基于复合膜的双通道光纤表面等离子共振传感器

基于表面等离子共振的原理,设计了一种基于复合膜的双通道光纤表面等离子传感器。利用FDTD Solutions仿真软件分析了传感器的电场传输模式,比较了单层金属Ag膜与Ag-ITO复合膜的性能,并对比分析了单通道与双通道结构。结果表明:采用Ag-ITO与Au-TiO₂复合膜的双通道结构在灵敏度和品质因数等各项性能上要明显优于传统单层金属膜与单通道结构。设计的传感器不仅可以通过两条传感通道共振偏移范围的高区分度来解决共振波长的串扰问题,而且双通道结构中一条传感通道也可以作为参考通道为传感器提供自补偿能力。     

一种低成本透射光谱强度调制型光纤温度传感器

提出了一种低成本的新型强度调制型光纤温度传感器。该传感器主要由宽谱光源、三端口光环形器、光纤耦合器、偏振控制器、PMF光纤、光电探测器,以及信号处理单元组成。在较短的PMF光纤条件下,温度变化会对PMF光纤双折射产生直接影响,导致两相干光束产生一定的相移变化,使经过Sagnac环干涉后具有不同的透射光谱,即发生波长漂移。利用光电转换和信号处理,将检测到的光信号转换为电压信号,对其进行解算从而完成对温度的检测。在无需光谱分析仪的情况下,通过对Sagnac干涉仪的透射光谱进行信号处理,根据随温度的变化函数解算出测量温度。在25~50.5℃的温度范围内进行了实验,测试结果表明该光纤温度传感器的灵敏度为0.066mW/℃,分辨率为0.34℃。     

基于微多环谐振陀螺仪的馈通效应研究

由SOI片制备的微多环谐振陀螺仪在测试过程中,不可避免地会引入馈通信号,而目前常用的差分检测馈通取消方式高度依赖微陀螺仪和检测电路的对称性,不能有效地消除馈通信号。针对此问题,提出了一种基于反相信号的馈通取消方案,通过在驱动和检测电极之间施加与馈通信号反相的信号,从而抵消馈通效应带来的干扰,该方法理论上可以在不降低驱动力的情况下将馈通信号完全取消。实验结果表明,该方法能有效消除馈通信号对电容检测的影响,谐振峰高度可提高约25倍。     

La2O3的掺杂对氧化锌压敏陶瓷电性能的影响

采用传统固相法制备稀土氧化物La2O3掺杂的ZnO压敏陶瓷。采用X线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和压敏电阻直流参数仪对样品的物相、显微组织及电性能进行分析。结果表明,随着La2O3掺杂量的增加,ZnO压敏陶瓷电位梯度单调递增,非线性系数先增加后减小,而漏电流呈现先减小后增大的变化趋势。综合衡量ZnO压敏电阻的各项性能指标发现,在1 000 ℃烧结温度下,La2O3的质量分数为0.25%时,ZnO压敏电阻的综合性能最好,其电位梯度为532.2 V/mm,非线性系数为41.6,漏电流为3.3 μA。     

GaN高压LED在极小电流与极低温度下的光电特性

在图形化蓝宝石衬底上制备了串联结构的氮化镓(GaN)高压发光二极管(LED),分别在极小电流与极低温度下研究了其光电特性。结果表明,在极小电流区(I<1×10-8 A),主要输运机制为缺陷辅助隧穿。由于能带热收缩效应和辐射复合中心的热激活效应,随着温度升高,电致发光(EL)峰发生红移,半高宽(FWHM)增加;光输出强度与注入电流呈幂指数关系,表明极小电流下非辐射复合占主导,且载流子通过缺陷辅助隧穿至量子阱。在极低温度下(T~40 K)仍能观测到电致发光现象,表明载流子并未被完全冻析,在强场下可由施主态或受主态通过缺陷辅助隧穿至量子阱;随着注入电流增加,注入电荷的库伦电场对极化电场的屏蔽作用增强,导致发光峰发生明显的蓝移,能带填充效应则导致半高宽增加。     

光伏发电系统直流侧绝缘阻抗检测的研究

介绍光伏发电系统及其检测电路,推导计算直流侧的绝缘阻抗,同时针对影响检测精度的几个关键问题进行详细分析和实验验证。结果表明,该检测电路及其方法能够准确检测发电系统直流侧对地绝缘阻值的大小,具有较高的工程应用价值。     

多编队目标先后出现时的无先验信息跟踪方法

针对多编队机动目标先后出现时的跟踪问题,该文提出了一种基于交互式多模型高斯混合概率假设密度滤波(IMM-GM-PHD)算法的无先验信息跟踪方法。首先,在IMM-GM-PHD算法预测过程完成的基础上,引入密度检测机制,利用相关域为所有预测高斯分量挑选有效量测,结合密度聚类(DBSCAN)算法检测是否出现新编队目标。其次,在IMM-GM-PHD算法状态更新完成的基础上,利用更新高斯分量的组成情况完成模型概率的更新。最后,在状态估计优化过程中,结合编队目标的特点,加入相似度判别技术,利用杰森-香农(JS)散度度量高斯分量间的相似度,剔除没有相似分量的高斯分量,进一步优化估计结果。仿真结果表明,该文方法能够快速有效地跟踪非同时出现的多编队机动目标,具有较好的跟踪性能。     

Direct Writing Micropatterns with a Resolution up to 1 µm

Solution processes have been widely used to fabricate micropatterned surfaces for its mild operation conditions. However, current approaches suffer from limitations of either low resolution or high cost. Here, a facile approach is proposed for direct writing micropatterns with a resolution up to ≈ 1 µm using a unit of triple conical fibers with the side‐by‐side parallel arrangement. With this unit, the resolution of the micropatterns can be mainly controlled by the single central conical fiber, with one side of the fiber facilitating continuous and steady liquid transfer onto the substrate and the other side mechanically supporting the whole unit. Particularly, the unit enables tunable dimension of the micropatterns within a rather large scale from ≈ 1 µm to ≈ 1.3 mm by varying the writing parameters (speed, height, and angle). Moreover, the unit is applicable for direct patterning various liquids, even into microline arrays, with a high resolution. It enables direct writing conductive microline with a width of ≈ 1 µm in a centimeter length scale, which can be used for constructing microcircuits. It is envisioned that the result offers a new perspective for preparing high‐resolution micropatterns using solution processes.