。因此,基于国内外自旋电子学研究的重点,首先围绕最基本的自旋阀纳米多层膜结构,开展了自旋阀多层膜制备、设计、结构优化、自旋阀交换偏置核心结构物理机制探索等研究;其次,提出了三种异质结新结构,并以大自旋极化率Fe3O4磁性半金属为核心材料,开展了自旋阀、新异质结研究;最后,在理论与材料研究的基础上,对自旋器件进行了设计与实验研究,获得了一些有益的结果:(1)理论方面,基于自旋电子器件进一步发展对新结构、新材料发展的需求,提出了磁性半导体/半导体、磁性半导体/磁性半导体、自旋滤波材料/自旋滤波材料的新自旋异质结模型。理论分析发现,利用磁性半导体/半导体异质结,在负偏压的作用下可实现自旋电子的极化输运,而利用磁性半导体/磁性半导体、自旋滤波材料/自旋滤波材料异质结可实现趋于100%的磁电阻变化率。另外通过计算,对可实现的磁阻效应及对材料的要求进行了详细研究,为新材料的应用奠定了一定的理论基础。(2)虽然基于自旋阀核心结构的自旋电子器件研究已开展了多年,但如何进一步提高自旋电子器件的磁电阻效应、灵敏度、工作范围、工作稳定性和解决这些问题的物理机制,仍是自旋电子学中的一个热点。因而,首先基于Mott二流体模型发现自旋阀巨磁电阻受磁性材料、非磁性材料、自旋极化率、自旋扩散长度、厚度、尺寸、电阻率等影响明显,因而可通过改善制备工艺条件及各层的材料、厚度改善自旋阀的性能,探寻提高巨磁电阻变化率、灵敏度等的有效途径。其次,以理论分析为指导,实验上首先制备Ta/NiFe/Cu/NiFe/FeMn传统自旋阀多层膜,研究了自由层、隔离层、钉扎层、反铁磁层厚度对巨磁电阻效应的影响,找到了最佳的制备工艺;其次,研究了缓冲层材料对自旋阀灵敏度、巨磁电阻效应的影响。发现由于缓冲层元素表面自由能的影响导致了自旋阀灵敏度的改变,指出选择适当表面自由能的缓冲层,可有效改善自由层薄膜的性能,为提高器件的灵敏度提供了有效的途径;最后,基于室温磁场下制备自旋阀交换偏置场较小、工作范围较窄的问题,通过对传统结构的改进,提出了新型双交换偏置场自旋阀模型,为增大器件工作稳定性、人为调制器件工作范围,提供了有效手段。(3)交换偏置在自旋电子器件中具有核心地位,但到目前为止,其产生的物理根源、影响其大小的因素仍是未解决的难题。因而,基于自旋阀的核心结构——铁磁/反铁磁交换偏置效应,研究了NiFe/FeMn双层膜钉扎层、被钉扎层厚度、材料微结构、底钉扎、顶钉扎结构等对交换偏置的影响,分析了交换偏置产生的物理根源;研究了制备磁场大小对钉扎场大小的影响,发现了利用大磁场可实现提高交换偏置的新方法,并利用52kA/m(650Oe)的大磁场在1~2nm的NiFe钉扎层中实现了接近48kA/m(600Oe)的交换偏置场。(4)基于自旋阀测试,研究了初始测试磁场平行与反平行于交换偏置场方向,测试电流的大小对交换偏置场的影响。并用大脉冲电流,在初始测试磁场反平行于交换偏置场方向的样品中,首次实现电流矩在电流沿膜面流动自旋阀结构中对钉扎场的翻转,为铁磁/反铁磁双层膜体系产生交换偏置的机理提供了新的研究途径,并对自旋阀的应用提出了新的挑战。(5)为探寻高自旋极化率的新材料,开展了半金属磁性材料Fe3O4薄膜制备工艺的研究。通过改变溅射功率、退火温度、缓冲层、磁场沉积等,在200W溅射功率、300℃的退火温度、24kA/m(300Oe)沉积磁场的最佳条件下获得了高晶粒织构、成分单一的Fe3O4薄膜,并通过对氧气氛的调节,实现了无缓冲层高性能Fe3O4薄膜的制备。(6)利用所制备的Fe3O4薄膜,进行了基于Fe3O4自旋阀的制备,发现Fe3O4薄膜同其它金属材料间电阻率的失配,是造成巨磁电阻效应低的原因;另外,基于理论提出的磁性材料/半导体异质结,制备了Fe3O4/n-Si纳米结,初步实现了磁性材料到半导体的自旋注入与输运。     

基于TPM的云计算平台双向认证方案

为了解决云计算服务环境中用户和云服务器之间的双向认证问题,提出一种基于可信平台模块的云计算平台双向认证方案。将可信计算技术和传统的智能卡口令认证方法相结合应用于云计算服务平台,实现云计算中双方身份的认证,协商生成会话密钥,同时对云服务器的平台可信状况进行了验证。实验分析表明,该方案可以抵抗常见的各种攻击,安全性较高。计算时间复杂度在云计算服务中能够满足要求。     

运用多重化技术改善逆变电源质量的研究

本文的研究目的是为了探索一些改善逆变电源质量的有效方法,并且能够减少谐波分量。方法上是采用多重化技术,首先给出基本电路原理说明,然后在采用先进的器件基础上构造一重单相桥式逆变电路,观察仿真结果,由于不够理想后又进一步深入地做了二重逆变电路和三重逆变电路的构造并不断地做出仿真实验。从这个过程中发现,随着逆变电路重数的增多,逆变电路的仿真输出效果越来越接近理想的正弦波形,而且发现重数越多,逆变效果越好。因此得出结论,改善逆变电源质量可以采用多重逆变电路来实现。     

UHF频段双频馈源辐射性能的优化设计

论述了一种由振子和腔体组合的双腔双频组合馈源技术。从基本结构特征出发,分析了双频馈源的工作原理,优化设计了组合模型,给出了辐射方向图的优化计算结果,满足抛物面天线的边缘照射电平要求。给出了实际工程中双频馈源的实测结果,和理论计算结果一致,并应用到50m天线工程中。现场测试结果表明,该天线在UHF频段具有较高效率,验证了该双频馈源的良好性能,说明双腔组合双频馈源具有重要的工程应用价值。     

卷积神经网络在目标检测中的应用及FPGA实现

针对传统目标检测算法在复杂背景条件下的对红外弱小移动目标的检测能力弱,虚警率高等问题,提出了一种基于卷积神经网络的目标检测方法,分析了卷积神经网络的结构、特点,将卷积神经网络应用到红外弱小目标检测领域,选择卷积神经网络模型,学习训练学习出合适的模型参数,并将算法在以FPGA为核心的硬件平台上进行移植。实验表明,本文的算法实时性好,硬件移植工作量小,在复杂背景下能够得到目标掩码信息、有效检出目标。     

用于音频过采样D/A转换器的∑-△调制器设计研究

文章针对采样频率为44.1kHz的16位数字音频信号，采用CookBook方法，研究设计了用于过采样率为64倍的音频数模转换器的五阶3比特输出sigma-deha（∑-△）调制器。该调制器通带内信噪比（SNR）的matlab仿真实验结果达到了120dB以上，能够很好的抑制通带内噪声。该调制器设计结构采用前反馈和负反馈分支的∑△型．大大降低了电路的复杂性，使硬件实现十分方便，具有重要的应用价值。     

软印刷技术

软印刷技术是基于弹性体印章/模具来转移图形结构的微纳加工技术。详细介绍了软印刷技术中转移图形结构的多种方式,并探讨软印刷技术在微纳电子学、光学、传感器、生物等领域的广泛应用。对软印刷技术的弹性体印章/模具制备、聚二甲基硅氧烷的属性、理论研究等进行了探讨。