新型钒酸盐混晶Nd:Gd0.42Y0.58VO4/Cr4+:YAG被动调Q锁模特性研究

研究了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的激光运转特性。采用Cr^4＋：YAG晶体作为被动可饱和吸收体，实现了Nd：Gd0.42 Y0.58 VO4混晶的调Q锁模激光运转。实验测量了不同Cr^4＋：YAG初始透过率情况下激光器的输出特性。在Cr^4＋：YAG初始透过率T0=86.3%，输出镜透过率T=10%时，调Q锁模运转阈值为2.8W，随着抽运动率的增加，调制深度逐渐加大。采用透过率T=20%的输出镜，注入抽运动率10.3W时，调Q锁模深度红为70%，相应的脉冲包络重复频率为40kHz，半高度为25ns，平均输出功率为2.58W，光-光转换效率为25%。     

应用于无线传感网络的低功耗10bit 300Ksps多通道逐次逼近型模数转换器的设计

本文给出了一款可应用于无线传感网络的低功耗10bit 300Ksps的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的设计。采用了单端结构低功耗的拆分式电容阵列DAC和具有轨到轨输入级的比较器来实现本文中的ADC,可以减小功耗同时扩展满量程输入范围。为了实现功耗优化,采用2V的低电源电源供电。设计的ADC还具有4个模拟信号通道,使其更适用于无线传感网络的应用。电路样片采用3.3V 0.35μm 2P4M CMOS工艺实现,占用了1.23mm2的芯片面积,测试结果表明在2V供电166Ksps的采样速率下,ADC的功耗只有200uW,计算得到的信噪比为58.25dB,有效位数为9.38bit,品质因子FOM为4.9pJ/conversion-step。     

基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案

在研究现有加密算法识别方案局限性的基础上,提出了基于密文随机性度量值分布特征的分组密码算法识别方案。首先,基于码元频数检测、块内频数检测及游程检测对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4密文的随机性度量值取值个数进行了统计分析,采用k-means算法对其进行了初始聚类划分。其次,针对相同聚类中的分组密码算法识别问题,基于降低特征向量间相似度的原则,求解了码元频数检测、块内频数检测及游程检测对应的密文随机性度量值特征向量维数。最后,对AES、Camellia、DES、3DES及SMS4算法的实验结果表明,提出方案在已知密文条件下,实现了对以上典型分组密码算法的识别,相关成果可为进一步探索基于密文随机性度量值分布特征的加密算法识别提供参考。     

夜视环境下激光助视成像与红外热像的融合

以夜视环境下激光助视成像和红外热成像为研究对象,提出了一种基于非向下采样Contourlet变换和分割模板的图像融合方法.通过引入脉冲耦合神经网络对两幅输入图像进行分割,利用类间方差比判断分割效果的优劣并选取分割模板.在NSCT域中,根据分割模板对激光助视成像和红外热成像的高低频系数进行分区域处理,得到低频和高频融合系数.最后对融合系数进行NSCT逆变换得到融合图像.实验结果表明本文方法能够在融合图像中最大程度呈现出夜视环境下激光助视成像的细节信息和红外热像的目标信息.     

基于FPGA的5/3提升小波优化算法

为了实现线阵CCD空间相机图像的实时压缩处理,在提升算法的基础上,提出了一种适用于FPGA的二维提升小波变换结构与实现方案.该系统利用FPGA片内的存储资源,采用乒乓操作实现了行列变换之间的数据缓存传输,降低了功耗,提高了硬件利用率和运算速度.并且为了适应硬件实现速度,在进行小波边界处理时不需要额外的边界延拓过程,很大程度上降低了算法的复杂度;整个模块采用verilog HDL语言进行设计,并在QuestaSim下进行了仿真试验.实验结果表明,该系统工作稳定可靠,完全满足实时处理的要求,并适用于JPEG2000的多级二维5/3小波变换.     

基于AES加密算法的1.25Gb/sEPON下行加密研究

介绍了AES-128算法的加、解密原理,从明文和密钥角度分析了AES加密算法的雪崩效应,提出了增量式密钥更新方法,通过在新旧密钥加密的密文之间插入密钥更新符,引导接收端无缝切换密钥。重点研究AES-128加密算法在1.25Gb/s EPON中的应用,通过FPGA和SFP光收发模块搭建实验平台,实现EPON物理层下行数据的加密、解密和密钥更新功能,保证了EPON下行通道数据的安全性。     

掺Er3+碲铌酸盐玻璃的发光特性研究

以TeO2,Nb2O5,ZnO,Na2O为基质原料制备了掺铒碲铌酸盐玻璃,差热分析表明,Nb2O5的加入可以明显提高碲酸盐玻璃的热稳定性。同时应用McCumber原理计算的结果显示,摩尔分数为4%的Nb2O5的加入可使碲酸盐玻璃在1.53μm处的受激发射截面提高8%,其峰值达8.9×10-21cm2,而受激发射截面的有效带宽几乎不变。     

亚100nm体硅MOSFET集约I-V模型

利用“局域化”的概念和二维泊松方程的解析解，建立了沟道方向上二维量子效应对阈电压的修正模型．基于密度梯度理论，建立了多晶硅栅内量子效应对阈电压的修正模型．在此基础上，结合弹道理论，开发了一个适用于亚100nm MOSFET的集约I-V模型．通过与TSMC提供的沟长为45nm实际器件测试结果，以及与三组亚100nm MOSFET的数值模拟结果的比较，证明了该模型具有良好的精度（平均误差小于8%）和可延伸性．     

宽带偏振不灵敏InGaAs半导体光放大器

采用压应变InGaAs量子阱和张应变InGaAs准体材料交替混合的有源结构，研制了宽带偏振不灵敏的半导体光放大器．此放大器在100～250mA的工作电流范围内，获得了大于70nm的3dB光带宽；在0～250mA工作电流和3dB光带宽波长范围内，偏振灵敏度小于1dB．对于1.55μm的信号光，在200mA的注入电流下获得了15.6dB的光纤到光纤的增益、小于0.7dB的偏振灵敏度和4.2dBm的饱和输出功率．     

10Gb/s EML Module Based on Identical Epitaxial Layer Scheme

A 10Gb/s transmitter module containing an electroabsorption modulator monolithically integrated with a distributed feedback (DFB) semiconductor laser is fabricated using the identical epitaxial layer scheme.Gain-coupling mechanism is employed to improve the single mode yield of the DFB laser,while inductively coupled plasma dry etching technique is utilized to reduce the modulator capacitance.The integrated device exhibits a threshold current as low as 12mA and an extinction ratio over 15dB at －2V bias.The small signal modulation bandwidth is measured to be over 10GHz.The transmission experiment at 10Gb/s indicates a power penalty less than 1dB at a bit-error-rate of 1e－12 after transmission through 35km single mode fiber.