可调谐窄带宽的负系数微波光子滤波器

针对负系数微波光子滤波器很难用正系数的光学抽头来实现,提出了一款基于色散器件级联的可调谐、窄带宽、负系数微波光子滤波器。利用整形后的多波长光纤激光器的输出信号作为滤波器的抽头光源,将单模光纤与F-P光纤环级联作为延迟单元,实现滤波器的频率选择性。利用相位调制器和级联的色散器件共同作用,实现负系数的微波光子滤波器。实验得到了波长间隔为0.34 nm的多达37个激光信号的稳定输出,进而基于此实验结果仿真研究了F-P光纤环中C2、C3的耦合系数r、不同长度的可调谐光纤延迟线（TODL）和延迟单元中不同长度的单模光纤等参数对微波光子滤波器性能的影响。     

基于光学微结构减小硅太阳能电池的反射

为了在理想的光频范围内扩展硅太阳能电池的低反射特性,设计了一种由方柱形粒子周期排列构成的光学微结构,根据等效介质理论分析了方柱形粒子高度、占空比对反射率的影响。利用所得结论合理选择方柱形粒子的尺寸,使用MEEP 仿真软件建立了结构模型并进行了仿真。结果表明:该光学微结构在理想的光频范围内具有超低反射特性。     

基于光子晶体多层膜的对称薄膜波导特性研究

研究了一种“光子晶体多层膜+波导层+光子晶体多层膜”对称薄膜波导特性,光子晶体多层膜的第一禁带频率范围为73 THz～99 THz。采用多层介质平板波导理论研究了频率在73 THz～99 THz间的电磁波在波导中的传输特性。结果表明波导传输的是TE0和TM0基模,对于高次模式,不能在波导中传输,另外,频率在73 THz～99 THz间的电磁波在波导层（中心层）的功率约束因子（Γ）在0.99～1之间,即此时电磁波几乎完全局限在波导层内传输,为了比较,处在光子带隙外的频率分别为40 THz和50 THz的电磁波在波导层内的功率约束因子（Γ）分别为0.84和0.86,因此,利用光子带隙特征,由光子晶体多层膜构造的对称薄膜波导具有超低损耗特性。     

SAW射频识别系统中无源标签的小型化设计

SAW RFID已被广泛认定为第二代RFID技术。但是,由于受标签尺寸的限制,声表面波标签还不能应用于零售等小物品的识别上。为了减小声表面波标签的整体尺寸,本文仿真模拟了压电基底为不同晶体以及相同晶体不同切向时声表面波的性质,为选择高频率稳定性和高能量转换效率的基底材料提供了依据。高的频率稳定性和能量转换效率,可以使声表面波标签具有更加紧凑的结构,进而减小压电基片的尺寸。设计了一款小型化贴片天线,测量验证了这款小型化天线完全满足声表面波射频识别的需要。     

用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤

针对超强能量密度的飞秒脉冲很难在传统光纤中传输的情况,设计了一款用于高功率飞秒脉冲传输的空心单模Bragg光纤。首先基于一维光子晶体的光子禁带特性选择了制作空心Bragg光纤的材料,接着利用光学软件FDTD Solutions分析了光纤各结构参数对光纤模式的影响,并对传输特性进行了分析。随后,通过在光纤包层中引入缺陷层的方法对其进行了进一步的优化,有效调控了该款光纤的色散曲线分布。经全带宽扫描可知,该款空心Bragg光纤单模传输的带宽达100 nm,完全满足了100 fs光脉冲的传输要求。     

基于SVR的多传感器数据融合处理方法

为了提高传感器的稳定性和每个参量的测量精度,本文提出了一种新的基于支持向量机回归估计(SVR)的多传感器数据融合处理方法.仿真实验结果表明,该方法能有效降低压力传感器的交叉灵敏度系数,提高压力和温度的测量精度.而且压力传感器的零位压力相对温度变化的稳定性明显优于多维回归分析和人工神经网络的数据融合处理方法.     

基于声表面波技术探测微量气体的理论分析

声表面波延迟线振荡器的频率对沉积在延迟线表面上的薄膜很敏感,在延迟线路径上覆盖一层具有选择性的吸附薄膜,这层薄膜吸附对其敏感的气体物质后,其质量密度、弹性参数、介电常数、电导率都将发生变化。给出了传感器的理论分析,根据检测需要,设计最优化的气体传感器。     

利用球型微纳米颗粒结构表面减小硅基太阳能电池的光反射

为了在理想的光频范围内扩展硅太阳能电池的低反射特性,设计了一种由球型微纳米颗粒周期排列构成的光学微结构。利用球型微纳米颗粒结构表面良好的抗反射特性,扩展硅基太阳能电池的超低反射特性。首先采用Mie散射理论研究了单个球型硅颗粒的散射特性;进而使用MEEP仿真软件通过控制变量法分析了多个颗粒构成的周期性二维光学微结构的光反射特性,分析了球型微纳米颗粒的周期数、半径、间距对反射率的影响。结果表明:合理选择球形颗粒的半径、间距以及周期数构成合适的周期性二维光学微结构,可以在理想的光频范围内获得超低反射特性。