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用于红外夜视显像的钙钛矿量子点电子束泵浦激射失效模型

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用于红外夜视显像的钙钛矿量子点电子束泵浦激射失效模型

作者：李彦正长春理工大学

学位级别：硕士

随着大数据时代的来临和信息产业快速发展,基于瞬态光源的瞬时成像显示器件已成为新一代光电信息技术中的研究热点,光源瞬时发光特性的提升是改善瞬态成像器件性能的重要关键。相比于场致发光和光致发光(Photoluminescence,PL),电子束... 详细信息

随着大数据时代的来临和信息产业快速发展,基于瞬态光源的瞬时成像显示器件已成为新一代光电信息技术中的研究热点,光源瞬时发光特性的提升是改善瞬态成像器件性能的重要关键。相比于场致发光和光致发光(Photoluminescence,PL),电子束泵浦方式在大功率瞬时激射方面展现的优势十分明显。针对瞬态成像显示器件发光材料的失效模型对提高瞬态成像显示器件的稳定性具有积极的意义。目前电子束辐照对钙钛矿材料的损伤效应研究主要集中在有机-无机杂化钙钛矿上,且通常使用100ke V量级的高能电子束作为轰击源。为此,本文采用适用于瞬态光源的电子束泵浦方式,对全无机钙钛矿量子点薄膜在较低泵浦电压范围内进行激射失效研究。主要研究内容包括探究电子束泵浦全无机钙钛矿量子点薄膜发光自饱和机理、搭建微光增强信号采集系统、构建电子束泵浦全无机钙钛矿量子点薄膜激射失效模型、探究基于微通道板电子束泵浦源的高稳定性瞬时成像器件结构等,具体可分为以下三部分:第一部分:首先对电子束泵浦全无机钙钛矿量子点薄膜的激射机理进行了阐述,接着从激子湮灭效应和荷电效应两个维度出发,给出了电子束泵浦全无机钙钛矿量子点薄膜在高效率高稳定性瞬时成像显示器件方面的约束条件。第二部分:结合电子与全无机钙钛矿量子点薄膜相互作用理论模型和已有的实验数据,分析薄膜中激子分布与束流密度的关系,并通过不同泵浦电压下的CsPbBr量子点薄膜发光自饱和实验进行验证,为后续电子束泵浦CsPbBr量子点薄膜激射失效实验提供数据支撑。第三部分:基于电子束泵浦CsPbBr量子点薄膜发光自饱和所需的束流密度值,在不同泵浦电压下,对CsPbBr量子点薄膜开展电子束泵浦老化实验。通过微光增强照相系统对阴极发光(Cathodoluminescence,CL)信号进行采集处理,构建钙钛矿量子点薄膜电子束泵浦激射失效模型,并提出一种具备高功率高稳定性的电子束泵浦钙钛矿量子点薄膜激射器件结构。期望本文的研究成果能够丰富物理电子学及超快探测理论体系,提供用于未来太空空间瞬态成像器件设计与技术的理论支持与技术储备。

关键词：钙钛矿量子点电子束泵浦自饱和发光老化失效

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电子束泵浦钙钛矿量子点薄膜发光机理研究

光学学报 2022年

作者：任航母一宁杜鹏李彦正樊海波王帅 Idelfonso Tafur Monroy Makram Ibrahim 埃及国家天文与地球物理研究所空间太阳能研究部长春理工大学物理学院埃因霍芬理工大学光电子集成研究中心长春理工大学重庆研究院微光夜视技术重点实验室昆明物理研究所

为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件建模与设计提供理论支撑，本文探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程，揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程，进而指出...

为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件建模与设计提供理论支撑，本文探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程，揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程，进而指出电子束泵浦量子点发光的激射阈值与发光阈值是构建其能量转化模型所需检测的宏观物理约束边界。接着，分析、讨论了其激射阈值与发光阈值的有效检测方法，并多次开展了具体的评估实验。最后，结合检测物理约束边界，模拟并构建了钙钛矿量子点膜层内部发光能量转化效率、纳米晶极化分布随电子束泵浦强度变化的对应关系。

关键词：

在微控制器（MCU）中的高效乘法累加器的设计

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在微控制器（MCU）中的高效乘法累加器的设计

作者：李彦正上海交通大学

学位级别：硕士

高性能微控制器(即MCU)是数字系统的核心部件,目前很多的电子和家电产品中都用到了MCU。今天,科学计算、数字信号处理和图象处理、微控制和处理器等计算量很大的领域对高性能乘法运算的需求使得乘法运算必须通过全硬件方法实现。相对来... 详细信息

高性能微控制器(即MCU)是数字系统的核心部件,目前很多的电子和家电产品中都用到了MCU。今天,科学计算、数字信号处理和图象处理、微控制和处理器等计算量很大的领域对高性能乘法运算的需求使得乘法运算必须通过全硬件方法实现。相对来说,乘法代价高并且运算速度慢,很多计算问题的性能通常由乘法运算所能执行的速度决定,乘法器完成一次操作的周期基本上决定了处理器的主频。在速度和面积方面乘法器都是非常重要的。过去十多年中,高性能乘法器技术突飞猛进,新的理论和方法不断涌现,乘法器算法围绕着延时最小,结构映射规则和尽可能降低功耗的原则展开。本课题针对目前公司内部已有的MCU项目,在8051系列微控制器(IP CORE)的基础上对算术运算模块进行改进,采用一种高效的乘法器(乘-累加器件)。按照数字ASIC自顶向下的系统设计流程,采用模块化设计方法,利用VerilogHDL硬件描述语言,实现了微控制器的DSP功能,增加了微控制器的数字运算能力,使该微控制器可以进行较复杂的数学运算。通过Veirlog XL对Verilog代码进行仿真,使用Design Compiler工具对代码进行综合,再使用Veirlog XL等对综合后的器件进行后仿真,最后给出了部分版图的设计。本文在实现MCU的乘-累加器的设计过程中,按照可复用IP核的要求,分析了乘法和加法单元的结构、电路和算法,设计了8位乘加器的IP核,嵌入到8051MCU的IP核中,增加了MCU的运算功能。对于8位乘加器的IP核设计,在节省资源和缩短延迟方面,都提出了有效独特的解决方案。文中提出的乘加器嵌入到MCU的方法,并编写了相应的接口模块,为开发其他MCU嵌入功能提供了参考方案。同时也提供了一些测试代码。文中提出的设计思想,设计方法,运用工具手段都围绕着IP核的可重用性,通用性,可移植性及正确性四个基本特征展开,对于以IP核设计复用为基础的VLSI设计研究和公司内的IP改造有参考价值和实际意义。

关键词： IP核 MCU MAC 乘法器加法器乘法累加器

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电子束泵浦钙钛矿量子点薄膜发光机理

光学学报 2022年第19期42卷 192-199页

作者：任航母一宁杜鹏李彦正樊海波王帅 Monroy Idelfonso Tafur Ibrahim Makram 长春理工大学物理学院吉林长春130022 长春理工大学重庆研究院重庆401122 微光夜视技术重点实验室陕西西安710018 昆明物理研究所云南昆明650221 埃因霍芬理工大学光电子集成研究中心荷兰埃因霍芬5600 MB 埃及国家天文与地球物理研究所空间太阳能研究部埃及开罗11421

为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件的建模与设计提供理论支撑,探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程,揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程,指出电子束泵... 详细信息

为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件的建模与设计提供理论支撑,探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程,揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程,指出电子束泵浦量子点发光的激射阈值与发光阈值是构建其能量转化模型所需检测的宏观物理约束边界。分析讨论了其激射阈值与发光阈值的有效检测方法,并多次开展了具体的评估实验。最后,结合检测物理约束边界,模拟并构建了钙钛矿量子点膜层内部发光能量转化效率、纳米晶极化分布随电子束泵浦强度变化的关系。

关键词：量子光学钙钛矿量子点电子束泵浦随机激射发光效率极化分布

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浮点DSP系统的低功耗设计

计算机时代 2007年第12期 71-73页

作者：李彦正上海交通大学

简要介绍了数字信号处理(DSP)技术在软硬件方面的进展及应用。针对DSP浮点运算的处理方法,分析其运算精度、误差指标以及处理系统的功能、性能,同时结合常用的DSP产品进行说明。对于算法的实现和低功耗的设计提出一些看法,包括存储器类... 详细信息

简要介绍了数字信号处理(DSP)技术在软硬件方面的进展及应用。针对DSP浮点运算的处理方法,分析其运算精度、误差指标以及处理系统的功能、性能,同时结合常用的DSP产品进行说明。对于算法的实现和低功耗的设计提出一些看法,包括存储器类型、运行速度和软件。最后举例说明浮点DSP系统的低功耗设计的具体应用。

关键词： DSP 浮点运算量化精度低功耗设计

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一种FFT蝶形处理器中的乘法器实现

现代电子技术 2007年第22期30卷 135-137页

作者：李彦正上海交通大学

讨论了一种FFT结构中乘法器实现。该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器。乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用改进的Wallace树型和4-2压缩器对部分积归约。以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路。... 详细信息

讨论了一种FFT结构中乘法器实现。该结构采用基于流水线结构和快速并行乘法器的蝶形处理器。乘法器采用改进的Booth算法,简化了部分积符号扩展,使用改进的Wallace树型和4-2压缩器对部分积归约。以8点复点FFT为实例设计相应的控制电路。使用VHDL语言完成设计,并综合到FPGA中。

关键词：快速傅里叶变换乘法器改进booth算法改进的Wallace tree

电子束泵浦钙钛矿纳米晶随机激射的瞬态发光特性

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光子学报 2020年第4期49卷 141-147页

作者：杜鹏母一宁任航樊海波朱焱李彦正 IDELFONSO Monroy 长春理工大学理学院长春130022 埃因霍温理工大学集成光子研究所荷兰埃因霍温5600 MB

为了满足瞬态光学系统对瞬时显像技术的要求,提出了一种基于钙钛矿纳米晶随机激射的瞬时发光方法.从CsPbBr3纳米晶薄膜的制备与表征出发,分析了该类有源薄膜的制备方法与手段.结合应用需要,设计了以微通道板为核心的电子束泵浦结构,并... 详细信息

为了满足瞬态光学系统对瞬时显像技术的要求,提出了一种基于钙钛矿纳米晶随机激射的瞬时发光方法.从CsPbBr3纳米晶薄膜的制备与表征出发,分析了该类有源薄膜的制备方法与手段.结合应用需要,设计了以微通道板为核心的电子束泵浦结构,并通过实验验证了CsPbBr3纳米晶薄膜在电子束泵浦下的激射效果,分析了其激射原理与物理现象.最后通过瞬时光泵浦的方法验证了CsPbBr3纳米晶薄膜的瞬时优势.该新型显像薄膜的瞬时探测系统中,不但具有较好的瞬态特性与时间分辨率,而且还可以利用电子束泵浦诱发激射来形成第二级的光放大,进而提升器件的整体探测能力.

关键词：钙钛矿纳米晶随机激射电子束泵浦瞬态成像微通道板

Electron beam pumping improves the conversion efficiency of low-frequency photons radiated by perovskite quantum dots

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Chinese Physics B 2023年第4期32卷 754-761页

作者：杜鹏母一宁任航 Idelfonso Tafur Monroy 李彦正樊海波王帅 Makram Ibrahim 梁栋 School of Physics Changchun University of Science and TechnologyChangchun 130022China Institute for Photonic Integration Eindhoven University of TechnologyEindhoven 5600 MBNetherlands Science and Technology on Low-Light-Level Night Vision Laboratory Xi’an 710018China Kunming Institute of Physics Kunming 650221China Solar and Space Research Department National Research Institute of Astronomy and Geophysics(NRIAG)Cairo 11421Egypt

This research argues that using an electron beam with high kinetic energy to pump perovskite quantum dots can significantly boost the efficiency of the low-frequency photon radiation conversion.Firstly,we measure the random lasing threshold and luminescence threshold of CsPbX_(3)films pumped by an electron beam.Then,we simulate the spatial distribution of the electron beams in CsPbX_(3)films.Combined with the above data,a low-frequency photon radiation conversion model based on the electron pumped perovskite quantum dots is presented.This could be a way to create a terahertz source with a high-power output or to multiply the terahertz power.

关键词： electron beam perovskite quantum dots THz

基于自采集街景和深度学习的北京骑行环境风险评估

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装饰 2024年第3期 12-17页

作者：吴其正苏南西李彦龙瀛清华大学建筑学院

根据中国自行车协会的最新数据,截至2022年,中国电动自行车的保有量已攀升至3.5亿辆,逐渐成为众多市民的首选出行方式。然而,传统自行车与新型电动自行车的大规模并行使用,无疑加剧了骑行环境的安全风险。现有研究缺乏针对骑行环境安全... 详细信息

根据中国自行车协会的最新数据,截至2022年,中国电动自行车的保有量已攀升至3.5亿辆,逐渐成为众多市民的首选出行方式。然而,传统自行车与新型电动自行车的大规模并行使用,无疑加剧了骑行环境的安全风险。现有研究缺乏针对骑行环境安全评价的指标体系,无法对骑行环境中的潜在风险进行量化分析。在此背景下,本研究聚焦北京市四环内骑行环境的现状,以自采集的方式获取了北京四环内2963.4公里道路共116107张骑行图像作为数据基础,构建了一套包含12项风险因素的指标体系,并确定各风险因素的权重,以进行加权计算得到风险指数,最后构建计算机视觉模型识别各风险因素,并对识别结果进行聚类。本研究还在梳理北京市近年来慢行交通政策的基础上,结合风险因素识别结果,为未来北京市骑行环境建设提供了建议与参考。

关键词：骑行环境自采集街景风险因素模型识别