CIS片上系统中伽玛校正的低功耗设计

为了实现CMOS图像传感器(CIS)片上系统(SoC)中伽玛(γ)校正的低功耗设计,同时又保证校正的精度,提出一种查找表和直线拟合相结合的γ校正技术。算法对灰度值较低的像素使用直接查找表方法校正,对于γ曲线上升缓慢部分的像素采用分段直线拟合的方法。在直线分段时,使用外层分段与内层分段相结合的方法,达到了分段优化的目的。算法保证了图像校正精度,与使用完全查找表法相比,误差在0.5 pixel之内。基于该方法设计了一个8 bit输入/8 bit输出的VLSI模块,通过FPGA对模块进行了验证,模块占用723个LE和195个LC寄存器,比完全查找表法减少了硬件资源耗费,实现了低功耗设计。系统最大工作频率可达148 MHz,完全满足实时处理的需求。     

闪锌矿BxAl1-xAs合金的LP-MOCVD生长研究

利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)生长工艺,采用三乙基硼(TEB)源,在GaAs(001)衬底上生长了B并入比为0.4%～4.4%的一系列BxAl1-xAs合金。实验结果表明,BxAl1-xAs的最优生长温度为580℃;当生长温度为550℃和610℃时,BxAl1-xAs中B并入比都会下降,550℃时B并入比下降更为显著。在580℃最优生长温度下,B并入比随着TEB摩尔流量增加而提高,且B并入比从临界值2.1%增加至最大值4.4%时,DCXRDω-2θ扫描BxAl1-xAs衍射峰的半高宽值从51.8 arcsec升高到204.7 arcsec,原子力显微镜(AFM)测试表面粗糙度从2.469 nm增大到29.086 nm,说明B并入比超过临界值后BxAl1-xAs晶体质量已经逐渐严重恶化。     

新型有机非线性光学材料的制备及性能研究

合成了一种新型含呋喃共轭桥的有机二阶非线性光学生色团分子,用IR、1H-NMR和元素分析表征了其结构。热失重分析(TGA)结果表明,化合物的热分解温度为272℃。利用溶致变色法对材料的超极化率μβ值进行了测量,在1 064 nm激光波长下,材料的μgβ值达24 898×10-48esu。将材料作为客体掺杂于聚砜(PSU)中,用旋涂成膜法制成薄膜,对薄膜进行电晕极化后用二次谐波法(SHG)测量其二阶非线性光学系数d33,在激光基频波长为1 064 nm时,测得d33=70 pm/V。     

电致发光材料三芳胺聚合物的能带结构表征

采用循环伏安(CV)法结合紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱表征了4种新型电致发光材料三芳胺聚合物TPD(PTPD)的能带结构,并对引入的基团及分子结构对其能带结构的影响进行了探讨。结果表明,从聚合物TPD和小分子TPD的UV-VIS吸收光谱的最大吸收来看,聚合后TPD的能带结构没有太大的改变。从循环伏安图看出,材料的具有较好电化学稳定性。并制成了ITO(氧化铟锡)/PTPD/Alq3(8-羟基喹啉铝)/Mg:Ag异质结电致发光器件,与典型的ITO/TPD/Alq3/Mg:Ag器件进行了比较,研究发现其器件的稳定性有的明显提高。     

一种新的紫外光自组织通信网络MAC层避退算法

紫外光自组织通信网络是把紫外光与自组织网络相结合的,能够利用自组织网络的多跳特性来克服紫外光距离有限性的通信网络。为了使紫外光自组织通信网络中各个节点能够对有限的信道资源进行充分与公平的利用,需要对网络协议栈中的第二层——媒介接入控制层上的传统算法进行优化。本文以媒质接入控制层(MAC,Media Access Control)传统上采用的二进制指数退避算法为基础,以提高公平性为目的,提出了依据退避计数器值的随机选取是否合理,继而采取相应的奖励惩罚机制的新算法。研究结果表明:新算法提高了无线紫外光自组织通信网络中各节点接入信道的公平性,并在信道吞吐量和信道接入公平性之间达到了一个较好的折衷。     

Si基薄膜太阳电池绒面ZGO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。     

光栅光调制器周期结构的优化分析与实验

针对光栅光调制器的光学调制特点,建立一种可变周期结构的光栅光调制器模型,采用Matlab软件中的数字图像处理方法进行研究。利用傅里叶变换分析两种周期结构的光栅光调制器在频谱面和像面的光场分布,并得到不同周期结构对器件调制对比度的影响。实验得到了两种结构像面的光强输出对比。结果表明:不同周期结构对器件的亮态调制效果影响不大;当器件上下反射面中心对齐,下层反射面在器件周期方向两侧各超出上层光栅面的1/2倍光栅间隙宽度时,器件具有最佳的暗态调制效果,从而得到了光栅光调制器的一种周期结构优化方案。     

数据同化框架下红外与可见光图像的可控融合

针对现有图像融合方法的规则不易根据融合图像的后续使用要求进行自适应调整,并且各种方法的优点不易综合的问题,提出一种数据同化框架下的基于粒子群优化(PSD)和差分进化(DE)算法的融合方法。该方法把比率低通金字塔变换作为数据同化系统的模型算子,把非下采样的Contourlet变换(NSCT,nonsubsampled contourlet transform)作为观测算子,根据后续处理对图像各个属性指标值的依赖程度构造目标函数,再利用PSD和DE的混合算法来优化目标函数从而获取合适的影像。两组实验从视觉效果和定量指标两方面验证了方法的有效性。     

基于相位调制器倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信系统

提出并实验研究了一种基于光相位调制器(PM)倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信(RoF)系统。在中心站,通过28GHz射频(RF)信号驱动PM产生了56GHz光毫米波,并将下行的2.8Gb/s开关键控(OOK)信号调制到该光载波上,然后经过20km标准单模光纤(SSMF)传输至基站,最后由天线进行发射。用户终端接收后,采用相干解调恢复出基带信号。实验结果表明,56GHz光载毫米波信号经SSMF传输20km后其功率代价小于1dB,通过无线方式传输1.1m后其功率代价小于2.5dB。     

光纤FBG高压传感器的优化设计与实验研究

基于对FBG传感器薄壁圆筒材料和结构的优化设计,制作了FBG高压传感器,在0～50MPa压力范围,进行了加压和减压高压实验,实验结果表明:FBG的压力灵敏度为0.0374nm/MPa,其中心波长与压力变化有着良好的线性关系和重复性,且迟滞性好。模拟结果与实验结果很好吻合。