光控高温超导衰减器及光斑偏移对其光响应特性的影响

研制了工作于液氮温度的高温超导系统使用的新型光控高温超导微波可变衰减器.该衰减器的实质是利用钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜极低的微波表面电阻和卓越的激光响应特性,达到了优良的衰减性能.主要结果包括:可独立使用的光控高温超导微波可变衰减器样品尺寸为12 mm×8 mm×0.5 mm,与高温超导系统集成时无需外壳,体积与重量将大幅减小;高温超导衰减器的插入损耗小于0.2 dB,比常规衰减器低1个数量级;高温超导衰减器的可变衰减精度小于0.01 dB,比常规衰减器至少低1～2个数量级;在本实验条件下,当激光光斑中心偏移微带线中心0.3、0.5和0.7 mm时,其衰减器插损将由0.08 dB变为0.05、0.03和0.01 dB,说明激光光斑偏移量是影响YBCO高温超导衰减器性能的重要因素.     

星载高温超导滤波器研制

设计、制作并测试了一种采用新颖耦合双谐振器结构的高温超导微波带通滤波器。该滤波器利用高温超导薄膜的Q值远高于常规导体的特点,使器件具有小型化和性能高的特点。分析了耦合双谐振器的耦合系数与相关物理参量之间的关系;并对实际制备的滤波器进行了测试,取得了预期效果。以上研究结果,对于实现卫星通信系统中电子设备的小型化、降低成本和加速小型化卫星通信系统的发展都起到了非常重要的作用。     

YBCO高温超导微带线的非平衡光响应及其恢复时长

研究了在波长为0.68μm的连续激光辐照下,钇钡铜氧(YBCO)高温超导(HTS)微带线的非平衡光响应特性,并从超导体机制探索和光响应超导器件研制两个角度对实验现象进行讨论。实验观察到高温超导微带线的非平衡光响应阈值,当功率小于15 mW时,以辐射热效应为主;当功率大于15 mW时,出现非平衡光响应。该阈值的发现,是对Zeldov的“热效应”与“光子效应”同时存在理论的进一步完善,并设想了一种新型的高温超导衰减器;研究了高温超导微带线非平衡光响应的恢复时长,当激光功率为45 mW时,恢复时长约为3.5 s,分析了该时长存在的机制及其对光响应超导器件二次激光激励的影响。     

GSK02型光可变衰减器

本文详细介绍ＧＳＫ０２型光可变衰减器的工作原理、设计方法和试验结果。光可变衰减器采用金属蒸发镀膜衰减片作为衰减元件，连续衰减和步进衰减相结合，可变衰减范围大，衰减量稳定。     

聚合物热光可变光衰减器

提出一种旁路结构聚合物热光可变光衰减器 (variable optical attenuator,VOA)的设计 ,采用旁路波导可提高衰减效率并降低串扰 .软件模拟验证 ,无间距旁路 VOA衰减可达 2 8d B,比未加旁路波导的相同结构 VOA增加10 d B,但同时插入损耗增加 0 .3d B,串扰低于 - 4 4 d B,理论功耗为 4 0 m W.采用倒脊形结构研制了原理性的热光聚合物 VOA,测得衰减大于 11d B,相应输入电流为 6 6 m A,具有明显的热光效应 .     

聚合物热光可变光衰减器

提出一种旁路结构聚合物热光可变光衰减器(variable optical attenuator,VOA)的设计,采用旁路波导可提高衰减效率并降低串扰.软件模拟验证,无间距旁路VOA衰减可达28dB,比未加旁路波导的相同结构VOA增加10dB,但同时插入损耗增加0.3dB,串扰低于-44dB,理论功耗为40mW.采用倒脊形结构研制了原理性的热光聚合物VOA,测得衰减大于11dB,相应输入电流为66mA,具有明显的热光效应.     

高温超导薄膜的激光制备技术及其展望

本文评述了激光溅射方法制备高温超导薄膜的特点和优势,探讨了溅射和成膜过程的基本机理,展望了激光技术在高温超导薄膜的低温制备、显微制版等超导微电子工艺中的广阔应用前景。     

高温超导微波无源器件及其应用

高温超导（ＨＴＳ）材料具有接近于无耗的特性,利用它可以构成高质量的微波谐振器、滤波器、多工器和天线等。它们可大大地改善微波系统的性能。本文综述了若干ＨＴＳ微波无源器件及其应用的进展。已取得的研究成果表明,利用ＨＴＳ薄膜的实用的微波电路及系统正在变为现实,其商用及军用预期在不远的将来将付诸实现。     

高温超导微波器件在电子战接收机中的应用

高温超导微波器件同常规微波器件相比,具有非常明显的优势;本文回顾了高温超导微波器件的特点,探讨了电子战接收机对高温超导微波器件的应用要求及在系统中的应用可行性;开展了初步的应用试验,并提出了工程应用中需要解决的问题。     

MEMS可调式光衰减器性能测试及其分析

采用微细加工的方法研制出了一种可调式微机械光衰减器 ,对该衰减器的性能进行了测试 ,并对影响其光学性能的因素作了分析。测试表明 ,该衰减器的插入损耗<3dB ,衰减范围 0～ 4 0dB ,回波损耗 <- 45dB ,衰减精度可达 0 1dB。     

送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

实验研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金+WC、Co基自熔合金+WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度,结果表明三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异,Ni基自熔合金+WC在700℃时硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化,而Co基自熔合金和Co基自熔合金+WC在700℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明WC在加热过程中硬度没有显著降低。实验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。     

窄带低频率高温超导滤波器的设计

高温超导滤波器具有带内插入损耗小、带边陡峭、带外抑制性好等优势,可以有效提高通信系统的抗干扰性能,节约频率资源。谐振器是实现高温超导滤波器的重要单元。本文给出了一款新型谐振器,该谐振器结构紧凑、调节方便,并且使用这种谐振器设计了一款十二阶的窄带低频高温超导滤波器。     

基于激光超声在高温下对超声波声速的数值模拟

超声波声速对于缺陷检测和材料特性表征有着直接影响,因此,研究不同温度下声速的变化规律十分重要。本文通过有限元法对不同温度下激光点源激发的纵波、横波、声表面波的传播速度进行了数值模拟,并得到纵波、横波、声表面波声速与温度的关系式。根据所得到的表达式,反推出了在高温下的泊松比与弹性模量。结果表明:纵波、横波、声表面波声速随温度升高呈现线性降低关系,且随温度的变化率分别为0.8374 m·s-1· ℃-1、1.203 m·s-1· ℃-1、1.096 m·s-1· ℃-1。根据所得到声速与温度的表达式反推出高温下的弹性模量、泊松比,通过与理论值比较发现误差分别为3.16%、4%。     

强激光辐照下生物组织的瞬态温度场研究

研究生物组织在强激光作用下的瞬态温度分布,探讨强激光作用下生物组织的热传输规律,采用数值方法中的有限差分法求解热传导方程,得出了生物组织纵切面上温度的时空分布图、生物组织轴向温度按指数规律降低及径向上温度按偶次方幂函数规律变化,根据纵切面上温度时空分布图估算出热损伤深度,当激光功率密度分别为175W／cm^2和298W／cm^2时,热损伤深度分别为0．28mm和0．24mm,其值与相关实验值较好地符合。     

航天高稳激光源温控电路设计

从航天实际应用角度出发,提出了基于MAX1968芯片的高稳激光源自动温控系统设计方法,介绍设计电路工作原理和组成的同时,给出了关键使用技术优化方案.结合某型号航天项目的具体测试,结果表明该温控电路在实际应用中能够达到双向无死区温控和0.01℃温度稳定性的要求.     

一种双极性高精度半导体激光器温度控制系统

温度是影响半导体激光器（LD）寿命和输出特性的重要因素之一。为保证LD输出稳定的激光模式和功率,采用以ADC和DAC集成的微处理器芯片C8051F350和具有双极性输出电流的TEC驱动芯片MAX1968为控制核心,以积分分离和变速积分增量式相结合的数字PID算法为运算程序的自动温度控制系统(ATC)控制TEC驱动电流的方向和大小,实现对LD的加热或制冷,使其工作在恒定温度。实验证明,应用该系统,LD在0℃～40℃环境温度范围内能很快稳定在设定温度,且其不确定度为±0.03℃。     

激光辐照温度场计算中的"像热源"研究

激光热作用研究中 ,通常只能采用纯数值计算方法研究异形工件激光热处理温度场 ,本文介绍轴对称像热源处理边界问题的半解析计算方法并给出实验证明。该方法适用于任意分布光束的热作用计算 ,当工件的局部边界由非正交平面构成时 ,可以获得满意的计算结果     

大功率激光器巴条热特性研究

利用半导体激光器结电压随温度变化关系,测量了大功率激光器巴条的稳态温升曲线,并用红外热成像方法进行了验证。同时采集到的稳态温升曲线结合结构函数方法,可以得到激光器巴条热量传递路径上各层结构的热阻。然后通过测量激光器巴条的热阻可以得到其光转换效率,,施加在半导体激光器巴条上的工作电流越大,其热阻越小,光转化效率越高,与半导体激光器测试仪测量的光转换效率的变化一致。     

一种高精度激光器温控电路的设计

为了保持光收发模块发射光波长的稳定,采用半导体热电制冷器对模块中激光器温度进行控制的方法,设计了以热电制冷器为核心的具有高采样精度和快速响应速度的温度控制电路,并进行了理论分析和实验验证,取得了使用本电路的样品模块在应用温度范围内的发射波长变化数据。结果表明,优化后的热电制冷器温控电路具有良好的性能,能够快速准确地控制激光器温度,将发射光波长的变化精确锁定在20pm范围之内。设计完全满足实际应用要求。