一种基于Cr4+:YAG晶体的紧凑高效被动调Q脉冲激光器

研究并设计了一种基于Nd:YVO4晶体的紧凑高效全固态1064nm激光器。在连续波运转状态下,当泵浦功率为7.8W时,激光器最大输出功率为2.49W,相应的光-光转化效率为31.92%,斜率效率为35.77%。在此基础上,利用尺寸为Cr4+:YAG晶体作为被动调Q元件,实现了1064nm稳定调Q脉冲运转。当激光器谐振腔优化为9 cm、泵浦功率为7.8W时,实验获得了2.13 W的调Q脉冲输出,相应的光-光转换效率为27.31%,重复频率为357.1KHz,脉冲宽度为75ns。     

基于ATmega16单片机的微型气象探测系统设计

设计了一种便携式低功耗微型气象探测系统,该系统以低功耗ATmega16单片机作为核心控制部件,采用温湿度传感器、气压传感器以及光强度传感器,进行温度、湿度、气压和光照强度的测量;通过12864液晶、时钟芯片和E2PROM实现数据的显示、存储和查询。实验测试结果表明该微型气象探测系统的测量精度达到了普通气象测量要求,稳定性高。由于该气象探测系统具有微型化、低功耗、实时化和便携式等特点,因而特别适用于小区域的气象监测。     

硅纳米悬臂梁传感结构压阻特性的试验研究

为了研究拉伸和大形变弯曲共存状态下硅纳米悬臂梁传感结构的压阻特性,采用CMOS工艺制作了硅纳米悬臂梁传感测试结构,结合原子力显微镜和半导体参数测试仪对其电学参数进行了测量,其位移灵敏度高达1.58216×10-4/nm。在电阻相对变化率实验测量和ANSYS有限元平均应力仿真的基础之上,进而提出了一个非线性压阻模型来提取大弯曲硅纳米悬臂梁的一阶和二阶压阻系数。研究结果表明:其一阶压阻系数约为体硅的5倍,该巨压阻效应为利用硅纳米压阻传感结构来实现超高灵敏度的纳米压力传感器提供了可能的途径。研究结果同时也揭示了要获得高的灵敏度和好的可靠性,硅纳米悬臂梁的长度设计需要折衷考虑。     

全光纤马赫-曾德干涉型高精度油罐液位传感器

提出一种用于油罐液位测量的高精度全光纤马赫-曾德干涉型液位传感器及其频谱解调法。基于全反射原理,传感器透射谱条纹对比度随传感光纤周围油液位升高明显下降,油液位变化45mm,干涉条纹对比度最大变化约8dB。通过快速傅立叶变换分析滤除零频分量的透射谱发现,特定频率分量随液位升高线性下降。实验结果表明,传感光纤90mm时,灵敏度311/mm,分辨率3μm。该油液液位传感器温度串扰小,在25°C 到95°C范围内,被测液位误差小于0.14%。