反射型四端口闭环光环行器的设计

提出并论证了一种反射型四端口闭环光环行器的设计方案.采用该设计时所有光路端口均在器件同一侧,并可以采取两种光路结构获得光路循环的功能.理论分析了其实现原理以及各个光学参量,实验证实了该方案的有效性.设计结果表明,采用该方案能使光环行器结构更紧凑,减少了装配所需的元件,有利于降低器件成本和装配难度,器件性能与传统直通型双级法拉第旋光片结构的光环行器的性能类似.     

低温低噪声放大器的预修正设计与实现

本文给出了一种设计低温LNA的预修正设计方法.首先按照LNA常温设计方法设计低温LNA,然后,测量出低温情况下LNA的S参数.忽略匹配网络常低温下的变化,利用软件抠除输入输出匹配网络对S参数的影响.然后,利用这个低温参数模型优化匹配网络使低温LNA各项性能均达到设计要求.最后利用这种方法设计并实现了一款频率范围0.8GHz～2.4GHz驻波小于1.5,增益大于23dB,纹波小于1,噪声小于0.5dB的低温低噪声放大器.     

Ka波段低温低噪声放大器的设计

介绍了Ka波段低温低噪声放大器的设计和试验结果。在物理温度20K的环境下,在4GHz频率范围内,噪声温度小于27K,增益大于18.5d B。     

基于ADS的2.25GHz低噪声放大器的设计与制作

首先介绍用ADS软件仿真设计S波段低噪声放大器的方法,在仿真过程中,采用带封装模型的原理图-版图联合仿真的方法;然后对制作出的放大器在工作频段2.15—2.35GHz内测试,测试结果和电路仿真结果基本一致:输入输出驻波比均小于1.2,增益达到25dB,且带内增益波动为±0.4dB,噪声为0.7dB;最后对放大器进行了低温(液氮环境)测试,结果表明该放大器在低温下也能正常工作。     

C波段宽频带低温低噪声放大器的设计与测量

本文介绍了C波段宽频带低温低噪声放大器的研制.放大器采用的是Avago一款赝高电子迁移率晶体管,用不对称十字型结微带线的输入匹配网络进行宽频带的匹配,采用源极微带线负反馈和输出端串联电阻来提高稳定性.本文介绍的宽频带低温低噪声放大器工作频段为5~6.5GHz,在常温下测量增益为30.7±1dB,输入输出反射损耗均小于-10dB,噪声系数小于1.6dB.在4K的条件下测试,调整放大器的偏置电压后,其增益能达到34.3±1.3dB.     

多光谱共孔径无穷远目标器设计

为实现场外车载光电跟踪仪的各光轴一致性检校,提出一种利用多光谱共孔径无穷远目标器、转光管和移动机构来实现对各光轴检校的方法,并对目标器进行了光学设计和总体结构设计,对影响检校的主要误差进行了分析。目标器总体尺寸为750 mm×120 mm×100 mm,采用离轴双曲面反射式光学系统,焦距为1 200 mm,孔径为50 mm,视场2°,分划板采用ZnS材料,光源采用溴钨灯,利用Zemax光学设计软件优化系统,实现焦面最大弥散斑为RMS 35.766 μm, 在空间频率5 lp/mm处,OTF均高于0.3,各项指标满足检校要求。     

光学遥感器光谱响应特性在轨评估中的光谱靶标设计

光学遥感器在轨运行期间,受温度变化、空间辐射等因素的影响,其光谱响应特性会产生变化,进而使目标物理量的测量值产生退化。以光谱靶标为检测参照,通过建立合适的退化模型,可以实现对遥感器光谱响应特性的在轨评估。为达到这一目的,需要针对遥感器的光谱响应函数设计出合适的光谱靶标,通过仿真模拟计算,得出了光谱反射率呈高斯模式的光谱靶标最适合进行在轨评估的结论,在轨实验结果初步验证了设计结果的正确性。     

向心力实验器(A型)

为了满足从八四年秋开始使用的高中物理甲种本《验证向心力公式》学生实验的需要,我们设计了专供这一实验使用的向心力实验器(A型)。兹将该仪器简要介绍如下,供参考。一、仪器结构向心力实验器(A型)的结构,如图1所示。     

场效应器件低温特性与低噪声放大器

高温超导滤波器与低噪声放大器(LNA)组成的射频接收机前端设备具有高选择性、高灵敏度和极低的噪声,因而展现出广阔的应用前景.本文研究了场效应器件的低温物理特性和电学参数,研制了一种适用于高温超导微波接收系统的低温低噪声放大器,在60K工作温度下,具有很好的噪声特性.包括高电子迁移率场效应晶体管在内的元件参数均在60K温度下进行了实际测量.放大器的各项指标与设计值吻合,工作频段为800MHz～850MHz,增益大于18dB,输入输出驻波比小于1.2,噪声系数小于0.22dB.     

Lyot型单色光退偏器设计与研究

为了实现单色线偏振光的退偏,在Lyot型退偏器的基础上,设计了一种新型退偏器。该器件由2个慢轴夹角为45的1/4波片组成,通过对透射光的叠加分析,发现该退偏器可将任意振动方位角的线偏振光转化为强度稳定的圆偏振光,并得到其退偏度表达式。针对633 nm波段,精选2个1/4波片制作样品,并测试其退偏度。测试结果表明:对不同方位角的线偏振光,退偏器退偏度超过94%,当微调入射角时,退偏度则达到97%以上。     

宽光谱棱镜型太阳光谱仪设计

为实现大气层外太阳光谱辐照度(SSI)变化的长期例行监测,设计了一种星载宽光谱太阳光谱仪结构。全系统仅使用单片折反式曲面棱镜实现太阳光谱250～2500 nm的分光,并通过棱镜转动实现谱平面上多探测器的同步扫描探测;同时基于Huygens子波点扩展函数（PSF）仿真了光谱仪的光谱响应函数（SRF）和光谱分辨率。分光棱镜在±2.5°扫描转角内的全谱段子午像差小于8μm;光谱分辨率在紫外谱段(250～400 nm)为0.7～3.5 nm,可见/近红外谱段(400～1000 nm)为3.5～35.0 nm,短波红外谱段(1000～2500 nm)内为28.5～41.2 nm。整个系统结构简单紧凑,性能稳定可靠,分光和像差校正能力满足大气层外太阳光谱辐照度长期监测需求。     

音频采集与放大电路实验教学设计

音频采集与放大电路由电源、音频采集、电压放大和功率放大四个模块组成。该系统作为电子电路设计课题,对于学生来说,设计思路明确,易于将理论所学用于电路设计。对于教学来说,可以根据学生能力强弱调整设计实现要求,适应不同层次学生的电路设计和工程实践。指导学生通过Multisim软件仿真各电路,并用元器件在电路板上焊接实际电路,最后进行测试,使扩音器电路满足输出功率、负载阻抗、频率等多方面的要求,并进行相应的实验功能扩展。     

真空波荡器楔口机构结构分析与优化

 为了满足物理设计要求,楔口机构被应用于真空波荡器机械系统设计中。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对上海光源真空波荡器的关键部件——楔口机构进行了线性静态分析,得到了该关键部件的变形和应力分布情况及它们对外大梁变形和滚动角的影响,采用补偿弹簧系统并进行参数优化减小了影响,使之满足工作中的高精度需要。分析结果在真空波荡器调试过程中得到了验证,与实际情况基本吻合。     

真空波荡器楔口机构结构分析与优化

为了满足物理设计要求,楔口机构被应用于真空波荡器机械系统设计中。利用有限元分析软件ANSYS Workbench对上海光源真空波荡器的关键部件——楔口机构进行了线性静态分析,得到了该关键部件的变形和应力分布情况及它们对外大梁变形和滚动角的影响,采用补偿弹簧系统并进行参数优化减小了影响,使之满足工作中的高精度需要。分析结果在真空波荡器调试过程中得到了验证,与实际情况基本吻合。     

红辉沸石合成A型分子筛的红外光谱研究

以天然红辉沸石合成了A型分子筛,通过XRD、IR光谱研究了其晶化过程。发现在1000-950cm^-1、750一600cm^-1、560cm^-1、460cm^-1处的红外吸收峰随结晶度有规律的变化,初步探讨其反应机理。     

星载光栅色散型光谱仪消偏器的设计与分析

为了保证成像测量结果的相对准确性,需要消除光谱仪中光学器件的偏振响应,加入消偏器是一种常用的消偏方法。由于成像光谱仪探测性能的要求,不仅需要消偏器在光谱仪的响应波段内具有良好的消偏效果,还要求消偏器应尽可能小地影响光谱仪的成像质量;对大气遥感探测星载双楔角临边成像光谱仪中的消偏器进行研究,通过积分的方式对消偏器的楔角进行计算分析,通过MATLAB的优化仿真确定了影响消偏器性能的参数,并对其进行了相关的误差分析。     

WY-1A型万用表实验仪的设计与制作

阐述了自制WY－1A型万用表实验仪的电路设计原理、计算公式及组装技术。     

基于液晶可调滤光器的多光谱图像色彩复制装置的设计与实现

基于新型的多维成像技术,研制了一种基于液晶可调滤光器(Liquid Crystal Tunal Filter,LCTF)的多光谱图像色彩复制装置,实现了对图像色彩信号的复制,将多光谱成像技术应用于色彩复制领域。描述了系统的工作原理、装置的详细设计与实现过程等,通过该装置对计量院校准过的标准色卡复制成像,获取了31个通道多光谱图像,色差ΔE_(Lab)=2.7,合成后的彩色图像质量良好,色差小、复制精度高,可用于多个领域图像色彩的精确复制和可视化逼真再现。     

多光谱彩色成像中高斯型滤色器的通道数确定

系统地探究了典型多光谱彩色成像系统的最优光谱通道数的确定问题。在前期多目标滤色片优化选取方法的基础上,将仅限于相同通道滤色器优化的概念拓展至不同通道数最优滤色器的优化,从而达到最优通道数确定的目的。基于Munsell光谱反射率数据集构建光谱反射率成像目标,通过真实CCD成像传感器的光谱灵敏度、D65光源的光谱功率分布以及高斯滤色器模型和最大线性独立滤色器选择算法,在10个噪声水平下实现了3～31个光谱通道,即29个虚拟多光谱相机对成像目标的光谱反射率重建的仿真计算。结果表明,通道数小于8时,5通道滤色器表现最优;和A光源相比,D65光源下的5通道最优滤色器的最大带宽达到80 nm,性能有显著的提升。