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谐振式微型光学陀螺锁频精度分析

浙江大学学报（工学版） 2010年第1期44卷 94-98,135页

作者：鲍慧强毛慧马慧莲金仲和浙江大学信息与电子工程学系浙江杭州310027

在谐振式微型光学陀螺(R-MOG)系统中,为了减小由I控制器取代一阶惯性反馈环节,建立反馈控制模型,对比分析PI控制器和一阶惯性反馈环节2种反馈方式对锁于光学器件受温度、应力等外界环境因素影响产生的各种噪声,提高环路锁频精度,在反馈... 详细信息

在谐振式微型光学陀螺(R-MOG)系统中,为了减小由I控制器取代一阶惯性反馈环节,建立反馈控制模型,对比分析PI控制器和一阶惯性反馈环节2种反馈方式对锁于光学器件受温度、应力等外界环境因素影响产生的各种噪声,提高环路锁频精度,在反馈回路中引入P频精度的影响.利用PI控制器设置的反馈回路能够消除环路的阶跃响应稳态误差,从而降低温度等外界因素引起的环形腔互易性噪声的影响,提高环路锁频精度.进一步优化PI控制器参数,将优化设计的PI控制器应用于R-MOG系统,得到锁定环路阈值精度为30Hz,对应环长为7.9cm的微型环形腔可检测转动角速度为0.15°/s,并在该芯片构成的系统上观察到20°/s的陀螺响应.

关键词：光学传感器谐振式微型光学陀螺锁频技术 PI控制器互易性噪声

保偏SiO_2光波导环形谐振腔温度特性研究

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光电子．激光 2009年第8期20卷 1029-1032页

作者：马慧莲鲍慧强王世军金仲和浙江大学信息与电子工程学系浙江杭州310027

利用低压化学气相淀积(LPCVD)技术研制了Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔,通过测试不同温度下的谐振曲线,得到了谐振腔双折射率差温度系数,进而利用琼斯矩阵法建立了谐振腔温度特性分析模型,分析了温度波动对谐振腔两个偏振态输出谐振曲... 详细信息

利用低压化学气相淀积(LPCVD)技术研制了Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔,通过测试不同温度下的谐振曲线,得到了谐振腔双折射率差温度系数,进而利用琼斯矩阵法建立了谐振腔温度特性分析模型,分析了温度波动对谐振腔两个偏振态输出谐振曲线的影响。分析表明,研制的Si基SiO2保偏光波导环形谐振腔芯片具有较好的温度特性,能在较大温度范围内避免温度波动带来的两个偏振态谐振谷的重叠现象。

关键词：集成光学环形谐振腔 SiO2光波导温度特性

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谐振式光学陀螺频率锁定技术与FPGA实现

谐振式光学陀螺频率锁定技术与FPGA实现

作者：鲍慧强浙江大学

学位级别：硕士

谐振式光学陀螺是一种基于Sagnac效应的高精度的新型角速度传感器,其敏感器件光学环形谐振腔可以采用很短的光纤或集成光学的方法来实现,因而在小型化和集成化上具有独特的优势。在谐振式光学陀螺中,通过检测谐振腔顺时针和逆时针光路... 详细信息

谐振式光学陀螺是一种基于Sagnac效应的高精度的新型角速度传感器,其敏感器件光学环形谐振腔可以采用很短的光纤或集成光学的方法来实现,因而在小型化和集成化上具有独特的优势。在谐振式光学陀螺中,通过检测谐振腔顺时针和逆时针光路的谐振频率差得到角速率。实际光学器件如激光器、谐振腔受温度和应力等环境因素的影响,会在环路中引入各种互易性噪声,而Sagnac效应引起的顺时针和逆时针谐振频率的改变是非互易的,并且极其微弱。因此,谐振式光学陀螺的调制解调方式必须至少锁定其中一个方向传播的光波,利用频率伺服回路使激光器的输出光频率始终处于谐振状态,通过间接探测另一方向传播光波与激光器频差来得到角速度,频率跟踪锁定技术将直接影响陀螺实际检测精度。一方面需要建立良好的频率跟踪锁定回路以降低互易性噪声的影响;同时系统检测精度的最终实现直接依赖于处理电路精度。基于上述研究背景,本文对腔长为7.9 cm光波导环形谐振腔为核心敏感元件的谐振式光学陀螺系统,对激光器频率锁定回路分析设计的基础上,在单片FPGA上设计并研制了数字化处理电路,包括数字化LIA以及PI控制器为核心的频率伺服回路,并完成了整个陀螺系统的实验测试。具体来说,本文主要开展了如下研究工作:通过分析回路中各种互易性噪声特性及其传递规律,将激光器、环形谐振腔、光电探测器到锁相解调模块中的单位增益解调电路看作一整体,其数学模型等效为一可变增益K,利用该可变增益建立了简化的等效频率锁定环路模型;利用建立的频率锁定回路及噪声传递模型,提出用改进型的比例积分控制器构成频率伺服反馈环节,消除了环路中存在的阶跃响应稳态误差,减小了互易性噪声;分析了环路的捕捉特性和跟踪特性,优化了反馈参数,提高了频率锁定精度。由于模拟器件本身固有的1/f噪声和温度等引起的漂移噪声,尤其是乘法器引入的此类噪声会限制模拟锁相放大器的检测精度。本论文提出了一种基于CORDIC算法的数字锁相放大器的设计方案,并将数字化处理电路包含数字锁相放大器和PI控制器构成的频率伺服回路在单片FPGA上实现,避免了模拟器件自身的1/f噪声和温度等引起的漂移噪声。测试表明,研制的数字LIA最小可检测信号45 nV,对应谐振式光学陀螺系统峰峰值波动信号为0.03°/s;PI控制器构成的频率伺服回路精度为0.02°/s,阶跃响应时间60 ms。在上述分析和电路研制的基础上,对基于调相谱检测技术的谐振式光学陀螺系统进行了实际陀螺转动信号的测试,并对陀螺静止时的输出波动进行了测试,在10s的积分时间参数下,零偏约-12°/s,阈值精度0.1°/s。

关键词：谐振式光学陀螺频率锁定技术数字锁相放大器 PI控制器 FPGA

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洋葱状富勒烯的提纯及XRD结构精修

洋葱状富勒烯的提纯及XRD结构精修

作者：鲍慧强太原理工大学

学位级别：硕士

纳米洋葱状富勒烯(OLFs)作为富勒烯家族中的新成员,自1992年被发现以来,由于其在光、电、磁等方面所表现出的独特性能,引起各国学者的广泛关注和极大兴趣,成为炭素界乃至整个新材料领域科学研究的前沿和热点。然而,由于缺乏宏量制备OLF... 详细信息

纳米洋葱状富勒烯(OLFs)作为富勒烯家族中的新成员,自1992年被发现以来,由于其在光、电、磁等方面所表现出的独特性能,引起各国学者的广泛关注和极大兴趣,成为炭素界乃至整个新材料领域科学研究的前沿和热点。然而,由于缺乏宏量制备OLFs的有效方法,阻碍了对其深入的性能及应用研究。目前,制备OLFs的方法较多,但均存在一些问题,如成本高、产量低等。本文对OLFs的制备、提纯及晶体结构进行了较为系统的研究,并分析了各种可能的影响因素,为OLFs的性能及应用性研究提供了保证。 OLFs的制备:以石墨粉为碳源,Al为催化剂,采用两步真空热处理法,进行了OLFs的合成研究,并用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)对各步产物进行表征。结果表明:800℃真空热处理后,产物中存在大量石墨碎片、非晶碳球和金属微粒;1800℃真空热处理后,产物中出现大量OLFs,且晶化程度较高,结构较完善,粒径较均匀(约15～35nm)。此外,还探讨了OLFs和内包金属OLFs的生成机理。 OLFs的提纯:采用CS分离处理和空气氧化法对真空热处理法制备得到的OLFs粗产物进行了提纯处理。HRTEM、XRD、热重分析(TGA)对提纯前后样品分析表明:CS分离处理可有

关键词：洋葱状富勒烯真空热处理提纯晶体结构 Rietveld全谱拟合

GaN/C_(60)多层膜结构及光学特性的理论分析

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材料热处理学报 2005年第3期26卷 76-78页

作者：韩培德贾虎生梁建鲍慧强王丽萍迟美许并社太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024

使用转移矩阵方法计算了GaN C6 0 多层膜一维光子晶体的带隙结构。计算结果表明,由厚度分别为2 1nm、4 9nm的GaN、C6 0 薄膜组成的多层膜结构,在中心带隙为6 . 4 6eV处有一不完全的光子带隙存在,反射率最高可达6 4 . 3%。

关键词：富勒烯 GaN 多层膜光子晶体

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真空热处理法制备洋葱状富勒烯的研究

材料热处理学报 2005年第3期26卷 34-36页

作者：鲍慧强张艳韩培德李天保贾虎生刘旭光太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学化学工程与技术学院山西太原030024

以石墨粉为碳源,Al为催化剂,采用两步真空热处理法,进行洋葱状富勒烯(OLFs)的合成研究。用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征。结果表明:80 0℃真空热处理后,产物中存在大量石墨碎片、非晶碳球和金属微粒;1 ... 详细信息

以石墨粉为碳源,Al为催化剂,采用两步真空热处理法,进行洋葱状富勒烯(OLFs)的合成研究。用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)对产物进行表征。结果表明:80 0℃真空热处理后,产物中存在大量石墨碎片、非晶碳球和金属微粒;1 80 0℃真空热处理后,产物中出现大量OLFs,且晶化程度很高,结构较完善,粒径较均匀(约1 5～35nm)。此外,探讨了OLFs的生成机理。

关键词：真空热处理洋葱状富勒烯机理

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洋葱状富勒烯的提纯研究

物理化学学报 2005年第3期21卷 296-299页

作者：鲍慧强韩培德李天保贾虎生刘旭光许并社太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

以石墨粉为碳源,Al为催化剂,采用真空热处理法制备了平均粒径为15～35nm的洋葱状富勒烯(OLFs).并用CS2分离和空气氧化法对得到的OLFs初产品进行了提纯处理.高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对提纯前后样品的分析表... 详细信息

以石墨粉为碳源,Al为催化剂,采用真空热处理法制备了平均粒径为15～35nm的洋葱状富勒烯(OLFs).并用CS2分离和空气氧化法对得到的OLFs初产品进行了提纯处理.高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)对提纯前后样品的分析表明,CS2分离处理可有效去除初产品中裸露的金属催化剂微粒,然后在空气中610℃焙烧200min,可基本去除无定型碳,并大量去除了石墨状碎片等碳杂质,OLFs的纯度在50%(体积分数)以上.

关键词：洋葱状富勒烯真空热处理氧化提纯结构

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高品质6英寸N型4H-SiC单晶生长研究

人工晶体学报 2020年第4期49卷 570-575页

作者：刘兵蒲红斌赵然赵子强鲍慧强李龙远李晋刘素娟西安理工大学自动化与信息工程学院西安710048 中科钢研节能科技有限公司北京100081 西安市电力电子器件与高效电能变换重点实验室西安710048

PVT法生长SiC单晶生长腔的温场分布是影响晶体质量的重要因素。采用数值模拟研究了保温层和坩埚结构以及线圈位置对6英寸SiC晶体生长温场的影响,优化出了适合高品质6英寸SiC晶体生长温场分布,在此条件下生长无裂纹的6英寸N型4H-SiC晶体... 详细信息

PVT法生长SiC单晶生长腔的温场分布是影响晶体质量的重要因素。采用数值模拟研究了保温层和坩埚结构以及线圈位置对6英寸SiC晶体生长温场的影响,优化出了适合高品质6英寸SiC晶体生长温场分布,在此条件下生长无裂纹的6英寸N型4H-SiC晶体。用高分辨率X射线衍射、拉曼光谱和缺陷检测系统对所加工的SiC衬底片的质量进行了表征。测试结果表明,晶型为单一的4H-SiC,微管密度小于1 cm^-2,电阻率范围为0.02~0.022Ω·cm,X射线摇摆曲线半高宽为21.6″。

关键词： PVT法 6英寸N型4H-SiC 数值模拟温场分布晶体品质

现代农业产业链供应链韧性与安全水平提升研究

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知识经济 2024年第25期 7-9页

作者：张小敏逯义军鲍慧洋聊城职业技术学院山东聊城252000

为探讨现代农业产业链供应链韧性与安全水平,文章围绕“产业链供应链”“韧性”“安全水平”等主题词深入研究分析,总结并丰富内涵,刻画出产业链供应链韧性和安全水平存在“一体两面”的关系。文章通过深入研究分析现代农业产业发展的... 详细信息

为探讨现代农业产业链供应链韧性与安全水平,文章围绕“产业链供应链”“韧性”“安全水平”等主题词深入研究分析,总结并丰富内涵,刻画出产业链供应链韧性和安全水平存在“一体两面”的关系。文章通过深入研究分析现代农业产业发展的新动向、新特征,总结分析在提升现代农业产业链供应链韧性和安全上面临的新形势和挑战,充分吸纳现有研究成果和有关学者的对策建议,进而结合我国发展实际,提出提升现代农业产业链供应链韧性和安全水平的一系列科学、合理、系统、有效的策略。

关键词：产业链供应链韧性安全水平现代农业产业链供应链