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一种电子倍增CCD电子倍增增益的确定方法

兵工学报 2015年第4期36卷 710-715页

作者：卢家莉李彬华胡泊昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650500

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型... 详细信息

电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)相机在使用过程中,需要校正其电子倍增增益。根据EMCCD的结构特征和单级倍增寄存器的电荷倍增特性,分析了已有电子倍增模型在实际应用中的局限性。针对特定的EMCCD器件,通过仿真计算,得到原有增益计算模型的关键参数与EMCCD工作电压、温度的数据表,并用多元回归分析的方法建立该参数与工作电压、温度的数学方程,利用该方程,代入原有增益计算模型,可以突破原增益计算模型的限制,得到了一种普遍适用且较为简单的EMCCD电子倍增增益计算方法。仿真计算所得结果与实际EMCCD器件的倍增曲线比较,数据吻合良好。该结果表明,这种确定增益的方法可以较方便地计算电子倍增器件的平均增益,在EMCCD相机设计和实际使用中有着良好的应用价值。

关键词：光电子学与激光技术电子倍增电荷耦合器件电子倍增增益参数计算仿真分析

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X射线条纹管成像性能提升的研究

深圳大学学报（理工版） 2017年第1期34卷 14-19页

作者：张敬金雷保国杨勤劳深圳大学光电子学研究所广东深圳518060

由于受到场曲的影响,条纹管的空间分辨能力随离轴高度增加而变弱.为了提高条纹管的整体分辨能力,利用有限差分法求解模拟X射线条纹管的电子光学结构,采用Monte Carol方法和龙格库塔法追踪电子轨迹,得到电子轨迹最佳像面的形状,计算出具... 详细信息

由于受到场曲的影响,条纹管的空间分辨能力随离轴高度增加而变弱.为了提高条纹管的整体分辨能力,利用有限差分法求解模拟X射线条纹管的电子光学结构,采用Monte Carol方法和龙格库塔法追踪电子轨迹,得到电子轨迹最佳像面的形状,计算出具有实用性的球面荧光屏的曲率半径为83 mm,并制作出相应曲率的球面荧光屏用于测试.通过实验观测以及理论分析证明,此球面荧光屏可使条纹管图像分辨能力提高1.2~1.3倍,有效提高条纹管单次测量所获取信息量.

关键词：光电子学与激光技术条纹管球面荧光屏空间分辨率电子轨迹数值模拟有限差分法

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软X射线波段透射光栅衍射效率检测系统

吉林大学学报（工学版） 2013年第4期43卷 1011-1016页

作者：李旭何飞陈波中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033 中国科学院研究生大学北京100039

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进... 详细信息

为获得透射光栅在软X射线波段的各级衍射效率,利用凹面反射光栅单色仪加激光等离子体光源组成一套软X射线波段单色系统,并以He空心阴极光源所发射的30.38、53.70、58.43nm三条谱线做为标准点,通过建立拟合曲线方程的方法对该单色系统进行波长标定。然后以背照射CCD(charge-coupled device)做为接收元件,对金自支撑式透射光栅在85～900eV能区范围内的多个能量点进行了衍射效率的实验标定,获得了该透射光栅一级相对衍射效率和零级绝对衍射效率的标定结果。同时利用准梯形栅线模型对该透射光栅在软X射线波段范围内的衍射效率进行理论计算,得到了该透射光栅一级相对衍射效率的理论曲线,模型计算结果与实验标定结果基本符合。最后,利用实验中得到的零级绝对衍射效率和模型计算的一级相对衍射效率结果拟合出了该透射光栅一级绝对衍射效率曲线。

关键词：光电子学与激光技术软X射线透射光栅衍射效率实验标定光栅模型

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高稳定、强鲁棒性DFB激光器温度控制系统

吉林大学学报（工学版） 2013年第4期43卷 1004-1010页

作者：陈晨党敬民黄渐强王一丁吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室长春130012

为减少分布式反馈(DFB)激光器输出波长和光功率受其工作温度波动的影响,采用Ziegler-Nichols比例-积分-微分(PID)控制算法,设计并研制了一种具有强鲁棒性的DFB激光器温度控制系统。利用该温度控制系统,对中国科学院半导体研究所研制的... 详细信息

为减少分布式反馈(DFB)激光器输出波长和光功率受其工作温度波动的影响,采用Ziegler-Nichols比例-积分-微分(PID)控制算法,设计并研制了一种具有强鲁棒性的DFB激光器温度控制系统。利用该温度控制系统,对中国科学院半导体研究所研制的中心波长为1.742μm的DFB激光器进行了温度控制测试。实验证明,该系统的控制精度为±0.05℃,温度控制范围为5～60℃,并在长时间(220min)运行中,DFB激光器工作状态稳定,中心波长未出现漂移,为DFB激光器在红外气体检测领域的实用化提供了性能保障。

关键词：光电子学与激光技术分布式反馈(DFB)激光器强鲁棒性红外气体检测

基于建立-向下偏转过程11-bit 1-MS/s逐次逼近型模数转换器的设计

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吉林大学学报（工学版） 2013年第2期43卷 480-484页

作者：常玉春余昭杰李靖曹令今李强杜国同吉林大学集成光电子学国家重点联合实验室长春130012 吉林大学电子科学与工程学院长春130012

采用0.35μm CMOS工艺设计了一款基于建立-向下(set-and-down)偏转过程11-bit1-MS/s的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),分析了电容网络的偏转过程。采用本文电容偏转过程的11-bit SAR ADC平均电容偏转能耗比传统的SAR ADC降低了81.25%,... 详细信息

采用0.35μm CMOS工艺设计了一款基于建立-向下(set-and-down)偏转过程11-bit1-MS/s的逐次逼近型模数转换器(SAR ADC),分析了电容网络的偏转过程。采用本文电容偏转过程的11-bit SAR ADC平均电容偏转能耗比传统的SAR ADC降低了81.25%,且单位电容的总数与传统SAR ADC相比也降低了50%。采用0.35μm 2P3M CMOS工艺对SARADC电路进行了版图绘制,版图尺寸约为705μm×412μm。后仿真结果表明,信号与噪声和失真比达到了66.6dB,有效精度达到了10.7bit。

关键词：光电子学与激光技术模数转换器逐次逼近平均电容偏转能耗有效精度

靶式光纤光栅流速传感器在裂隙水模型试验中的应用

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吉林大学学报（工学版） 2012年第6期42卷 1569-1575页

作者：王正方王静隋青美李术才张庆松张霄山东大学控制科学与工程学院济南250061 山东大学岩土与结构研究中心济南250061

结合等强度悬臂梁和光纤Bragg光栅(FBG)设计了靶式FBG流速传感器,用于在线测量管道及裂隙的流场流速。传感器将流体中靶片的受力转化为该流速下对应FBG中心波长的漂移,并自动实现温度补偿。采用FLUENT6.3对被测裂隙及管道流场进行有限... 详细信息

结合等强度悬臂梁和光纤Bragg光栅(FBG)设计了靶式FBG流速传感器,用于在线测量管道及裂隙的流场流速。传感器将流体中靶片的受力转化为该流速下对应FBG中心波长的漂移,并自动实现温度补偿。采用FLUENT6.3对被测裂隙及管道流场进行有限元仿真,确定裂隙中靶片受力特性及相同受力条件下的等效管道内径,并求得过流断面5mm×2000mm的裂隙中传感器的灵敏系数为8.71×10-4 s2/m2。在管道系统中进行传感器标定实验,传感器在0～1.20m/s范围内,最大误差为0.02m/s。将该传感器应用于裂隙水模型引流试验,实验结果表明,关键点流速随着进水阀门开度逐渐增大而提高。打开引流管道阀门,引流管道布设处后方各点流速降低,且同一断面流速变化趋势保持一致。

关键词：光电子学与激光技术光纤光栅流速传感器模型试验裂隙水

Curvelet变换在低对比度目标识别中的应用

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兵工学报 2012年第6期33卷 688-694页

作者：陈方涵张肃王文生长春理工大学现代光学测试技术研究室吉林长春130022

低对比度目标因其灰度对比度低、边缘模糊等缺点,使得联合变换相关器无法将其从混杂的背景图像中辨别出来,达到成功识别的目的。针对这一问题,采用了基于Curvelet变换的图像增强算法对目标联合图像进行处理。作为超小波分析范畴的Curve... 详细信息

低对比度目标因其灰度对比度低、边缘模糊等缺点,使得联合变换相关器无法将其从混杂的背景图像中辨别出来,达到成功识别的目的。针对这一问题,采用了基于Curvelet变换的图像增强算法对目标联合图像进行处理。作为超小波分析范畴的Curvelet变换,因具有极强的方向性,成为比小波变换更适合分析和理解图像特征的多分辨率分析工具。文中采用不同的方法分别调整了Curvelet变换后的高、低频系数,增强了目标的灰度对比度和边缘信息。以低对比度坦克图像为例,增强后的目标对比度由原来的4.16%提高至29.37%.计算机模拟和光学相关实验结果均表明,增强后的联合图像获得了明亮的相关点对,成功实现了低对比度坦克的自动识别。

关键词：信息处理技术光电子学与激光技术计算机应用人工智能

大功率窄脉冲半导体激光光源等效电路参数研究

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兵工学报 2012年第12期33卷 1485-1492页

作者：辛德胜张剑家程勇杰长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室吉林长春130022

针对大功率窄脉冲激光光源的激光器多管芯组合结构等效电路的参数提取困难的问题,提出了基于外特性测量法来提取激光器多管芯组合结构等效电路参数的简捷方法。其特点是:在不知道半导体激光器的材料及内部结构的情况下,通过对实物电路... 详细信息

针对大功率窄脉冲激光光源的激光器多管芯组合结构等效电路的参数提取困难的问题,提出了基于外特性测量法来提取激光器多管芯组合结构等效电路参数的简捷方法。其特点是:在不知道半导体激光器的材料及内部结构的情况下,通过对实物电路系统电参数的测量并利用Pspice仿真软件经多次参数拟合来获得半导体激光器等效电路参数。实验结果表明,利用该方法提取的半导体激光器等效电路参数与国外产品给出的等效电路参数相吻合。它为大功率窄脉冲半导体激光器驱动源的设计提供了依据,对多个管芯的组合方式、组合结构设计及装配工艺具有指导意义。在此基础上,设计并制作了半导体激光器板载结构的驱动源电路实验系统,其输出功率为180 W,光脉冲的上升时间为3.2 ns,脉冲的宽度为8.3 ns.

关键词：光电子学与激光技术窄脉冲激光光源等效电路参数提取多个管芯组合

与硅基激光器单片集成的多层氮化硅端面耦合器的设计方法

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中国科技论文在线精品论文

中国科技论文在线精品论文 2023年第2期16卷 271-278页

作者：张惠媛高楷翔卢新园刘怀兵杨一粟北京邮电大学电子工程学院北京100876 北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室北京100876

针对边发射Ⅲ-Ⅴ族激光器与硅波导之间光耦合存在的问题,提出了一种可以在多层硅上氮化硅(SiN-on-Si)波导平台制备的双层五尖端端面耦合器。该耦合器用于1550 nm激光器和SiN单模波导之间的单片集成。仿真得到结构的总耦合效率为74%,1 d... 详细信息

针对边发射Ⅲ-Ⅴ族激光器与硅波导之间光耦合存在的问题,提出了一种可以在多层硅上氮化硅(SiN-on-Si)波导平台制备的双层五尖端端面耦合器。该耦合器用于1550 nm激光器和SiN单模波导之间的单片集成。仿真得到结构的总耦合效率为74%,1 dB效率恶化对应的垂直对准容差高达0.41μm,1 dB光学工作带宽>800 nm,器件耦合长度为26μm。设计了一个宽带宽SiN-Si层间绝热耦合器以连接到端面耦合器,激光功率耦合到单模Si波导中的总耦合效率达70.7%。此方法为单片集成激光器在硅基光子学平台上的应用提供了可能性。

关键词：光电子学与激光技术微纳光子学硅基光子学理论和设计波导