摘要:研究了一种在光探测器的结构设计中加入平面螺旋电感从而提高光探测器高速性能的新方法.对影响探测器频率响应的因素进行分析,结果表明,增加电感值可以减小结电容对高速性能的限制,仿真结果也得到同样的结论.根据理论分析结果制作出探测器并进行测量,测量数据显示,未加电感的光探测器高速性能只能达到2 GHz,而加电感的光探测器高速性能最大,可以达到5 GHz,证明了电感值的增加可以明显提高器件的高速性能,得到了与理论分析一致的结果.

摘要:通过对压电移相器在微位移过程中端面旋转的数学建模,对其空间旋转误差进行了理论分析;基于该数学模型,利用泰曼一格林干涉系统对两种不同工艺制作的移相器进行了在线检测,根据干涉条纹的旋转及间距变化,可以定量分析高精度移相器在微位移移相过程中其端面的旋转角度以及空间任意点的位移误差,并给出了相关实验结果.表明:用该方法在线检测各种不同工艺制作的移相器,对其端面上任意点由于端面旋转引起的空间位移误差检测灵敏度达到pm量级.在0～100 V驱动电压范围内进行在线移相检测,实验测量移相器的位移精度优于λ/200,对应相移精度高于0.06 rad.

摘要:研究开发出一种用于大传感标距测量的新型光纤光栅(FBG)应变传感器,提出一种基于预张拉原理的传感器封装方法.分别开发出传感标距为10 cm与20 cm的大标距FBG应变传感器,预张拉稳定性试验结果表明,传感器内的预张拉水平可以保持在一稳定水平.应用等截面梁标定方法研究了该传感器的应变复敏特性,结果显示,传感器布拉格波长与大标足巨内的平均应变具有非常好的线性关系.应用水浴法研究了该传感器的温度灵敏特性,结果显示,传感器布拉格波长与温度具有非常好的线性关系.最后,通过与小标距裸FBG的对比试验研究其测量大标距内平均应变的性能,结果显示,传感器可以准确测量大标距内的平均应变.

摘要:利用高分子共混物的微相分离和自组装原理,制备出具有纳米微孔的PMMA薄膜,以此为掩膜对发光二极管(LED)表面进行湿法腐蚀,得到表面微结构,并研究了腐蚀时间对表面形貌的影响.测试结果表明,当微孔直径在500 nm左右、腐蚀深度约140 nm时,所得到的表面微结构能使LED在20 mA的注入电流下光功率平均提高18%.

摘要:采用特别设计的InGaAsP/InP多量子阱结构(MQW),研究了Cl2/H2电感耦合等离子体(ICP)刻蚀损伤,优化了低损伤ICP刻蚀的关键工艺参数,得到了一种低损伤、形貌良好的Bragg光栅的制作方法.结合优化的InP材料金属有机物化学气相沉积(MOCVD)外延生长工艺,制作出1.55μm分布反馈(DFB)激光器,端面镀膜前其阈值电流和斜率效率分别为15 mA和0.3 mW/mA,边模抑制比大于45 dB.寿命加速老化实验结果显示,该器件40℃的中值寿命超过2×106 h,表明了本文ICP光栅刻蚀工艺的可靠性.

摘要:基于透射体布拉格光栅频谱组束的设计方案,采用半导体激光器作为泵浦源,以双包层Er3+/Yb3+共掺光纤为增益介质,报道了两束光纤激光频谱组束的实验结果.作为一种激光合成方法,在两束光纤激光输出功率分别为0.48 W和0.71 W、光栅实际衍射效率不到40%的情况下,实现了组束功率为0.56 W,绝对组束效率约为47%的组柬激光输出.并分析了实验过程中影响组束效率的因素.

摘要:分析了环氧胶粘剂纳米改性机理,用AJ-Ⅲa型原子力显微镜(AFM)研究经纳米SiO2、TiO2和SiC粒子改性后环氧胶粘剂截面图形及组团结构,测试及分析了环氧胶粘剂的耐温性能和抗拉、剪切强度.结果表明,SiO2、TiO2和SiC混合掺入质量分数为4%时,玻璃化温度提高了43℃,抗拉强度提高了17.7%,剪切强度提高了28.6%.用改性后的胶粘剂封装的光纤光栅(FBG)传感器,经实验室和现场测试,可以用于40 Mpa、300℃的工况环境.

摘要:以带有中间层的Si基薄膜叠层电池为研究对象,模拟了中间层对入射光在叠层电池中传播和分配的影响,对中间层的材料选择提出了优化方案,并以ZnO作中间层,实验验证了其对入射光的管理作用.模拟结果表明,引入适当的中间层,既能提高短波段的反射率,又能明显增加长波段光的透过率.加入ZnO中间层,可使厚为200 nm的顶部非晶硅(a-Si)电池的短路电流提高14.1%.

摘要:采用低压-金属有机化学气相沉积法(LP-MOCVD)在(100)p-Si衬底上制备未掺杂n型ZnO薄膜,并制作了相应的n-ZnO/p-Si异质结器件.通过X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)光谱和霍尔测试分别研究了所制备薄膜的结构、光学和电学特性.得到具有较高质量的n型ZnO薄膜.在室温条件下,测得了该类异质结器件正向注入电流下可见光和近红外区域的电致发光(EL).

摘要:提出一种新型结构的光纤生物传感器.利用的Nd:YAG激光(波长1064 nm)在PMMA基片上加工制作合成的微米级的微型通道作为光纤生物传感器的样品检测微流路;利用化学腐蚀的方法在多模光纤上制作具有圆锥表面结构的分子识别探针和荧光接收探针.将分子识别探针、荧光接收探针和样品检测微流路组装成光纤生物传感器.在理论上,分析了荧光接收探针的圆锥形接收面的锥度角与接收到的荧光光线最小入射角之间的函数关系;在实验上,分析了分子识别探针附近的荧光强度与荧光接收探针接收到的荧光强度不同的原因.结果表明,该传感器在理论上和实验上是可行的;荧光接收探针的锥度角和分子识别探针与荧光接收探针的中心能否对准是影响接收到荧光多少的主要因素;同时,在检测溶液的浓度降低时,单个荧光分子的发光变得显著.

摘要:为了实现有机电致发光器件(OLED)发射光谱的窄化和高亮度,真空热蒸镀具有不同微腔结构的OLED(MOLED):玻璃衬底/分布式布拉格反射器(DBR)(1～4对的SiO2/Ta2O5层/ITO/空穴传输层(HTL,α-NPD)/发光层(EML,Alq3:Rubrene或Alq3:Coumarin6)/电子传输层(ERL,Alq3)LiF/Mg/Ag,其中沉积DBR结构采用电子束沉积法.实验表明:该MOLED的发射光谱半波长宽度(FWHM)随DBR层数的增加而减小至最小值10 nm;并且在2层DBR时,掺杂Rubrene器件得到更大的电流效率,约20 cd/A,最大亮度为2.6×105cd/m2.研究发现,蓝光MOLED能够对自发光产生吸收现象,降低了出光效率.

摘要:构建了基于分布反馈式(DFB)光纤激光器的光纤激光水听器阵列,4元DFB光纤激光器通过同一个980nm激光器同线泵浦,阵列发出的1 550 nm左右的复合激光通过解波分复用(BWDM)分离至独立的通道,实验结果表明,4元光纤激光水听器探测的水声信号能被无失真的解调,阵列各通道间串扰小于-60 dB.

摘要:介绍了一种点到点(P2P)型光纤到户FTTH系统设计与实现技术.光线路终端(OLT)和光网络单元(ONU)使用"语音数据汇聚/分离器"芯片,首先把语音信号复用成时分复用(TDM)信号E1(2.048 Mb/s),再通过基于私有协议的8810B编码汇聚在100 M以太网信号上即成为可进行时钟恢复和数据再生(CDR)的125Mb/s信号.采用了媒质转换器(MC)方式,经波分复用(WDM)技术将有线电视(CATV)和CDR信号单纤双向传输.结果表明,1部OLT可接入8路ONU,1个ONU可提供100 Mb/s以太网、视频和4个E1接口.集中式网络管理系统(NMS)可对全部ONU和OLT的机盘进行查询告警、实时监控和管理,实现了G.985中简单规范而传统光以太网不具备的OAM功能.

摘要:理论分析了一种基于垂直泵浦结构光半导体放大器(SxOA)的偏振无关光正交频分复用(OOFDM)信号波长变换模型,实验证明了基于SOA-四波混频(FWM)的OOFDM信号波长变换的可行性,观测到OOFDM在SOA引入噪声而带来的信号劣化.实验成功实现了2.5 Gbit/s光OFDM信号的波长变换,其误码率为1×10-3的接收机功率代价可以忽略,其极化敏感度小于3 dB.

摘要:采用反应热蒸发的方法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上制备In2O3:Sn(ITO)薄膜.鉴于塑料对温度的敏感性,详细研究了衬底温度对其上沉积的ITO薄膜的微观结构及光电性能的影响,在低温条件下(Ts=140℃)获得电阻率为7.52×10-4Ωcm,可见光范围内的透过率大于80%和结构特性良好的薄膜,并将其应用于PIN型太阳电池的前电极,获得了转换效率为4.41%的柔性非晶硅(a-Si)薄膜太阳电池.

摘要:采用高温熔融法制备了15种1.5 mol%浓度的单一稀土掺杂CaO-SiO2-B2O3-Al2O3-Na2O硼硅酸盐玻璃样品,并通过3种实验研究了它们的532nm强激光的激光防护特性.通过测试透射谱发现,只有3种激光玻璃(Nd、Er和Ho掺杂激光玻璃,称其为Ⅰ类玻璃)的透射谱在532 nnl附近有显著的吸收结构,因而预期Ⅰ类玻璃在532 nm附近有比其它12种(称其为Ⅱ类玻璃)大的三阶光学非线性吸收系数.通过开孔Z-扫描技术实验证实了上述预期,并得到Nd掺杂玻璃具有最大的三阶非线性吸收系数β为6.55×1011m/W.通过光限幅实验进一步地确认Ⅰ类激光玻璃在20×1012 W/m2以下就能展示532 nm激光防护作用,而Ⅱ类玻璃的防护作用范围为20～30×1012W/m2.

摘要:为获得单室沉积高效微晶硅(μc-Si)太阳电池,首先采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术制备了不同沉积条件下的本征μc-Si薄膜.通过对材料的结构和电学输运特性的研究,借鉴分室沉积的器件质量级μc-Si材料的经验,选取合适的本征层和P种子层处理B污染的技术,在单室中制备出光电转换效率为6.23%(1 cm2)的单结μc-Si电池.

摘要:采用电子束蒸发法制备了单层TiO2薄膜.控制O2流量从10 mL/min以步长10 mL/min递增至50 ml/min(标况下).利用ZYGO干涉仪测量基片镀膜前后的面型变化;采用Stoney公式计算出残余应力,分析了不同O2压下残余应力的变化.在本实验条件下,TiO2薄膜的应力随O2的增大,张应力先增大后减小;随O2压继续增大,由张应力逐渐过渡到压应力;O2压过大时,压应力减小.因此,可以通过改变O2压来控制薄膜的应力.应力的变化与薄膜的微观结构密切相关,分析了所有样品的X射线衍射(XRD)谱发现,薄膜结构均为非晶态.

摘要:提出了一种用于多阶光盘的帧同步信号检测方法.采用RF信号的求导结果来准确获取信息符的时间信息,并基于FPGA芯片实现了数字检测系统.该方法不依赖于阈值电平检测,避免了传统二值切割中阈值电平波动的问题.实验结果表明,该方法可以准确检测帧同步信号,帧同步信号误检率小于1×10-4次,满足多阶光盘系统的需求.

摘要:提出一种新的虹膜身份鉴别算法.首先将灰度虹膜图像等分为若干个子图像,再将每个子图像等分为若干个子区域,将各点梯度之和最大的子区域中心点坐标作为各子图像的特征,各子图像的特征构成了该虹膜图像的特征矩阵,最后通过特征矩阵在空间上直接对准的方法进行匹配识别.给出了子图像和子区域大小的选择方法,同时给出了在人眼自然张开状态下不受遮挡干扰的可用虹膜区域大小对识别效果的影响.克服了之前人为规定子图像和子区域大小和选取固定可用虹膜区域大小提取局部纹理特征所带来的局限性.实验表明:1)人眼自然张开状态下,在虹膜区域超过50%不受遮挡时即可完成识别;2)算法运行速度快且对采集图像时左右各7°以内的旋转失真具有很强的容错能力.

摘要:为了实现数字图像的版权保护,提出了一种基于可视密码的零水印方案.该方案首先实现了一种轮廓小波变换(CWT)的多尺度几何分析方法,然后通过在变换域能量最高的中频子带适当选取系数,结合预定义的可视密码码书,将二值水印图像藏匿于两个分享中,从而构造出零水印信号.实验结果表明,该方案不仅能在不改变原始图像的情况下实现版权保护,而且鲁棒性强,能抵抗JPEG压缩、剪切、加噪、锐化及旋转等图像处理攻击.

摘要:提出了一种新的结合非下采样Contourlet变换(NSCT)和高斯比例混合模型的图像去噪方法.采取的主要方法为:1)通过NSCT对图像进行分解;2)根据高斯比例混合模型建立图像模型;3)利用贝叶斯估计进行图像去噪.实验结果表明,相对于已有算法,本文方法降噪效果好,在去噪性能指标和边缘保持的主观视觉上都表现出优异的性能.

摘要:提出了一种建立在红外多波段图像基础上的目标分割新方法.首先,对8～14 μm成像波段通过滤光片细分为4个小的波段范围.用多波段图像代替单一波段图像,提高图像信息量;然后,根据多波段图像特点,通过对文献KLFCV模糊聚类模型进行分析,给出一种新的数据分布形式,用它作为多尺度Markov随机场(MRF)模型的数据似然分布;最后.利用EM算法给出相应参数估计.人工模拟数据和实际场景图像的分割试验结果表明,本文方法在目标分割完整性和噪声抑制性上和相关文献相比均有不同程度提高.

摘要:基于从H.264压缩域提取的运动场,提出了一种新的运动对象分割方法.首先采用矢量中值滤波方法滤除运动场中的噪声矢量;再运用后向估计的方法重建预测运动场并进行运动场的累积;然后对存在背景运动的累积运动场进行全局运动补偿;最后基于幅度、散度和旋度3个运动特征,采用改进的统计区域合并方法将运动对象分割出来.实验结果表明.本文方法适用于背景静止或背景运动的H.264压缩视频,且分割质量较好.

摘要:鉴于传统的时域光学相干层析成像(TDOCT)扫描过程复杂以及基于计算机的数据处理系统速度低,设计了基于ADI公司的双核、高速视频处理芯片ADSP-BF561的并行频域OCT(PSDOCT)图像预处理系统,无需横向和轴向扫描直接得到二维层析图像.实验结果表明:基于实序列IFFT算法、插值查表取模算法、双核并行处理技术及流水线处理技术的软件设计提高了系统的图像处理速度.该系统对横向扫描宽度为2.5 mm的1帧图像(180×512)进行处理需要的时间约为9 ms,轴向分辨率和横向分辨率分别达到17.4μm、14.1μm,灰度值误差为0.205%.满足实时精确成像的要求.

摘要:提出了基于颜色比率梯度(CRG,color ratio gradient)的样本块图像修补新方法.CRG对纹理中物体的遮挡和聚类的区分是鲁棒的,该方法的引入可以消除修补过程中纹理块选择时的误匹配,提高修补过程中源纹理块的质量,从而提高最终图像修补的质量.图像修补实验结果表明,本文提出的方法优于原有的基于样本块修补算法.

摘要:针对新兴的手背静脉识别技术,提出了一种具有位移和旋转不变性的局部尺度不变特征(SIFT,scale in-variant feature transform)分析方法.首先确定手背静脉图像的感兴趣区域(ROI)并对其进行滤波去噪,然后提取手背静脉血管的SIFT并对特征点进行匹配,最后计算注册样本和待识别样本的特征匹配率并以此作为相似性测度进行身份识别.利用我们建立的手背静脉血管图像数据库对该算法进行了性能测试,并与目前最典型的识别方法进行了对比.实验结果表明,本算法具有更好的识别性能,其中识别速度得到了很大的提高.

摘要:针对手指长度具有可测量的特性,提出了一种基于手指相对长度进行身份识别的方法.首先通过曲率的方法定位特征点,依据特征点计算手指的绝对长度;然后应用绝对长度间的相对长度构成特征向量;最后计算特征向量问的欧式距离,实现身份识别.实验表明,通过人工测量254个人的手指长度,利用手指的相对长度进行身份识别可以达到80.86%的识别率;从中选择180个人进行试验,应用本文的特征提取和匹配算法可以达到78.52%的识别率,识别效果接近实际测量值.

摘要:针对光照和表情对眼睛定位产生的影响,给出一种基于多尺度自商图和形态滤波的眼睛定位算法.首先利用一种多尺度自商图方法消除人脸图像的光照影响;然后综合运用形态学操作的开闭运算提升眼睛区域特征并采用相关系数法获得眼睛粗定位,对开闭眼不敏感;最后对粗定位区域进行方差投影并二值化后获得精确的眼睛中心点.在JAFFE数据库、Yale B数据库和AR数据库上测试表明本文算法能很好地定位眼睛中心位置,且对光照、表情鲁棒.

摘要:采用Contourlet变换,对基于学习的人脸图像超分辨率技术进行了研究.为了表示人脸特征,首先建立了Contourlet金字塔,针对Contourlet变换特征存在的不足,采用Contoudet变换的方向滤波器(DFB)对高斯金字塔的一阶和二阶梯度特征进行方向滤波,提取滤波后的特征作为新增加的特征.然后针对人脸的特殊性,在匹配过程中采用对应点进行匹配的方法,既保持了匹配的准确性又加快了匹配速度.最后采用最小欧式距离进行最优匹配的选择,对该距离进行判断.针对不同的距离采用不同的复原方法.实验结果表明,本文算法复原出的超分辨率人脸图像具有更好的视觉效果,更逼真、更接近于原始高分辨率图像.

摘要:通过对小波变换基线校正中最佳分解尺度方法的研究,提出了一种新的基于小波变换的最佳分解尺度确定方法,不但有效地提高了基线校正效果,而且具有简单、快速的优点.将该方法应用于血糖光谱数据预处理中进行基线校正,取得了较好的效果.通过人体口服葡萄糖耐量试验(OGTT)得到人体无创检测近红外光谱和对应血糖浓度值,然后采用该方法对上述光谱进行基线校正并建立多元回归模型,采用交互验证的方式对模型及基线校正的效果进行了评价.实验结果表明,血糖浓度预测值和参考值间的相关系数为0.75,预测均方根误差(RMSEP)为1.36 mmol/L,与原始光谱预测结果和其他小波分解尺度下的预测结果相比,RMSEP降低了将近39%,相关系数提高了0.64,预测精度得到较大幅度提高.

摘要:提出了一种基于光学相干层析成像(PCT)的动态监控光子嫩肤热损伤的系统.利用OCT测试系统的非入侵性无损检测的技术特点进行实时测量光子嫩肤治疗过程中皮肤的光学参数,并根据所获得的光学参数变化量来反映热损伤程度.采用小鼠动物模型,并用不同剂量的激光照射小鼠背部皮肤,得到了皮肤组织的衰减系数将随着光剂量的增大而减小的关系.实验结果表明,衰减系数的变化量反映了热损伤的严重程度.

摘要:应用激光多普勒血流仪(LDF)实时监测了脊椎损伤病人压疮易患组织在静息条件下及局部血流压力阻断后的微循环血流状况,并应用小波变换分析了血流信号的脉动性.研究发现,与健康人员相比,脊椎损伤病人在静息条件下,血流信号中与内皮相关的代谢性活动脉动幅度显著性降低(F=5.26,p=0.032);在局部血流压力阻断后的脉动响应中,神经性活动脉动响应幅度显著性降低(F=5.44,p=0.029).结果表明,脊椎损伤病人血流信号中与内皮相关的代谢活动及神经性活动,对于血流调整具有相对较小的贡献.

摘要: