一种太阳能供电LED照明系统电路设计

文章以太阳能供电的LED照明系统为研究对象,探讨了其基本构成,重点探讨了太阳能充电控制器的设计及其电路实现。设计了以PWM控制器CS51221为控制核心的充电控制器的电路,探讨了相关元器件参数的计算方法：分析了LED照明驱动系统的组成及其功能,设计了以NCP3066为核心的LED驱动电路、光敏二极管开关电路、PWM波调光电路;完成了简易太阳能供电LED照明系统电路的硬件,并对其功能及工作性能参数进行了测试和分析。结果表明,该LED照明系统满足设计要求,系统运行良好。     

Manipulable and Hybridized,Ultralow‐Threshold Lasing in a Plasmonic Laser Using Elliptical InGaN/GaN Nanorods

Manipulating stimulated‐emission light in nanophotonic devices on scales smaller than their emission wavelengths to meet the requirements for optoelectronic integrations is a challenging but important step. Surface plasmon polaritons (SPPs) are one of the most promising candidates for sub‐wavelength optical confinement. In this study, based on the principle of surface plasmon amplification by the stimulated emission of radiation (SPASER), III‐Nitride‐based plasmonic nanolaser with hybrid metal–oxide–semiconductor (MOS) structures is designed. Using geometrically elliptical nanostructures fabricated by nanoimprint lithography, elliptical nanolasers able to demonstrate single‐mode and multimode lasing with an optical pumping power density as low as 0.3 kW cm^?2 at room temperature and a quality Q factor of up to 123 at a wavelength of ≈490 nm are achieved. The ultralow lasing threshold is attributed to the SPP‐coupling‐induced strong electric‐field‐confinement in the elliptical MOS structures. In accordance with the theoretical and experimental results, the size and shape of the nanorod are the keys for manipulating hybridization of the plasmonic and photonic lasing modes in the SPASER. This finding provides innovative insight that will contribute to realizing a new generation of optoelectronic and information devices.     

便携式峰值功率分析仪核心设计

介绍了峰值功率分析仪的基本结构、主要模块的设计以及实现,论述了微波信号处理、信号峰值检波、信号采样和数据处理、测频以及频响误差补偿技术与校准、系统软件实现原理.提出了一种便携式峰值功率分析仪的设计方案.按照该方案设计的便携式峰值功率分析仪实现了对射频信号功率的准确快速测量.     

硫系玻璃基掺铒微结构光纤4.5μm波段中红外信号放大特性

为进一步揭示硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤作为中红外光纤放大器增益介质的可行性,数值求解了800 nm泵浦波长下Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤中Er3+离子数速率方程和光功率传输方程组,理论研究了4.5μm波段中红外信号的放大特性。结果显示,Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤具有较高的信号增益和很宽的增益谱。在50 cm光纤长度上,最大信号增益超过了40 dB,高于30 dB信号增益的放大带宽达到了280 nm(4 420~4 700 nm)。同时,进一步研究分析了4 500 nm波长信号增益与光纤长度、信号输入功率和泵浦功率的关系。研究表明,Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3+微结构光纤是一种理想的可应用于4.5μm波段中红外宽带放大器的增益介质。     

基于多台阶反射光栅的飞秒脉冲压缩装置

反射式光栅对是一种具有负色散性质的器件,可用于飞秒激光脉冲的压缩和展宽,具有无材料色散的优点。给出了一种基于多台阶反射光栅的脉冲压缩装置。该装置为倍密度光栅结构,由两个周期分别为40μm和20μm的四台阶反射式光栅组成。实验得到的衍射效率可以达到70%以上,输入脉冲经过两个光栅的衍射后会按原路返回,从而达到色散补偿的效果。利用此压缩装置,脉冲宽度为66.8 fs的输入脉冲压缩至接近傅里叶变换极限脉冲,即46.6 fs,由此证明只要多台阶光栅效率足够高,此装置就有可能成为不同于棱镜对进行飞秒脉冲腔内和腔外压缩的另一种途径。     

基于狄拉克半金属宽带的可调谐太赫兹偏振器

提出了一种基于狄拉克半金属超材料的双开口环结构的宽带偏振器,研究了狄拉克半金属费米能级以及中间介质厚度对偏振转换性能的影响。结果表明:当中间介质厚度为22μm,费米能级为70meV时,在1.44THz和1.95THz两个谐振频率处,偏振转换效率为100%;当中间介质厚度为22μm时,随着狄拉克半金属费米能级从64meV增加到70meV,高低两个谐振峰均产生蓝移;当狄拉克半金属费米能级为70meV时,随着基底介质厚度从19μm增加到22μm,低频处的谐振峰未移动,高频率点处的谐振峰红移。     

掺铒硫系玻璃光纤的中红外增益特性模拟研究

实验制备了Er3+掺杂质量分数为1%的Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃,测试了其折射率、吸收光谱和荧光光谱,利用Judd-Ofelt和Futchbauer-Ladenburg理论计算了Er3+离子的自发辐射几率、吸收截面和受激发射截面等光谱参数。在综合考虑Er3+离子的交叉弛豫、能量上转换和激发态吸收效应的基础上,应用四能级粒子数速率-光功率传输方程模型,模拟计算了Er3+掺杂Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃光纤的中红外2.74μm波段的增益特性。结果显示,Er3+掺杂硫系玻璃光纤在2.74μm中红外波段具有较高的信号增益和较宽的增益谱,最大增益值和20dB增益带宽分别超过了40dB和200nm,表明其是可用于中红外2.74μm波段宽带放大的理想增益介质。     

基于TDLAS的长光程环境大气痕量CO监测方法研究

CO作为大气中重要的污染物和煤矿、油田等环境的危险气体,CO浓度的实时监测对生产生活安全具有重要意义。筛选出CO位于2334 nm附近的R(6)吸收谱线,搭建了基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的长光程开放光路大气CO监测系统。采用直接吸收技术,吸收光程为700 m,借助离轴抛物面镜实现了收发同光路;低功耗、小型化的测量控制系统,在单块电路板上实现了激光器驱动、光谱信号处理等功能,单板体积为120 mm×100 mm×25 mm,功耗小于5 W。上位机对光谱数据进行多峰拟合处理,分离出CO和CH4的吸收光谱,反演CO浓度。通过分析光谱数据标准差可知,在1 s响应时间下的检测限为0.06×10-6。对大气中的CO浓度进行了连续监测,测量结果和CO点式分析仪结果一致性良好,验证了该系统仪器化的可行性。     

LCoS微显的视频解码芯片配置方法设计

AD9883是一款全8位,转换速率最高可达140 MSPS的A/D转换芯片,300 MHz的模拟带宽支持转换图像的分辨率可达SXGA(1 280×1 024@75 Hz),因此在RGB图像处理、LCD监视器、平板显示以及微显示领域都得到了广泛应用。采用有限状态机(Finite state machine,FSM)的方法,基于VerilogHDL模拟I2C通信协议对AD9883进行初始化配置,使其能够适用于LCoS微显示控制电路的A/D转换要求。