摘要:利用水溶性前驱体材料在水性介质中制备了ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构量子点(QDs,quantumdots),并用X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)对ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的结构和发光性能进行研究。ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs XRD谱与标准谱吻合,根据Debye-Scherrer公式,ZnS:Mn/ZnS QDs的粒径大于ZnS:Mn QDs的粒径,说明随着ZnS壳层增加,QDs不断生长。在波长325 nm紫外光激发下,ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs在波长586 nm处均有发射峰,ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs在波长586 nm处的光发射大幅度增强,且发射峰并未发生红移或蓝移,主要由于包覆ZnS壳层后Mn离子被束缚到ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的核内,表面缺陷得到修饰,减少了表面态缺陷能级,阻断了某些无辐射跃迁的通道,增强了ZnS:Mn/ZnS核/壳结构QDs的荧光发射,并构建了发光模型。同时,利用巯基乙酸(TAG)修饰ZnS:Mn和ZnS:Mn/ZnS QDs,改善了其稳定性和水溶性,但是被TAG修饰后ZnS:Mn QD...

摘要:研究了ITO/NPB(40 nm)/BAlq(60 nm)/BCP(5 nm)/LiF(0.8 nm)/Al有机电致发光器件(OLED)的磁效应。实验结果表明,磁场在10 mT时,器件的效率最大增加了34%,这一结果是由于三线态激子与三线态激子间的相互淬灭产生激发单线态激子从而使单线态激子比率增加,致使电致发光(EL)增强。当磁场强度在10、203、04、0和50 mT时,通过器件的电流-电压特性曲线得到器件的电阻是随着磁场强度的增加而增加的。通过不同电压下器件的亮度变化率-磁感强度、效率变化率-磁感强度的关系曲线发现,器件的亮度变化率和效率变化率随磁场强度的增加而降低,这是由于单重态极化子对在电场和磁场作用下解离为二次自由载流子并在势垒界面处积累所造成的。

摘要:详细研究了光子晶体光纤长周期光栅(LPG-PCF)的应力和温度特性,利用成功制作的温度不敏感PCF-LPG,实现了两种结构简单光纤传感器。在温度不敏感应力传感器中,PCF-LPG作为温度不敏感的应力传感头,当以波长为1 553 nm的分布反馈(DFB)激光器为入射光源、用分辨率为0.001 dB的光功率计测量时,PCF-LPG传感器应力分辨率可达0.3με。在基于PCF-LPG解调的光纤Bragg光栅(FBG)温度传感器中,FBG为温度传感头,PCF-LPG作为温度稳定的解调仪,传感器的灵敏度可达-0.016 5 dB/℃。

摘要:提出一种选择区域外延双有源区叠层(SAG-DSAL)结构新技术,基于此技术设计研制了单片集成电吸收调制激光器(EML),SAG-DSAL-EML管芯的阈值电流为20 mA,工作电流为100 mA时的出光功率为10 mW,由吸收调制器(EAM)加-3 V偏压时的消光比为12 dB,实现了简化制作工艺并提高器件性能的预期目的,有望用于规模化生产。

摘要:设计并研制了耐高温、高压、防腐蚀、抗氧化和具有温度补偿功能的双光纤光栅(FBG)传感器。采用高温恒弹合金作为FBG的基底材料和耐高温、高强度的粘接胶,将压力传感FBG和温度传感FBG与基底材料封装为一体,组成温度和压力双FBG传感器。实验室标定表明,压力检测范围为0~20 MPa,温度检测范围为0~315℃;压力响应灵敏度为0.01 nm/MPa,光栅反射波长的最大调谐量为0.18 nm;温度响应灵敏度为0.02nm/℃,光栅反射波长的最大调谐量为6.60 nm。当光源带宽为40 nm时,可实现井下温度和压力的分布式传感。传感器多次用于某油田井下在线检测,结果表明,可满足高温高压油气井下服役的基本要求。

摘要:提出一种通用的多维全相位数字滤波器的设计方法。基于一维原型全相位数字滤波器(APDF),通过多维抽取变换,设计出具有任意平行六面体通带的多维APDF,并保持奈奎斯特约束特性和零相位特性。利用一种新型优化窗函数设计了性能优异的一维加窗APDF,将其作为一维原型滤波器,生成了不可分离的多维加窗APDF。实例表明,在滤波器长度相同的情况下,基于新型优化窗的多维加窗APDF的性能优于基于矩形窗、凯塞窗和汉明窗的多维加窗APDF,并且优于采用传统切比雪夫逼近法设计的多维数字滤波器;它具有良好的通带特性,过渡带陡峭,阻带衰减曲面非常平坦,波纹极小,可满足更高的衰减指标。

摘要:提出了一种新型光纤Bragg光栅(FBG)的倾斜传感器,其结构由通过4根等长的刻有光栅的光纤悬挂在圆盘上的重物组成,4根光纤与圆盘的粘接点均匀分布在圆盘边缘,每根光纤的另一端共同下拉一重物,使每根FBG的受力均匀。当整个平台倾斜时,每根FBG的受力发生变化,从而导致每根FBG的反射(透射)中心波长发生变化,并通过光谱仪测出波长的变化,从中得到每两根对称FBG在不同倾斜角下的波长差,建立相应的波长差与倾斜角的数学模型。实验表明:该倾斜传感器可以达到0.2°的测量精度,并且消除了外界环境温度的影响,应用灵活性高;而且传感器的准确度和精度可通过增加重物质量、减小每对光纤间的夹角来提高。

摘要:采用电泳沉积(EPD,electrophoretic deposition)法在不同薄膜衬底电极上制备碳纳米管(CNT,carbon nanotube)场发射阴极。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其进行表面形貌表征,结果表明,EPD可以制得CNT均匀分布的场发射阴极。场发射测试结果表明衬底电极对CNT阴极的场发射性能有影响,分别选取CrCuCr金属复合薄膜和ITO透明导电薄膜作为衬底电极,其CNT阴极的开启电场分别为0.51和0.81 V/m;当阳流密度达到0.7 mA/cm2时,其阳极屏的发光亮度分别为995和834 cd/m2;CrCuCr-CNT阴极的开启电场较低,其电流密度可以稳定地达到0.9 mA/cm2以上,场发射性能相对较好。根据CNT与衬底电极接触的双势垒模型,对CNT阴极场发射性能进行了原因分析。

摘要:报道了用m-MTDATA掺杂NPB作复合空穴传输层(c-HTL)的高效率、低电压有机电致发光器件(OLED),器件的最高发光效率达到了5.3 cd/A,比NPB作HTL的器件(3.4 cd/A)提高了约50%。这是由于c-HTL具有较低的空穴迁移率,改善了发光层中两种载流子的平衡,从而提高了器件性能。进一步在ITO与c-HTL间插入MoOx层,可以减小空穴注入势垒,使得器件在保持较高发光效率(5.1 cd/A)的情况下其驱动电压降低了近1 V,对应的功率效率达到了4.6 lm/W,比未加MoOx层的器件(3.5 lm/W)提高了约30%。

摘要:采用软成型和图案转移技术,制备了可用于高速芯片间光互连的大尺寸聚硅氧烷脊型光波导,光波导长度达23 cm。利用有效折射率法,对芯层残留层和传输模场的关系进行了分析。采用截断和数字化散射两种方法,测得输入光波长为633 nm时的平均传输损耗小于0.14 dB/cm。研究结果表明,波导的长度和损耗指标满足高速芯片间光互连的要求。

摘要:基于阈值理论,提出了构建双探测器型120~180 nm远紫外(FUV)成像光谱仪的灵敏度和信噪比(SNR)计算模型的方法。首先研究了接收信号的光电流分布以及系统噪声的概率分布,然后引入探测概率和虚警概率因子,从而建立了仪器的灵敏度与SNR的计算模型。并根据电离层中粒子辐射波长的亮度范围,获得仪器的理论最小探测功率,它反映了仪器的灵敏度能够满足探测需求。为了验证计算模型的正确性,建立了实验系统进行验证,结果表明,该方法的计算结果和实验结果间的误差在能够接受的范围内,计算模型合理有效。

摘要:为了解决当环境亮度较暗时平板显示器(FPD)表现低灰度图像信息不够细腻的问题,提出了基于韦伯定律的动态非线性变换算法,构建了基于韦伯定律的动态非线性变换算法模型,给出了算法的实现步骤。把该算法应用在分辨率为640×480的LED显示屏上,在亮度为30 nit的实验室中设置了一组实验,用来验证该算法。实验结果表明,当环境亮度为30 nit时采用动态非线性变换,人眼能识别的最小灰度比采用查表法非线性变换时的最小灰度低2级。

摘要:提出了用法布里-珀罗(F-P)型光纤加速度计构成同振式矢量水听器的方案,并进行了结构设计。通过对水听器光学输出解调算法的理论分析,采取双探头接收光强差值的倒数输出设计,从而实现了针对法F-P型多光束干涉的相位产生载波(PGC)解调方案。推导了F-P型光纤加速度计的加速度相移灵敏度的表达式,用计算机仿真了F-P干涉的PGC解调过程,并对系统输入输出信号的进行对比,验证了解调方法的可行性,拓宽了PGC解调的应用范围。分析了光强及C值选择对解调的影响,并采用模拟输入F-P信号的方式,进行DSP模拟解调验证,证明了F-P同振式光纤矢量水听器PGC解调算法的可行性。

摘要:将DCJTB掺杂入Alq3中,作为黄光发光层,制作了一种基于新型蓝光材料PAA的白光有机电致发光器件(OLED)。器件的结构为ITO/NPB/PAA/Alq3:DCJTB/Alq3/Mg:Ag,通过PAA层的蓝光与Alq3:DCJTB层的黄光混合实现了很好的白光发射。结果表明,器件在4.6 V时启亮,在5.2 V时达到最大流明效率4.26l m/W,在18.8V时亮度达到7 792 cd/m2,在13 V时达到最佳色坐标(0.32,0.34),此时的效率为2.17 lm/W,电流密度为14.7 mA/cm2。对掺杂层的发光机制进行了深入的研究,讨论了载流子陷阱和能量传递在掺杂层发光系统中的作用。

摘要:采用多发光层结构,将一种新型的黄橙色荧光染料2-溴-4-氟苯乙烯-8-羟基喹啉锌(BFHQZn,(E)-2-(2-bromo-4-fluorostyryl)quinolato-Zinc)与蓝色9,10-二-2-萘蒽(ADN)组合在一起实现白光。研究了插入4,4-N,N-二咔唑联苯(CBP)对器件色度的影响,通过改变发光层厚度及蓝光发射层采用掺杂结构,制备了多发光层的白色有机电致发光器件(OLED),器件结构为ITO/2T-NATA(15 nm)/NPBX(5 nm)/CBP:13%ADN(15 nm)/BF-HQZn(20 nm)/CBP:6%Ir(ppy)3(5 nm)/CBP:13%ADN(15 nm)/BCP(8 nm)/Alq3(32 nm)/LiF(0.5 nm)/Al,器件在15 V电压下实现了白光发射,色坐标为(0.26,0.27),最大发光亮度为3323 cd/m2,在5 V电压下的最大发光效率为1.16 cd/A,并且器件的色坐标由5 V(5 cd/m2)启亮时(0.34,0.37)到15 V获得最大亮度(3 323 cd/m2)时的(0.26,0.27)均在白光范围内。

摘要:实现了一种频率可调的光纤微波毫米波信号源。利用掺铒光纤(EDF)环形腔中的偏振烧孔(PHB)效应和激光反向传播的特点,在室温下得到了波长间隔可调的稳定的单频单纵模双波长激光器,将两束激光在PIN光电二极管中拍频得到了频率在472.5 MHz~26.5 GHz间变化的毫米波信号,输出功率不小于0.015 mW,3dB带宽约为30 kHz。

摘要:利用5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene(Rubrene)超薄层制备了一种蓝光有机电致发光器件(OLED),器件结构为ITO/N,N-′diphenyl-N,N-′bis(1-naphthyl)-(1,18-biphenyl)-4,4-′diamine(NPB)(50 nm)/2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP)(10 nm)/Rubrene(0.05 nm)/tris(8-hydroxyquinoline)aluminum(Alq3)(40 nm)/LiF(0.2 nm)/Al。在器件的电致发光(EL)光谱中,有两个主要发光峰,其分别位于450和479 nm处。通过分析薄膜的光致发光(PL)和EL光谱发现,在PL光谱中,位于450 nm和479 nm处的两个发光峰仍然存在,认为这两个蓝光峰应该是来自BCP/Rubrene界面处的激基复合物发光。器件亮度在13.5 V时达2 750 cd/m2,最大发光效率达到了2.04 cd/A。

摘要:分析了基于纠缠交换的量子秘密共享(QSS)协议的不安全性,提出了一种新的基于纠缠交换的QSS协议。所有的纠缠态都由发送方制备,并且随机改变发送给同一个代理两个粒子的相对顺序。接收方收到粒子后,如果是检测模式,发送方公布两个粒子的相对顺序,双方进行窃听检测;如果是信息模式,两个接收方分别对各自收到的两个粒子进行联合测量,两者联合起来与发送方共享密钥。分析结果表明,此协议不仅能够保证共享信息的正确性和安全性,而且只用到两粒子纠缠态,也不需要进行幺正操作,实现简单可行。

摘要:采用测控溅射,通过Ge诱导晶化法在Si衬底上制备多晶Si薄膜。采用Raman光谱、X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及场发射扫描电镜(FESEM)等对所制备的薄膜进行表征。结果表明,当生长温度为800℃时,Ge有诱导非晶Si(a-Si)薄膜晶化的作用,所制备的多晶Si薄膜在(200)方向具有择优取向,且在此方向对应的晶粒尺寸约为53.7 nm。表面粗糙度为2.39 nm,表面平均晶粒尺寸约为69 nm。

摘要:采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD),以Fe作为催化剂,在Si基片上生长了碳纳米管(CNT),采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR TEM)以及显微Raman光谱等对制备的CNT的形貌及结构进行了表征。结果表明:700℃和800℃温度下生长的CNT均取向无序、弯曲缠结,由整齐排列的圆筒状石墨片构成,层间距约为0.34 nm,属于结晶性多壁CNT;在700℃基片温度下生长的CNT均匀细长,管径约为15~20 nm,长度约2μm;800℃基片温度下生长的CNT纯度较高。

摘要:通过对比不同硼-磷(B-P)补偿程度的低成本、高杂质含量硅材料制备的太阳电池的性能,发现在含B和其它杂质含量都比较高的Si材料中通过掺入P补偿过多的B可以提高低质量Si片的电阻率、增加少数载流子寿命从而提高电池效率同时还能够减少电池性能的衰减。利用低质量Si材料(B含量2×10-6wt)制作出了效率达到14%左右的大面积太阳电池。

摘要:针对工业机器人测量系统连续长时间运行时参数不断发生变化,研究了一种采用实时校准的补偿方法。在测量周期内,多姿态测量空间固定点,根据固定点坐标与机器人参数的关系,快速反向求解出机器人变化的参数,实现机器人模型参数实时校准;将校准后的参数应用到测量模型中,有效地减小测量系统因机器人模型参数变化而引起的系统测量误差。实验表明,该方法能够有效地将系统测量误差从0.5 mm减小到0.2 mm。

摘要:针对白光垂直扫描干涉技术由于测试系统中物镜视场和移相器的行程限制,使其不能进行较大横向范围的测试。本文使用白光倾斜扫描干涉术代替垂直扫描,以扩展其横向测量范围,提高测试效率。基于纳米测量机(NMM)搭建了测试系统,由NMM代替传统的压电陶瓷(PZT)带动被测物体进行倾斜扫描。分析了倾斜扫描的测量原理,针对本系统提出了倾斜扫描的实现方法,通过对MEMS器件上台阶结构的测试说明本方法的有效性。

摘要:针对传统零差激光测振光路调试困难,提出一种简单的零差测振光学系统。采用二象限(或四象限)探测器作为该系统的探测器,由于两个象元处于干涉条纹的不同部分,探测器输出两路非正交多普勒信号,利用最小二乘法把两路非正交多普勒信号校正成正交信号,利用微分相除积分操作处理正交信号,最终解调出振动信号。实验表明:该振动测量系统调试简单,具有良好的线性特性;利用本文信号处理方法完全可以把振动信号从多普勒信号中解调出来,测得的扬声器800 Hz振动信号与驱动信号吻合。

摘要:研究了绿光、红光和红外光激光光源和热轧薄板干扰光对热轧薄板厚度测量的影响。利用电炉加热Cu薄片模拟生产现场热轧薄板环境,采用双光路激光三角法,在基于位置敏感器件(PSD)的调制光源和非调制光源的两种测量系统上,分别选用不同激光光源对热轧薄板厚度进行测量。实验结果表明,在两种测量系统中,测量精度均受到了热轧薄板干扰光的很大影响,而选用红光激光器比选用绿光激光器更有利于提高测量精度。

摘要:针对高速空气流场中气体瞬时速度的非接触测量,提出采用序列脉冲作为光源的拉曼激发-激光诱导电子荧光(YRELIEF)法,通过对其测量原理的分析、激光器件及测量系统的选择、主要部件的设计及最终的实验研究,得到系统的最佳参数及风洞流场的标记图像。研究结果表明,本文提出的方法是风洞高速不稳定流场速度非接触测量的最佳方案之一,在未来流场检测技术中具有应用前景。

摘要:在基于计算机视觉技术的非接触式人机交互系统中,为了快速推断使用者指示的目标位置,提出一种无需显式求解摄像机参数的指示位置判别方法。利用目标平面上的已知点及其对应的摄像机成像点,求解目标平面和摄像机像平面间的单应矩阵,将目标平面上相交于指示点的两条直线与像平面上的对应直线联系起来,从而通过检测图像中的特定直线推断指示点的位置。实验表明,在2.5 m的距离上,由单应矩阵映射造成的点对应平均误差为0.73 mm;同时,系统对指示点的估计误差从屏幕中央至边缘上升了2.6%。

摘要:为了实现对目标自动识别和自动测量,建立了一种基于视觉引导的新型激光经纬仪自动测量系统。利用两台TM5100a激光经纬仪作为精密角度传感器,采用二维精密转台带动相机代替人眼对被测区域进行扫描,引导经纬仪望远镜指向相机视场,进而对视场中的目标点进行识别和瞄准测量。对系统的自动视觉引导方法进行了研究。首先通过对精密转台和双经纬仪系统的标定实时引导经纬仪激光点进入相机视场,分别利用质心法和椭圆拟合法对视场内的激光点和目标点进行特征提取和定位;建立系统判别跟踪模型,实现对视场内各目标点的逐一跟踪瞄准;最后利用系统定向结果和双经纬仪系统瞄准目标的方位角度值,解算出目标三维坐标。实验结果表明:该方法对目标点的测量误差为亚mm级,维持在0.3 mm以内。

摘要:针对Tian差值扩展嵌入算法存在过分修改像素值、须嵌入定位图等缺点,提出一种基于自适应预测误差差值扩展的彩色图像可逆数据隐藏算法。利用色彩分量间的相关性减小差值,用分布表将差值分为单向和双向差值,结合单向和双向差值扩展的优势提高图像质量并消除溢出定位图。采用调整像素值的方法解决像素溢出问题,并用少量的调整信息代替定位图,从而提高嵌入容量。提取端根据临界像素值的顺序定位调整像素的位置,用调整信息恢复调整像素的值,在提取信息的同时可无损地恢复原始图像。实验结果表明,本文算法在保证图像质量的同时,嵌入容量有很大的提高。

摘要:为了提高识别性能,提出运用局部保持投影(LPP)和核直接判别分析(KDDA)相结合的方法进行掌纹识别。在小样本图像识别中,为了解决特征方程矩阵的奇异性,首先运用图像下抽样降低掌纹空间的维数,然后应用LPP提取掌纹局部结构特征作为KDDA的输入提取分类特征,计算特征向量间的余弦距离进行掌纹匹配。运用PolyU掌纹图像库,对本文算法进行测试。实验结果表明,与主元分析(PCA)、独立元分析(ICA)、PCA+LPP、核局部保持投影(KLPP)、核判别分析(KDA)和抽样(sample)+LPP相比,本文算法的识别率(RR)最高为99.71%,特征提取和匹配总时间为0.131 s,满足实时系统的要求。

摘要:针对彩色图像椒盐噪声滤除中保护色彩和细节这个关键问题,提出了一种基于噪声估计和双加权的滤波新算法。噪声估计采用二级估计策略,第1级基于灰度最大、最小值进行粗估计,第2级采用加权方向算子进行精估计。对非噪声点保持像素灰度不变,对噪声点设计了空间和灰度双加权的矢量中值滤波算法(VMF)。实验结果表明,新算法对低、中密度的彩色图像椒盐噪声,既有效滤除了噪声,又保护了图像色彩和边缘细节信息。

摘要:针对传统的自对偶形态学滤波器(SMF)是依赖于两个互为对偶的形态学滤波器,虽然能较好地保持图像的细节,但抑制噪声的效果较差。本文基于改进的形态学中值算子(MMO)和均值算子(MAO),提出了广义自对偶中值形态学滤波器(GSSMF)和广义自对偶均值形态学滤波器(GSAMF),分析并证明了两类滤波器均满足形态学滤波器的自对偶特性,分别适用于脉冲噪声和高斯噪声的去除。实验结果表明,GSMF在保持图像亮度不发生偏移的同时有效抑制了图像中的噪声,滤波后的图像具有较高的峰值信噪比(PSNR)和较小的均方根误差(RMSE)。

摘要:提出了一种基于自编码神经网络重构的车牌数字识别方案。首先对车牌图像进行预处理,利用车牌字符的原图和Gabor特征作为自编码神经网络的输入进行识别实验。然后对每个车牌字符构造一个自编码神经网络,利用训练样本进行图像的重构训练,并根据训练得到的网络权值重构出训练样本集中的各个字符图像或特征。最后,将测试样本输入到每个自编码神经网络,计算测试样本与各个输出的相关值。最大相关值所对应的重构权值和字符类别就是最终的识别结果。对比实验显示,自编码神经网络方法对车牌数字具有良好的识别性能。

摘要:建立了可调谐双耦合场作用下的Λ型四能级系统模型,研究了系统的介电常数和磁导率随耦合场参数的变化规律,并由此探讨了满足负折射的条件。结果表明,固定耦合场的拉比频率,当两个耦合场中的一个共振、另一个失谐,或两个耦合场均失谐时满足负折射条件,但它们呈现不同的负折射特性。

摘要:基于激光诱导荧光的测量原理,研制了一种用于心肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)快速检测的便携式系统。首先在测试杯中cTnⅠ与荧光试剂发生免疫反应,经过分离除去多余的荧光试剂,测试杯中的荧光分子与cTnI的量成相关性,通过对荧光分子进行诱导激发,使其发出荧光信号,然后经过光电转换、微弱电信号放大、信号采集与处理,最终实现对cTnⅠ的快速定量检测。临床实验显示,在cTnT为1.5~12.2 ng/mL范围内,本系统与TosohAIA-360生化分析仪的检测结果具有很好的线性关系,样品数为6时两者的相关系数达到0.97。

摘要: