稀土正铁氧体晶体的太赫兹光学调控研究

正交钙钛矿结构RFeO₃系列稀土正铁氧体材料是一类在近红外波段透明的铁磁材料,关于RFeO₃的超快自旋重取向及其相干控制的研究近年来成为相关领域的研究热点。由于固态材料的磁化振子和电子自旋共振能谱等基本性质的“元激发”能量均在太赫兹能量范围内,得益于太赫兹技术的发展,近年来利用太赫兹超快光学调控RFeO₃晶体中不同离子间的交换相互作用、磁各向异性自旋-声子耦合等也取得了一系列突破,对磁学的基础研究具有重要意义。结合笔者近几年的研究进展,总结了国内外RFeO₃晶体太赫兹光学调控研究情况,并对该类晶体的超快光磁研究进行了展望。     

GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片

针对太赫兹GaAs肖特基二极管倍频器芯片散热能力差导致输出功率低的问题,开展了GaAs/AlN异构集成太赫兹倍频器芯片研究。通过稳态热仿真发现,将肖特基二极管芯片衬底由GaAs替换为热导率更高的AlN可以降低结温。对芯片衬底替换工艺开展了研究,获得了GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管。分别对基于GaAs衬底二极管和基于GaAs/AlN异构集成二极管的162 GHz倍频器开展功率性能测试对比。测试结果表明:装配GaAs衬底二极管的倍频器输入功率为200 mW时,输出功率最高为43.6 mW;而装配GaAs/AlN异构集成二极管的倍频器输入功率提高到316 mW,输出功率为72.4 mW。肖特基二极管由GaAs衬底替换为AlN衬底后耐受功率(输入功率)提高了约58%,倍频效率由21.8%提升至22.9%,输出功率也相应提升,验证了相比GaAs衬底肖特基二极管,GaAs/AlN异构集成太赫兹二极管的散热性能及耐受功率具有明显的优越性。     

把握"自控元件"教学核心、引导学生思考与创新

论文首先叙述了自动控制元件的课程地位和主要内容,然后从课程特点和学生特点两方面,分析了作为自动化专业的学生学习该课程难度的因素,最后给出几个具体实例,讨论了在授课过程中,坚持多种教学方法并用、多角度地讲述该课程,可以增强课程吸引力、激发学生兴趣,通过知识的逐步展开学习,培养学生研究和创新的思维。     

通信对抗内场仿真试验系统射频混合网络

本文叙述了通信对抗内场仿真试验系统的核心设备射频混合网络的功能及技术需求,并针对十二端口射频混合网络进行了详细的分析,给出了数学模型、限制条件和实验结果。可应用于工程实践。     

基于AVR单片机的超声波测距系统构建

为了提高超声波测距精度,构建了基于AVR单片机的测距及数据处理系统。分析了超声波测距的原理,以AVR单片机为处理器设计了超声波产生和发射电路、超声波接收和信号处理电路以及温度测量和补偿电路等。针对温度对超声波速度的影响,根据超声波速度与温度的关系,设计了超声波速度补偿算法。为了提高回波时间测量准确性,减小随机噪声及空气中其他杂散播干扰的影响,采用均值数字滤波方法,对计数时间进行处理。实测结果表明,在3cm~400cm范围内,超声波测距系统测量数据准确,最大误差为0.66cm。     

5 THz混频二极管等效电路模型研究

采用电磁场和电路联合仿真,基于直流测试和三维电磁建模仿真技术,建立了截止频率5 THz的混频肖特基二极管的等效电路模型。重点研究了二极管的非线性结模型和外围结构三维电磁全波仿真模型,构建了考虑实际电路形式的四端口三维电磁全波仿真模型。该等效电路模型可用于太赫兹低频段混频模块设计,该模型的建立方法也为更高频段模型的建立提供了一种参考。基于该模型设计了一款220 GHz分谐波混频器,在192~230 GHz宽带范围内,双边带变频损耗小于10 dB,测试结果与仿真结果较为一致。     

IC卡读写机的研制

给出了自行研制的IC卡读写机的实际电路，讲述了各部分电路的功能、接口及编程方法。     

表面等离子共振生物传感系统构建及应用研究

本文构建了以TI-Spreeta传感器为基础敏感元件、集微流道系统和数据信号处理电控盒于一体的表面等离子共振生物传感分析系统.在乙醇体积分数0.00～0.60浓度范围内检测乙醇标准溶液时,体积分数改变0.1,将引起共振像素位置变化约9.4个像素数目,表明传感系统的可逆性和重复性良好.采用自组装成膜技术制备了传感器敏感膜,观察了乙肝表面抗原和乙肝表面单克隆抗体的结合、解离以及传感器敏感膜的再生等动态变化过程.与传统的酶联免疫检测法相比,本方法具有无需酶标记、灵敏准确、快速,能够实现在线连续监控检测等优点,在食品安全、环境监测、药物筛选和生物医学研究中具有较大的应用潜力.     

中红外光源研究进展

3～5?m中红外激光处于大气的窗口波段,在光谱学、遥感、医疗、环保及军事等诸多领域都有重要的应用价值和前景。因此对该波段激光器的研究是目前国际上的热门课题。简要介绍了3种产生中红外激光的方法,分别为：基于非线性理论技术、量子级联技术以及晶体掺杂离子技术,并分别指出了它们的发展趋势。     

0.1 THz鳍线单平衡式基波混频电路研究

研究了一种基于石英基片的0.1 THz频段的鳍线单平衡混频电路,混频电路的射频和本振信号分别从WR10标准波导端口通过波导单面鳍线微带过渡和波导微带探针过渡输入,中频信号通过本振中频双工器输出。这是一种新型的混频电路形式,与传统的W波段混频器相比,混频电路可以省略一个复杂的W波段滤波器,具有电路设计简单、安装方便的特点。该电路使用两只肖特基二极管通过倒装焊工艺粘结在厚度为75 m的石英基片上,石英基片相对传统基板,可以极大提高电路加工精度。在固定50 MHz中频信号时,射频90~110 GHz范围内,0.1 THz混频器单边带变频损耗小于9 dB。