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基于THz QCL和THz QWP的数字通信演示系统

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红外与激光工程 2013年第10期42卷 2796-2799,2852页

作者：陈镇谭智勇王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050

随着无线通信速率需求的增加和材料生长、器件工艺制作水平的提高,太赫兹(THz)通信已成为未来高速无线通信系统发展的一个重要方向。介绍了太赫兹通信的特点以及国际上太赫兹通信系统的发展现状,并报导了一种利用太赫兹量子级联激光器(T... 详细信息

随着无线通信速率需求的增加和材料生长、器件工艺制作水平的提高,太赫兹(THz)通信已成为未来高速无线通信系统发展的一个重要方向。介绍了太赫兹通信的特点以及国际上太赫兹通信系统的发展现状,并报导了一种利用太赫兹量子级联激光器(THz QCL)作为发射源,太赫兹量子阱探测器(THz QWP)作为接收器的太赫兹数字通信演示系统。该系统采用On-Off-Key(OOK)调制和直接强度检测方式,通信频点为3.9 THz,通信距离为2.2 m,传输速率可达1 Mbps以上。最后探讨了该系统的带宽限制因素及其在通信速率方面的潜力。

关键词：太赫兹通信太赫兹量子级联激光器太赫兹量子阱探测器

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主动毫米波成像隐私保护算法

红外与毫米波学报 2017年第4期36卷 505-512页

作者：叶金晶周健孙谦晨杨明辉朱玉琨孙晓玮中国科学院上海微系统与信息技术研究所中科院太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

针对主动毫米波成像安检系统的个人隐私保护问题,提出了一种不受身高、站姿影响的毫米波人体图像隐私保护算法.通过预处理将毫米波图像背景噪声弱化,增加人体目标边缘细节.使用二值化和形态学处理进一步区分背景与人体目标,根据身高划... 详细信息

针对主动毫米波成像安检系统的个人隐私保护问题,提出了一种不受身高、站姿影响的毫米波人体图像隐私保护算法.通过预处理将毫米波图像背景噪声弱化,增加人体目标边缘细节.使用二值化和形态学处理进一步区分背景与人体目标,根据身高划分的人体部位比例与像素点遍历求最值法实现隐私部位的初步定位,可以满足标准站姿下不同身高受检人的隐私部位定位需求.算法所包含的定位复查校准模块通过对隐私位置条件的循环判断与调整,解决了非标准站姿下隐私部位的定位.最后,根据已定位的坐标进行模糊化处理,实现保护受检人隐私的功能.算法已应用于实际产品,与常规隐私保护算法相比,可移植性高,运行速度快。

关键词：毫米波隐私保护定位图像处理

低温InGaAs/InAlAs多量子阱的分子束外延生长与表征

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强激光与粒子束 2013年第6期25卷 1523-1526页

作者：万文坚尹嵘韩英军王丰郭旭光曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050

采用气源分子束外延(GSMBE)生长了低温InGaAs材料,研究了生长温度及As压对InGaAs材料性质的影响,得到优化的生长条件为:生长温度为300℃、As压为77.3kPa。通过Be掺杂,并采用In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As多量子阱结构,将材料的方块电... 详细信息

采用气源分子束外延(GSMBE)生长了低温InGaAs材料,研究了生长温度及As压对InGaAs材料性质的影响,得到优化的生长条件为:生长温度为300℃、As压为77.3kPa。通过Be掺杂,并采用In0.52Al0.48As/In0.53Ga0.47As多量子阱结构,将材料的方块电阻提高到1.632×106Ω/Sq,载流子数密度降低至1.058×1014 cm-3。X射线衍射结果表明:InGaAs多量子阱材料具有较高的晶体质量。这种Be掺杂InGaAs多量子阱材料缺陷密度大且电阻率高,是制作太赫兹光电导天线较理想的基质材料。

关键词：低温InGaAs InGaAs InAlAs 多量子阱分子束外延

利用卷积神经网络进行毫米波图像违禁物体定位

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红外与毫米波学报 2017年第3期36卷 354-360页

作者：姚家雄杨明辉朱玉琨吴亮孙晓玮上海微系统与信息技术研究所中科院太赫兹固态技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 上海科技大学上海201210

随着毫米波器件的成熟,毫米波成像雷达已经应用于人体安检.但毫米波图像中违禁物体的定位仍然是一个艰巨的任务,这极大地限制了毫米波成像雷达的应用.文章将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)应用于毫米波图像,自动定位... 详细信息

随着毫米波器件的成熟,毫米波成像雷达已经应用于人体安检.但毫米波图像中违禁物体的定位仍然是一个艰巨的任务,这极大地限制了毫米波成像雷达的应用.文章将卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)应用于毫米波图像,自动定位毫米波图像中的违禁物体,如枪、刀等.利用滑动窗口在输入图像上滑动,并通过CNN得到各个子图块存在违禁物体的概率.图像块是相互交叠的,将各子图块的概率值累积起来,得到概率累积图.概率累计图反映了违禁物体的位置.由于CNN和概率累积图的应用,在实验中,该方法获得了很高的定位准确率,验证了该方法的有效性.

关键词：毫米波图像卷积神经网络物体定位概率累积图

锥形太赫兹量子级联激光器输出功率与光束特性研究

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物理学报 2015年第22期64卷 1-11页

作者：徐天鸿姚辰万文坚朱永浩曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050

针对锥形太赫兹量子级联激光器,利用有限差分波束传播法和速率方程法,建立了准三维的太赫兹有源器件仿真模型,能够对具有轴向非线性波导结构的激光器进行模拟.利用此模型,研究了锥角大小对激光器输出光功率及光束质量的影响.仿真结果表... 详细信息

针对锥形太赫兹量子级联激光器,利用有限差分波束传播法和速率方程法,建立了准三维的太赫兹有源器件仿真模型,能够对具有轴向非线性波导结构的激光器进行模拟.利用此模型,研究了锥角大小对激光器输出光功率及光束质量的影响.仿真结果表明,考虑到器件之间的光耦合效率,为了达到最大的有效输出光功率,锥形太赫兹量子级联激光器的锥角存在一个最优值.

关键词：太赫兹量子级联激光器锥形激光器波束传播法数值仿真

2.9 THz束缚态向连续态跃迁量子级联激光器研制

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物理学报 2013年第21期62卷 96-100页

作者：万文坚尹嵘谭智勇王丰韩英军曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050

采用气源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器材料,基于半绝缘等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器.测量了激光器的发射光谱和功率-电流-电压关系曲线,研究了器件的激光特性.器件激射频率... 详细信息

采用气源分子束外延技术生长了GaAs/AlGaAs束缚态向连续态跃迁的太赫兹量子级联激光器材料,基于半绝缘等离子体波导工艺制作了太赫兹量子级联激光器.测量了激光器的发射光谱和功率-电流-电压关系曲线,研究了器件的激光特性.器件激射频率约2.95 THz,脉冲模式下,最高工作温度为67 K.连续波模式下,阈值电流密度最低为230 A/cm2,最大光输出功率1.2 mW,最高工作温度为30 K.

关键词：太赫兹量子级联激光器分子束外延波导

太赫兹场和倾斜磁场对超晶格电子动力学特性调控规律研究

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物理学报 2015年第9期64卷 216-220页

作者：王长曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所中国科学院太赫兹固态技术重点实验室上海200050

微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为,研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义.本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向(z方向)的THz场和相对于... 详细信息

微带超晶格在磁场和太赫兹场调控下表现出丰富而复杂的动力学行为,研究微带电子在外场作用下的输运性质对于太赫兹器件设计与研制具有重要意义.本文采用准经典的运动方程描述了超晶格微带电子在沿超晶格生长方向(z方向)的THz场和相对于z轴倾斜的磁场共同作用下的非线性动力学特性.研究表明,在太赫兹场和倾斜磁场共同作用下,超晶格微带电子随时间的演化表现出周期和混沌等新奇的运动状态.采用庞加莱分支图详细研究了微带电子在磁场和太赫兹场调控下的运动规律,给出了电子运行于周期和混沌运动状态的参数区间.在电场和磁场作用下,微带电子将产生布洛赫振荡和回旋振荡,形成复杂的协同耦合振荡.太赫兹场与这些协同振荡模式之间的相互作用是导致电子表现出周期态、混沌态以及倍周期分叉等现象的主要原因.

关键词：太赫兹超晶格混沌分支图

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SOI基光学电流传感器的设计与仿真

光电子．激光 2006年第12期17卷 1447-1452页

作者：赵本刚刘玉菲穆参军徐静吴亚明中科院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室

将光纤与微电了机械系统（MEMS）技术相结合，设计了一种新颖的检测50Hz高压交流电的光学电流传感器（OCS）。用ANSYS软件分析了器件的模态、动态响应与热膨胀特性，并通过Matlab软件模拟了器件的工作性能。模拟计算表明：ANSYS与理论... 详细信息

将光纤与微电了机械系统（MEMS）技术相结合，设计了一种新颖的检测50Hz高压交流电的光学电流传感器（OCS）。用ANSYS软件分析了器件的模态、动态响应与热膨胀特性，并通过Matlab软件模拟了器件的工作性能。模拟计算表明：ANSYS与理论公式得到的结果基本一致；传感器的量程为100～3600A，对于大电流下的灵敏度可达到0.02dB／A，温度变化±50K时传感器相应的测试误差为0．2％。

关键词：微电子机械系统(MEMS) 光学电流传感器(OCS) 绝缘体上的Si(SOI) 扭转微镜温度补偿

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太赫兹功能器件表面增透膜研究进展

激光与光电子学进展 2023年第18期60卷 111-117页

作者：史佳琦曹俊诚中国科学院上海微系统与信息技术研究所太赫兹固态技术重点实验室上海200050

工作于太赫兹波段的功能器件常以硅、锗等高折射率材料为界面,这会导致界面与空气的阻抗失配,从而引起不必要的光能损失.在界面镀制增透膜可以有效减小反射率、增加透射率,从而大大提高器件性能,因此增透膜的研制具有重要意义.基于上述... 详细信息

工作于太赫兹波段的功能器件常以硅、锗等高折射率材料为界面,这会导致界面与空气的阻抗失配,从而引起不必要的光能损失.在界面镀制增透膜可以有效减小反射率、增加透射率,从而大大提高器件性能,因此增透膜的研制具有重要意义.基于上述的应用需求,首先介绍太赫兹增透膜的研究意义,然后着重介绍目前国内外制备太赫兹增透膜的几种常见方法,并分析各自的优缺点,最后对太赫兹增透膜的研究进行总结和展望.

关键词：太赫兹波段增透膜折射率透过率