MEMS光开关及主要工艺技术的研究

光开关是实现全光网络的核心技术之一,目前光开关采用的主要技术方案有MEMS、铁电液晶、气泡、热光、全息、声光、热毛细管等,其中MEMS光开关因具有体积小、集成度高、能大规模生产等优点成为光开关研究的关键之一。本文对MEMS光开关的类型、特点及研究现状进行介绍,并重点对MEMS光开关涉及的工艺技术进行研究,认为工艺问题是MEMS光开关研究成败的关键。     

一个1.2伏CMOS0.13微米工艺19.2毫瓦10位30兆采样率流水线模数转换器

A 10-bit 30-MS/s pipelined analog-to-digital converter (ADC) is presented. For the sake of lower power and area, the pipelined stages are scaled in current and area, and op amps are shared between the successive stages. The ADC is realized in the 0.13-μ m 1-poly 8-copper mixed signal CMOS process operating at 1.2-V supply voltage. Design approaches are discussed to overcome the challenges associated with this choice of process and supply voltage, such as limited dynamic range, poor analog characteristic devices, the limited linearity of analog switches and the embedded sub-1-V bandgap voltage reference. Measured results show that the ADC achieves 55.1-dB signal-to-noise and distortion ratio, 67.5-dB spurious free dynamic range and 19.2-mW power under conditions of 30 MSPS and 10.7-MHz input signal. The FoM is 0.33 pJ/step. The peak integral and differential nonlinearities are 1.13 LSB and 0.77 LSB, respectively. The ADC core area is 0.94 mm².     

基于激光诱导击穿光谱对长白山黑猪肉部位分类

猪肉内部结构成分复杂,各部位的成分相似,分辨较为困难。结合激光诱导击穿光谱技术,通过光谱分析的方式提高分类精度。以5种不同部位的长白山黑猪肉（里脊肉、梅花肉、后腿肉、前腿肉、五花肉）作为待测样品,通过冷藏、切片等预处理方法,探究激光诱导击穿光谱技术鉴别猪肉脂肪与肌肉及其不同部位的可行性。首先通过采集猪肉脂肪样品与肌肉样品的LIBS谱线信息发现,猪肉中Mg,K,Fe,Cu,Ca和Na等元素较为丰富,并在脂肪样品光谱中发现C-N键,与肌肉样品LIBS谱线信息相比,脂肪样品受其内部水分、有机质成分影响致使其谱线信息背景和噪声信号干扰较大,二者谱线信息存在一定差异,说明LIBS可对脂肪组织与肌肉组织进行鉴别。通过对目标元素Ca,Na,Mg,K和Al其LIBS特征谱线强度进行检测,计算Mg/Ca,Al/Ca,Na/Ca和K/Ca比值,发现与Al/Ca和Mg/Ca相比,Na/Ca和K/Ca各部位元素比值分布差异明显,在此基础上,根据Na/Ca和K/Ca比值,计算猪肉各部位元素分布决策阈值[（1-α）=90%]。发现与Al/Ca和Mg/Ca比值相比,Na/Ca和K/Ca更能明显的反应出各部位元素分布的不同。其比值分布阈值基本可对猪肉各部位进行区分。以前腿肉与后腿肉为例,前腿肉Na/Ca和K/Ca比值分别分布在1.29～1.58和0.31～0.42,后腿肉Na/Ca和K/Ca比值分别分布在0.98～1.18和0.15～0.23。其元素比值分布无明显重叠。最后,为提高LIBS技术对猪肉不同组织分类的可靠性,将光谱元素强度比值数据与主成分分析法相结合,基本可以实现对猪肉各部位的分类,说明元素特征谱线强度比值在对猪肉各部位分类时具有一定的预测精度。该工作证明,使用激光诱导击穿光谱技术对猪肉进行分类识别等定性分析时具有一定可行性,有望适用于其他生物组织检测分析。     

石墨型高能两电极气体开关

 为大型激光装置能源模块研制了一种采用石墨电极的两电极气体开关,阐述了石墨应用于高能两电极气体开关的技术关键,对气体开关中气体间隙的最优结构进行了电场强度分析。参考美国国家点火装置(NIF)能源模块中ST-300气体开关的已知参数,对研制成功的石墨型两电极开关进行了电气特性试验,证明了石墨型气体开关能够实现峰值电流达300 kA以上,单次转移电荷量100 C以上,寿命超过1 000次,满足1.2 MJ大型激光装置能源模块的工程技术要求。     

高功率激光装置中的三倍频Nd∶YLF模拟激光系统

基于高功率激光装置———“神光Ⅱ”中的三倍频模拟激光光源的需要 ,提出并研制了一套Nd∶YLF调 Q 三倍频激光作为模拟光源 ,采用氙灯抽运 ,Cr4+∶YAG被动调Q ,KTP晶体与BBO晶体的组合三倍频 ,得到了Nd∶YLF晶体的 1 0 5 3μm波段的三倍频 0 35 10 μm波长激光 ,满足了系统的需求。     

与偏振无关1×2．2×2和2×4A由空间光开关在Clos光网络中的应用

首先,对无阻塞的Clos（2,4,2）光网络的拓扑结构和光学实现进行了理论分析;其次,利用偏振光分束器（PBS）、相位型空间光调制器（PSLM）和反射镜设计1×2、2×2和2X4光开关。进而设计无阻塞的Clos（2,4,2）光网络,并讨论了n×m型光开光的设计原则和升级能力。最后,通过实验测试,光开关的串扰最低可以达到...     

光传送网中光开关器件的进展

随着波分复用技术的广泛应用和光联网的发展,光开关将成为组建未来光网络的关键器件。光开关的类型有光微电机械开关、马赫-曾德干涉仪型开关、热光效应光开关、液晶光开关、喷墨气泡光开关、光栅开关和声光开关等。文章概述了这些光开关的原理,并进而介绍了光开关器件的最新进展。     

利用DAC设计数控信号发生器

利用数模转换器可构成频率精度高并且可程控的信号发生器。本电路主要由计数器CD4029产生稳定的八路数字信号输出，经数模转换器AD7528输出模拟信号，再经运放变换，从电路的不同的输出端分别实现了三角波、矩形波、正弦波输出，从而实现了信号发生器的数字控制。     

高压开关柜温湿度远程监测系统的设计

文章采用单片机及温湿度传感器检测高压开关柜的温度和湿度,利用ZigBee无线通信技术实时传输温湿度数据,实现对高压开关柜现场温湿度的远程监测。可以通过上位机设置温湿度上下限报警值,当超出报警值时可实现主机、从机、上位机同时报警的功能。经过现场试用,该系统能够满足远程监测高压开关柜温湿度的要求。     

LEO卫星移动通信系统空间网络技术分析

在分析LEO卫星星座移动通信系统空间段网络功能和特点的基础上,进行了星座网络路由和交换技术体制的分析和论证,提出了以支持话音业务为主的LEO卫星移动通信系统星座网络路由和交换技术方案。星座网络采用定长信元格式交换体制,采用动态拓扑离散化的拓扑快照静态路由策略。这种静态路由离线计算方式和定长信元交换相结合,提高了网络交换的效率和转发速率。