K波段宽带螺旋天线设计

从理论上分析了螺旋天线的设计原理,利用阿基米德螺旋天线实现了一款K波段的高频宽带螺旋天线,使高频天线拥有更轻的质量,更低的剖面及更好的圆极化性。最后通过仿真软件CST设计了一款带宽覆盖18.0~26.5GHz的阿基米德螺旋天线,涵盖了整个K波段。结果表明,该天线在整个频段电压驻波比<2,能很好的满足天线收发要求。     

基于小波分析的比色测温波段选择

基于辐射测温原理,介绍了比色测温理论,为提高钢水的测温精度,对比色测温波长进行了最佳选择。搭建实验平台,获得了不同温度下的熔融金属辐射亮度曲线,通过小波去噪方法获得信噪比较高的亮度曲线,利用Matlab软件作出了波长选择的GUI界面。当滤波片中心波长选择为λ1=580nm,λ2=590nm时,测量误差满足了测量精度要求。     

激光陀螺用压电陶瓷材料的制备与研究

通过文献调研设计了压电陶瓷配方,使用传统固相法制备目标压电陶瓷以达到大应变要求,以应用于激光陀螺激光稳频器中,通过r(Zr)/r(Ti)系列实验可得r(Zr)/r(Ti)=46/54组成在1 180℃烧结时获得最佳的压电介电性能,即压电常数d33≈640pC/N,弹性刚度系数cE11=60.61GPa,相对介电常数εT33/ε0≈3 300,介电损耗tanδ≈1.85%,机电耦合系数kp=0.655,居里温度TC=272℃。X线衍射(XRD)分析确认相界组成为r(Zr)/r(Ti)=46/54,扫描电镜(SEM)表明烧结温度对陶瓷晶粒尺寸有显著影响,在1 180~1 200℃之间晶粒尺寸显著增大。     

低气压电晕放电电流特性理论与试验研究

为了解低气压环境下的电晕放电电流特性,对放电电流进行理论研究和仿真计算,并建立了由气压泵、气压计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的低气压电晕放电模拟试验系统。利用针-板电极结构模型,进行了低气压环境下的针-板电晕放电试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动方面对试验结果进行分析。研究结果表明:随着气压的降低,放电电流脉冲上升沿时间和电流脉冲重复频率逐渐增大,但下降沿和脉冲持续时间基本不变。     

半导体量子点在白光LED中涂覆厚度的确定

在蓝光LED上涂覆黄光量子点是合成白光LED的重要方法之一,确定量子点的涂覆厚度是合成白光的一个关键步骤。引入厚度系数来模拟厚度,证明了一定厚度范围内,厚度系数与厚度的线性关系。根据光谱的线性叠加以及能量守恒定律,建立数学模型,编程计算,结合实验,确定量子点厚度。按照模拟计算得到的厚度涂覆LED芯片,即可获得白光LED。本方法可以为实际生产提供指导,提高生产效率。     

一种高温度性能的带隙基准源

基于OKI 0.5μm BiCMOS工艺,设计了一种低温漂的带隙基准电压源。对传统基准源的电压模式输出级进行了改进,使之形成同时包含电压模式和电流模式的混合模式输出级,提高了温度补偿的灵活性。同时设计了一种基于分段线性补偿技术的高精度曲率校正电路,精确地对基准电压的高阶温度分量进行修调。 HSPICE仿真结果表明,在5 V的电源电压下,基准输出电压为1.2156 V,在-40℃~125℃温度范围内,基准电压的温度系数为0.43×10-6/℃,低频时电路电源抑制比低于-83 dB。电源电压在3.8 V~10 V范围内变化时,基准源的线性调整率为9.2μV/V。     

用于光子计数的InGaAs/InP SPAD设计

重点研究了InGaAs/InP SPAD的隧道贯穿电场、雪崩击穿电场、雪崩宽度与过偏电压的关系,提出了过偏电压的计算方法.分析了InGaAs/InP SPAD的基本特性即探测效率、暗计数率与其过偏电压、工作温度、量子效率、电场分布的依赖关系,提出了一种单光子InGaAs雪崩二极管的设计方法.设计制作了InGaAs/InP SPAD,并在门控淬灭模式下进行了单光子探测实验.结果表明:对于200m的SPAD,在过偏2 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 20%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)20 kHz;对于50m的SPAD,在过偏2.5 V、温度-40 ℃条件下,探测效率(PDE) 23%(1 550 nm)、暗计数率(DCR)2 kHz.最后对实验结果进行了分析和讨论.     

低温条件下光学厚度对Tm3+：YAG材料光谱烧孔孔深的影响

通过理论与实验研究了光学厚度对Tm3+：YAG材料光谱烧孔孔深的影响。提出了一种用于分析光学厚度对光谱烧孔孔深影响的新模型。该模型从理论上推导了烧孔孔深与光学厚度的关系。根据提出的理论模型,当温度大于4K时,通过选择合适的光学厚度可以使光谱烧孔孔深得到最大值。最后通过使用合适的激光与Tm3+：YAG材料所形成的光谱烧孔实验证明了实验结果与理论分析是相一致的。     

一种可连续调谐空间光学衰减器的研究

可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理,创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器,该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料,结合温度控制系统,实现光功率的调谐。采用Nd:YAG激光器作为光源,对该衰减器的性能进行测量,其调谐范围可以达到3 dB。理论分析表明,相对于热膨胀系数,硒化锌材料的热光系数是决定衰减器性能的关键参量。此外,通过在硒化锌光学平板前后表面镀高反膜,可进一步提高调谐范围。