短波红外单光子探测器的发展(特邀)

InP/InGaAs短波红外单光子探测器(SPAD)是目前制备技术较为成熟且获得广泛应用的单光子探测器,通过半导体热电制冷(TEC)即可达到的工作温度(-40℃左右),具有体积小、成本低,方便安装和携带的应用优势;另外,基于常规半导体二极管的芯片制造工艺很容易实现大面阵单光子阵列,除了探测信号,还具备三维数字成像功能。国外包括美国、瑞士、意大利、韩国、日本等对InP/InGaAs SPAD进行了长期持续的研究,目前已研制出单管的货架产品,性能还在不断的优化和改进之中,其单光子探测器阵列呈现了清晰的三维成像效果,正在逐步应用。国内包括重庆光电技术研究所、中国科学院上海技术物理所、西南技术物理研究所、中国科学技术大学、云南大学等对InP/InGaAs SPAD芯片先后进行了器件设计和器件制备研究,目前单管的性能已经达到与国外报道相当的性能。国内单光子探测器阵列的研究获得了一定的进展,但芯片规模和器件性能有待提升。文中对国内外InP/InGaAs短波红外单光子探测器的发展,在设计和研制中存在的问题,以及近10年来的优化改进进行了介绍,重点介绍了高温、高速以及单光子焦平面阵列的发展,并结合新颖...     

粒度空间约简及其粗糙集模型研究

针对交可约粒度空间中覆盖、基和粒结构的关系,结合偏序关系的哈斯图,给出一种约简粒度空间的方法.另外,通过限定上、下近似算子的取值范围,重新定义了交可约粒度空间上的粗糙集模型,并讨论了其相关性质.     

一种适用于高清视频解码的反离散余弦变换的VLSI实现

提出了一种面向视频处理应用的二维8X8IDCT(反离散余弦变换)处理器结构.该处理器设计利用了IDCT算法中的对称性,采用基于并行的乘累加器的结构加快处理速度.设计过程中对于有限位宽对运算结果误差及精度的影响进行了仿真与分析,并根据要求确定了运算位宽的优化值,在满足精度的条件下使芯片的面积开销最小.该处理器核的面积为48K逻辑门,能够在0.64μs内完成对一个数据块的运算,可以满足对高清晰度视频实时解码的性能需求.     

基于Legendre神经网络的单目视觉相对位姿解算

将BP神经网络、RBF神经网络以及Legendre正交基神经网络应用于单目视觉相对位姿强非线性解算,并且在梯度下降法的基础上推导了Legendre正交基神经网络的最优权值,最后进行了相应的仿真及物理实验.实验结果表明,基于Legendre正交基神经网络的单目视觉相对位姿解算方法不仅精度高、鲁棒性强,而且实时性较好.     

高压BCDMOS集成电路的工艺集成

对高压13CD--MOS器件的结构和工艺进行了研究,用器件模拟MEDICI和工艺模拟T-SUPREM软件分别对器件结构和工艺参数进行了设计优化．在工艺兼容的前提下,设计制作了包含NPN、PNP、NMOS、PMOS、高压LDMOS等结构的BCDMOS集成电路样管．测试结果表明,样管性能与模拟结果相符．     

基于深度学习的激光干扰效果评价方法

针对激光干扰效果评估受主观经验较大、难以定量评估的问题,提出了一种基于深度学习的激光干扰效果评估方法.首先,对YOLOV5算法进行了整体介绍,其次制作了来自不同角度、不同距离的3020张激光干扰图像;然后,对标注的数据集进行训练,得到了激光干扰效果评估模型;最后,分别在YOLOV5x、YOLOV51、YOLOV5m、YOLOV5s网络模型下训练300次,实验验证了模型的正确性.实验结果表明:利用训练好的模型实现了对激光干扰图像的效果评估,该模型不仅可以自动标注激光干扰区域和进行干扰效果等级评估,同时还融入了传统策略,可以通过计算标注区域面积占整幅图像面积的大小作为辅助决策,实现自动标注激光干扰区域面积所占百分比,识别准确度在80％以上,对激光干扰效果评估具有重要意义.     

散斑及压缩计算成像研究进展

计算成像是集光学、计算科学、信息科学于一体的新兴交叉领域技术。该技术基于多维光场调控与解调的信息传输原理,利用前端光电成像系统与后端数据处理的“一体化设计”,解决光场信息维度与探测维度不匹配的问题,从而有效提升感知能力和探测性能,目前已成为光电成像领域的前沿方向。其中,散斑成像能够通过调控散斑场来实现强散射光成像,打破了光散射妨碍成像的传统观点;空域和时域压缩计算成像通过对光场信号的编码,能够突破半导体工艺、大量数据传递与处理对高分辨率、高速探测器的限制;压缩计算光谱成像结合光学调制、复用探测与计算重构,解决了传统光谱成像中系统复杂、数据采集效率低和分辨率受限的问题。详细介绍这3类计算成像模式的原理方法和最新研究进展,分析当前尚存的问题,并对这类技术的未来发展方向进行了展望。     

基于电磁场检测的寻线智能车设计

本设计以"飞思卡尔"杯全国大学生智能车竞赛为背景,提出了一种根据电磁场信号引导小车循迹行驶的方案。本文介绍了这一方案的基本思想,所依据的物理原理,给出了对电感线圈得到的信号进行调理放大和控制小车舵机运行的电路,并根据方案实际制作了小车。实践证明该方案是可行的。     

InxGa1-xN/InyGa1-yN多量子阱结构 发光特性的测量与分析

利用MOCVD方法在蓝宝石衬底上生长了In_xGa_1-xN/In_yGa_1-yN多量子阱结构外延层,并用变温光致发光(PL)光谱、选择激发光谱以及激发(PLE)光谱等手段研究了该结构的量子效率、多峰效应的起源以及峰位随温度变化等信息。变温PL光谱的结果表明:在温度从30 K变化到300 K时,其峰值强度只下降了1.36倍且发光波长发生了蓝移。通过选择激发光谱证明了其发光峰位的独立性。PLE结果表明了GaN和势垒层的Stokes位移很小,但是In_xGa_1-xN阱层的Stokes位移变化很大。同时,提出了一种可同时获得多个吸收边的数据处理方法。     

VR/VA虚拟场景在学生实训中的运用

目前,我国教育正日益重视对学生的实际操作技能的培养。但是,在实际操作中存在着场地限制、操作危险性、设备数量不足、设备更新不及时、师资不足等诸多制约。为了更好地培养学生的动手能力,本研究突破了学科的界线,把VR/VA虚拟现实技术引入到实训教学中,为学员搭建了一个交互、VR/VA虚拟化、直观的学习平台。VR/VA虚拟教学技术不受空间和时间的限制,更高的仿真设备的安全性,VR/VA虚拟教学环境的实时更新,以适应社会的发展,并能充分调动学生的学习积极性、创造性和主动性。通过对VR/VA虚拟现实技术和教学实务操作课程的深入结合,可以促进教学改革,并在教学中实现持续的突破和创新。