大功率量子级联激光器的光学与热学协同优化设计北大核心CSCD

针对大功率量子级联激光器存在热积累严重的问题,本文基于MBE与MOCVD结合的二次外延生长InP基量子级联激光器结构的工艺方法,设计优化中波单管4W连续光输出的大功率量子级联激光器光学与散热性能。通过COMSOL软件对器件结构进行建模,设计器件光学和热学结构模型,分析不同结构参数对器件性能的影响,得到最优结构参数:在In053Ga047As层厚度为50nm,波导下包层InP为1μm,上包层InP为2μm,封装金层厚度为3μm时,器件光学和热学综合性能最优,其中波导光限制因子为074,核心区温度为378 K。本文研究相关结论可为后续大功率中波量子级联激光器结构与工艺设计提供指导。     

小比距离密闭空腔爆炸爆后气体温度和压力测量技术研究

为实现空腔爆炸温度、压力变化趋势的准确测量,基于铠装K型热电偶和压力变送器,建立密闭空腔爆后气体温度、压力测量系统。设计密封隔热防护装置,将传感器的敏感端与信号调理模块分别安装在两个密封腔内,有效提高了传感器在大当量爆炸冲击条件下的存活率。在0.86m/kg^1/3比距离密闭空腔大当量爆炸条件下,对传感器及防护装置的性能进行考核验证,爆后测量采集到了有效的气体温度及压力变化历程,且传感器状态能够最终恢复至正常状态。测试结果表明,使用密封隔热安装的K型热电偶和压力变送器可以满足小比距离密闭空腔爆后气体静态温度、压力测量需求。     

基于飞秒激光制备的光子晶体光纤Fabry-Perot温度传感器

提出并设计了一种基于飞秒激光在光子晶体光纤(photonic crystal fiber,PCF)中制备光纤法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器的方法。采用飞秒脉冲激光作为加工光源,结合放大倍率100×的物镜以及三维加工平台在PCF侧面采用逐线刻写方式进行加工。通过对飞秒激光光斑在光纤上的聚焦位置以及刻写功率进行优化,在PCF上刻写了深度均为80 μm、间隔为800 μm的两条划线,实现了周期为0.98 nm的全光纤F-P结构制备；实验中,对传感器在40~120 ℃温度范围内的光谱特性进行了测试与分析,每隔10 ℃进行一次数据采集,随着温度逐渐增加波长向长波方向漂移,通过对该采样点数据进行线性拟合,得到该测试点的波长温度灵敏度为9.73 pm/℃,拟合线性度为0.997。     

基于串口的无线通信调制解调的软件实现

利用软件实现调制、解调具有方法灵活,实现简单的优点,通过分析FSK调制、解调原理,利用RS-232串行通信接口的特点,研究在该串口下的软件实现调制、解调的方法,实现了无线通信中的软件调制、解调功能,将其应用于基站与中继站之间的无线通信,为保证无线通信的可靠性,具体设计了具有一定容错能力的编码调制方式与软件判读流程,对远端进行监测;在该方式下运行测试,无线通信误码率约为10-5～10-6,达到了设计要求。     

低温漂系数共源共栅CMOS带隙基准电压源

设计了一种低温漂系数的共源共栅CMOS带隙基准源,采用自偏置共源共栅结构,提高了电路的电源抑制比,降低了电路的工作电源电压。采用不同温度下从输出支路抽取不同值电流的电路结构,在低温段抽取一个正温度系数电流,在高温段再注入一个较小值的正温度系数电流,达到降低温漂系数的目的。在0.5 μm CMOS工艺下,Cadence Spectre电路仿真的结果表明,温度特性得到了较大改善,在-35℃～125℃温度范围内,带隙基准源的温漂系数为1.5 ×10-6 /℃,电源抑制比为65 dB。     

薄型宽频带复合吸波结构设计

本文设计了一种薄型宽带电阻膜-电磁带隙(Electromagnetic Band-gap,EBG)复合吸波结构。该吸波体由多层电阻膜片和双层EBG结构组成,采用有限元算法对该吸波结构的电磁吸波特性进行了数值仿真分析。仿真结果表明:电阻膜-EBG复合吸波结构,厚度为14.3mm,在1GHz-4GHz平均反射率为-8.8dB,4GHz-16GHz平均反射率为-11.3dB,且具有较好的角域特性。     

苯乙烯与N-取代马来酰亚胺的可逆加成-断裂链转移交替共聚合

研究了二硫代苯甲酸酯存在下偶氮二异丁腈引发苯乙烯(St)、St与N-对羟基苯基马来酰亚胺(HPM)、St与N-对(2-氯/溴丙酰氧基)苯基马来酰亚胺(CPPM/BPPM)的可逆加成-断裂链转移(RAFT)均/共聚,聚合物的结构由紫外-可见光(UV-Vis)与凝胶渗透色谱(GPC)表征.结果表明,St的RAFT均聚以及St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚均呈现活性聚合特征,分子量随着转化率上升而增加,且分子量分布较窄.对于St的RAFT均聚,由于双基终止,聚苯乙烯(PSt)链中"戴帽效率"随着转化率上升逐渐下降.对于St与N-取代马来酰亚胺的RAFT共聚合,电荷转移复合物的形成显著地提高了共聚反应速度,并促进交替结构的形成.随后进行了以P(St-alt-BPPM)引发St的原子转移自由基聚合以制备梳型PSt,结果表明在强极性溶剂中进行的聚合过程失去可控性,所得产物分子量极宽,而在本体聚合中所得聚合物分子量相对较窄,有一定的可控性.     

有限空间爆炸静态压力的温度补偿方法

为改善压阻式压力传感器的温度漂移特性,构建了基于遗传算法和小波神经网络的压力传感器温度补偿模型。针对小波神经网络收敛速度慢且易陷入局部最优解的问题,采用遗传算法对小波神经网络的连接权值、伸缩参数和平移参数进行优化。基于压力传感器的标定数据,分别采用BP神经网络、小波神经网络和遗传小波神经网络对其进行温度补偿研究,结果表明:遗传小波神经网络兼容了小波分析的时频局部特性和神经网络的自学习能力,表现出良好的收敛速度和补偿精度,经补偿后传感器的输出值更接近于标定值,其最大误差由?17.44 kPa变至0.38 kPa,最大相对误差由?14.0%变至0.38%。将该模型应用于有限空间爆炸静态压力的温度补偿中,取得了较好的实际应用效果。     

单片机控制表皮移植白癫风治疗仪

表皮移植白癫风的治疗仪采用集成电路传感器检测温度和压力，通过运算放大器和Ａ／Ｄ转换器，由单片机实现数据采集，处理，通过电热元件，真空泵完成温度，压力控制，从而实现表皮分离移植，本文介绍仪器的工作原理，单片机控制系统的硬件结构与软件设计。     

链转移剂单体存在下苯乙烯乳液聚合反应研究

以α-甲基丙烯酸-3-巯基己酯(MHM)为链转移剂单体,过硫酸钾(KPS)为引发剂,十二烷基苯磺酸钠(LAS)为乳化剂,通过乳液聚合合成支化聚苯乙烯(BPSt).采用1H-NMR和三检测体积排除色谱(TD-SEC)对聚合反应过程和合成的聚合物进行了表征分析.结果表明,在合适的乳化剂用量、引发剂用量和聚合反应温度等条件下,反应初期生成的初级链可以完全转化成支化聚合物,在高单体转化率下不发生交联得到较窄分子量分布的高分子量支化聚苯乙烯(Mn,SEC1.4×105,Mw,MALLS2.0×106,PDI4.5),而且所得聚合物表现出很高的支化程度(g'=0.5~0.6).