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1.74μm大应变InGaAs/InGaAsP半导体锁模激光器

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红外与激光工程 2024年第6期53卷 90-97页

作者：段阳林中晞苏辉中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室福建福州350002 中国科学院大学物理科学学院北京101408 中国福建光电信息科学与技术创新实验室(闽都创新实验室) 福建福州350108 福建中科光芯光电科技有限公司福建福州350003

针对光频梳、医学光声成像及痕量气体探测等应用需要,研制了一种InP基碰撞锁模半导体激光器,可在1.74μm波段实现重复频率为19.3GHz的高效锁模,其射频(RF)谱半高全宽(FWHM)约14kHz。在可饱和吸收区未加偏压时,激光器的阈值电流为83mA,... 详细信息

针对光频梳、医学光声成像及痕量气体探测等应用需要,研制了一种InP基碰撞锁模半导体激光器,可在1.74μm波段实现重复频率为19.3GHz的高效锁模,其射频(RF)谱半高全宽(FWHM)约14kHz。在可饱和吸收区未加偏压时,激光器的阈值电流为83mA,最大出光功率可达到25.83mW。固定吸收区偏置电压在-1.6V,增益区驱动电流高于130mA时,锁模激光器开始输出微波射频信号,并且RF谱的FWHM随着电流增加可下降至十几kHz。固定驱动电流为520mA,在吸收区偏置电压从-1.4V降至-2V过程中,激光发射光谱逐渐展宽,在-2V偏压下,光谱的FWHM为9.88nm,包含40多个间隔为0.2nm的纵模。对比分析了不同驱动电流和偏置电压下的射频频谱和发射光谱的变化趋势,证明了该锁模器件具有高效、稳定的锁模机制。

关键词：半导体激光器碰撞锁模 InP基材料 InGaAs/InGaAsP多量子阱

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脉冲对InGaZnO薄膜晶体管性能的影响

液晶与显示 2024年第4期39卷 466-471页

作者：丘鹤元谢鑫李宗祥陈周煜王宝强王文超刘正刘耀刘娜妮王洋福州京东方光电科技有限公司福建福州350300

超大尺寸IGZO(InGaZnO)产品在高温高湿(50℃/80%)信赖性评价中易发生异常显示不良(Abnormal Display,AD)。其不良原因主要是集成栅极驱动电路(Gate Driver On Array,GOA)的关键器件M2转移特性曲线(IDS-VGS)在评价中发生了严重正移。本... 详细信息

超大尺寸IGZO(InGaZnO)产品在高温高湿(50℃/80%)信赖性评价中易发生异常显示不良(Abnormal Display,AD)。其不良原因主要是集成栅极驱动电路(Gate Driver On Array,GOA)的关键器件M2转移特性曲线(IDS-VGS)在评价中发生了严重正移。本文通过脉冲实验,模拟GOA关键器件M2的实际工作环境,重现了转移特性曲线严重正移的不良现象。通过设置不同的脉冲实验,揭示了造成不良的主要影响因素:M2器件关闭时,漏极与源极之间的压差VDS过大,使IGZO膜层内的氧空位V+O在电场作用下同时向IGZO与GI(Gate Insulator)的边界及源极端迁移,由于氧空位V+O对电子的捕获作用,最终导致转移特性曲线发生正移,并发现迁移的氧空位V+O经过加热后可以复原。此外,在不改变IGZO成膜条件下,通过减小M2器件关闭时的VDS压差,导入超大尺寸IGZO产品,高温高湿信赖性评价2000 h未发生AD不良。

关键词： InGaZnO薄膜晶体管集成栅极驱动电路异常显示阈值电压漂移

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光束质量对铝合金激光焊接效率与良率的影响

中国激光 2024年第12期51卷 11-19页

作者：张帅刘同争徐志宏代小光朱朝晖高明郭少锋湖南大科激光有限公司华中科技大学武汉光电国家研究中心

为了满足当前新能源动力电池高速生产线极限制造的需求，基于激光焊接过程中的能量分布特征，系统分析了铝合金激光焊接中光纤激光器的光束质量效应，研究了光束质量与焊接稳定性和焊接效率之间的定量关系。随着激光器光束质量因子（M2... 详细信息

为了满足当前新能源动力电池高速生产线极限制造的需求，基于激光焊接过程中的能量分布特征，系统分析了铝合金激光焊接中光纤激光器的光束质量效应，研究了光束质量与焊接稳定性和焊接效率之间的定量关系。随着激光器光束质量因子（M2）的减小，焊缝熔深为2.7 mm时焊接速度呈增大趋势，焊接熔深的工序能力指数（CPK）值也呈增大趋势；当M2从11.60减小到1.25时，焊缝熔深为2.7 mm时激光器的焊接速度增加了5.5倍，焊接熔深CPK值提升了2.3倍。基于激光能量分布特征的分析结果，激光器光束质量效应的提升机制为：在保持相同熔深的条件下，M2越小，能量密度极大值越大，且焊道边缘与中间区域之间的能量密度极值差越大，工件材料的能量吸收效率会越高，则激光器的焊接效率越高。提出将激光器能量密度极大值和能量密度极值差这两者的乘积作为激光器能量密度焊接效率影响因子，由理论计算可知，M2为1.18时的激光器能量密度焊接效率影响因子比M2为11.6时的增加了5.2倍，与实验结果基本一致。

关键词：激光技术激光焊接光束质量能量分布铝合金

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2023年全同态加密研究热点回眸

科技导报 2024年第1期42卷 286-295页

作者：范瑞琦陈铭志牛鑫丽董文阔李晓霖刘硕刘静赵明蔡嘉跃闫闱朱树永郑珂威徐鹏郝沁汾孙凝晖中国科学院计算技术研究所北京100086 无锡芯光同态科技有限公司无锡214104 无锡芯光互连技术研究院有限公司无锡214104 华中科技大学网络空间安全学院武汉430074

在大数据和人工智能时代,全同态加密方法被公认为是解决数据安全与隐私泄露问题的理想技术,但目前存在计算效率差、密文膨胀等问题,严重影响了全同态加密技术的应用和推广。从针对全同态加密算法的硬件加速和围绕全同态加密算法的优化2... 详细信息

在大数据和人工智能时代,全同态加密方法被公认为是解决数据安全与隐私泄露问题的理想技术,但目前存在计算效率差、密文膨胀等问题,严重影响了全同态加密技术的应用和推广。从针对全同态加密算法的硬件加速和围绕全同态加密算法的优化2个方面,回顾了2023年计算机体系结构与密码学相关研究进展:以专用集成电路技术路线为代表的硬件加速效果明显;从算法角度进行优化,进展显著。可以预测,未来几年内,同态加密将与人工智能技术相结合,在跨行业、行业总分机构数据协作和利用中发挥更多价值。

关键词：全同态加密数据安全隐私泄露防护计算机体系结构密码学

1.5μm高功率超辐射发光二极管的制备和性能

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发光学报 2024年第4期45卷 644-650页

作者：薛正群王凌华陈玉萍福州大学先进制造学院福建泉州 362251 福州大学物理与信息工程学院福建福州 350116 厦门市芯诺通讯科技有限公司福建厦门 361011

超辐射发光二极管作为光纤陀螺的核心元件,其性能直接影响光纤陀螺的精度;其中超辐射发光二极管出光功率越高,光纤陀螺接收信号信噪比越好.InP/AlGaInAs增益材料具有电子限制效率高的优点,然而由于Al元素容易氧化,面临一定的应用可靠性... 详细信息

超辐射发光二极管作为光纤陀螺的核心元件,其性能直接影响光纤陀螺的精度;其中超辐射发光二极管出光功率越高,光纤陀螺接收信号信噪比越好.InP/AlGaInAs增益材料具有电子限制效率高的优点,然而由于Al元素容易氧化,面临一定的应用可靠性问题.本文采用InP/InGaAsP作为增益材料,通过在外延结构上采用宽带隙电子阻挡层来提高量子阱的电子限制效率.试验结果表明,激光芯片最大出光功率从69 mW提升至92 mW.在此基础上,通过优化材料沉积速率改善增益区和应变电子阻挡层材料质量.结果显示,激光芯片可靠性得到较为明显改善,经过1 000 h寿命老化,样品阈值和功率变化率在合格范围之内.最后,进行超辐射发光二极管芯片制备.测试表明,电子阻挡层使得室温下SLD芯片饱和出光功率从 19 mW提高至 24 mW,饱和工作电流也有所提高,光谱宽度达到80 nm,光谱中心波长在1 500 nm附近;芯片1 000 h寿命老化阈值和光功率变化稳定,未出现性能退化样品.

关键词：超辐射发光二极管 InP/InGaAsP 电子阻挡结构材料生长速率

来源：博看期刊评论

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多模态高精度非线性激活函数协处理器设计

计算机辅助设计与图形学学报 2024年第4期36卷 598-606页

作者：欧文辉王峥吴卓宇王伟伦甘志银华中科技大学武汉光电国家研究中心武汉430074 中国科学院深圳先进技术研究院异构智能计算中心深圳518055 中科元物芯科技有限公司深圳518066 Department of Engineering Durham University Durham DH13LE UK

针对片上部署非线性激活函数产生的精度损失以及硬件资源开销大的问题,提出一种基于三分法指数方法的多模态高精度非线性激活函数协处理器设计.首先分析激活函数在不同拟合参数下的近似误差以及运算量,为设计提供指导;然后设计一种模块... 详细信息

针对片上部署非线性激活函数产生的精度损失以及硬件资源开销大的问题,提出一种基于三分法指数方法的多模态高精度非线性激活函数协处理器设计.首先分析激活函数在不同拟合参数下的近似误差以及运算量,为设计提供指导;然后设计一种模块化的硬件框架,通过复用指数、对数、sigmoid模块并结合浮点计算单元,能够以较低的面积开销部署多种激活函数.在Xilinx的Vertix系列FPGA上完成原型测试,实验结果表明,在仅增加32个查找表的情况下,所提设计tanh和sigmoid的近似误差仅为2项拆分指数方法的65.02%和69.00%,同时拟合范围扩大60%;与高精度分段线性逼近方法相比,该设计在仅用4%的查找表数量的情况下,将近似误差缩小82%.

关键词：非线性激活函数神经网络数学拟合 FPGA

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皮蛋加工过程中凝胶及风味形成机制

食品工业科技 2024年第5期45卷 357-366页

作者：程静李丽婵陈旭蔡茜茜余劼余立扬汪少芸福州大学生物科学与工程学院福建福州350108 福建光阳蛋业股份有限公司福建福清350300

皮蛋是我国独创的一种传统食品,由于其具有独特的色、香、味,同时具有清热、泻火、消炎的作用,引起了研究者的广泛关注。金属化合物、碱浓度和温度等在皮蛋凝胶的形成中起着至关重要的作用。尽管皮蛋的相关研究已经出现很多,但关于皮蛋... 详细信息

皮蛋是我国独创的一种传统食品,由于其具有独特的色、香、味,同时具有清热、泻火、消炎的作用,引起了研究者的广泛关注。金属化合物、碱浓度和温度等在皮蛋凝胶的形成中起着至关重要的作用。尽管皮蛋的相关研究已经出现很多,但关于皮蛋凝胶及风味形貌形成机制的系统总结还很缺乏。本文针对金属化合物对碱液的调控机制、凝胶、色泽、风味形貌以及松花形成的机制展开了系统全面的综述,旨在为皮蛋的生产加工和产品开发提供理论支持。

关键词：皮蛋凝胶色泽风味松花金属离子

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1.55μm高功率单横模半导体激光器的研制

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发光学报 2024年第7期45卷 1189-1195页

作者：薛正群池炳坤陈玉萍福州大学先进制造学院福建泉州 362251 厦门市芯诺通讯科技有限公司福建厦门 361011

1.55 μm高功率半导体激光器广泛应用于长距离主干网光网络、无人驾驶等领域,在应用系统中更高的激光出光功率有利于提升系统的工作距离和接收端的信噪比;随着光电子集成和共封装光学的快速发展,其高光电集成密度要求激光器具备低功耗... 详细信息

1.55 μm高功率半导体激光器广泛应用于长距离主干网光网络、无人驾驶等领域,在应用系统中更高的激光出光功率有利于提升系统的工作距离和接收端的信噪比;随着光电子集成和共封装光学的快速发展,其高光电集成密度要求激光器具备低功耗等性能.本文通过优化激光器外延P-InP掺杂,激光器室温下串联电阻从3.2 Ω降低至2.2 Ω,器件电阻性能优于相同结构对比器件,300 mA电流下器件电功耗从510 mW降低至430 mW.进一步采用锥形波导结构提高激光器增益体积,测试结果显示,锥形波导结构使激光器出光功率提升17%以上,同时器件电功耗无明显增加;室温低电流下器件最高光电转换效率接近50%,与相关研究报道结果优值相当;远场测试结果显示,激光器水平方向发散角有效降低,同时器件光束质量未发生明显变化.实验结果为面向光电子集成应用的低功耗高功率半导体激光器提供了研究基础.

关键词： 1.55μm InP/InGaAsP 高功率激光器 P型掺杂锥形波导

来源：博看期刊评论

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动态拓扑结构混合粒子群算法及其应用

计算机科学与探索 2024年第8期18卷 2065-2079页

作者：王浩丞李凌湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105 苏州中科华影健康科技有限公司江苏苏州215123

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭... 详细信息

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭代过程中各自独立地交替进行全局搜索与局部探索,并以自适应的粒子速度与位置约束方法提高算法在迭代过程中信息的利用率。对粒子群拓扑结构进行改进,以动态多邻域环形拓扑结构提高搜索空间覆盖能力,均衡收敛速度。设置动态性能分析以及消融实验,验证算法中粒子分布质量与改进措施的有效性。采用分数阶比例-积分-微分(FOPIλDμ)控制下的速度伺服系统作为应用场景,将该算法与其他四种算法进行对比。结果表明,DynRing-hfpso算法较已有的元启发式优化算法有更快的收敛速度与更优的收敛精度,且在多次实验中展现出更强的鲁棒性。

关键词：环形拓扑结构粒子群算法萤火虫算法分数阶PID 自整定

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