摘要：从微通道板光电倍增模型着手,深入研究复合波导阳极的透射与位敏阳极对真空倍增系统造成的约束条件,并采用Mott插值方法研究了该新型光电器件电子光学特性。首先介绍了复合波导阳极结构与工作原理,给出了透射阳极与位敏阳极之间的对应关系,在此基础上分析了高速信号检测功能和入射光轴精确定位功能的约束关系,给出了相应的器件设计与实验方法,最后在真空炉中进行了该新型器件的验证性试验。试验结果表明了这种新型器件在理论和实践层面的可行性,但探索极间隧穿电压自适应调整机制将成为拓展其应用场合的必然趋势。

摘要：光电子集成是当前光电技术和信息工程领域的新趋势和研究热点,其中光源集成化和工艺相容性已成为制约其进一步发展和应用的关键问题。报道了一种设计简单的、可直接集成在硅衬底上面的激子型激光二极管器件和工艺。基于岛状多晶氧化锌薄膜构建了一个金属/绝缘体/半导体(Au/MgO/ZnO MIS)异质结器件。利用Si衬底与ZnO外延层之间天然的大晶格失配,诱导ZnO薄膜表面形成了高度无序的多晶岛状纳米结构,从而在异质结激活层(ZnO/MgO界面区域)形成了高度无序的折射率随空间变化的散射介质。这极大增强了光学散射,有利于获得低阈值的随机激射。文中这种简单的光源器件结构设计和制备工艺提供了一种自下而上的实现氧化锌基集成光电子器件的新思路。

摘要：针对目前的自由空间光通信存在空间光-光纤难以有效耦合这一问题,考虑到空间光耦合进入光纤后需要将光信号转换为电信号才能实现通信,为此本文提出直接将空间光信号转换为电信号的思想,设计了一种应用于空间光通信的PIN光电二极管阵列接收器,每一个PIN光电二极管可以独立接收空间激光并将其转换为电信号,多个PIN光电二极管通过串联和并联将电信号汇合以方便后续信号处理。对这一新的接收器进行理论分析和模拟实验的结果表明,新的接收器能有效提高空间光的接收效率。

摘要：当前传统点对点激光通信技术已经得到了长足进步,为了探索在有限范围内实现局域激光广播的有效手段,提出了一种适用于短距离水平链路激光广播的有效方法,设计了相应的验证性广播通信系统,并在光功率最优分配的角度上对激光广播进行了系统建模研究。首先,从光功率衰减的角度对激光扩束理论模型和平行光幕理论模型进行了分析和对比,揭示了平行光幕通信模型的光功率损失模型;其次,结合高斯光束光学成像变换理论模拟了平行光幕的远场场强分布情况,通过一个领先的光学和照明设计软件,揭示了光幕远场分布与传输距离的关系;最后,通过在不同信道环境下的野外通信实验验证了平行光幕理论模型的优越性与可行性。

摘要：为了降低自由空间光通信系统对高跟踪精度的需求,化简光学天线结构,缩小系统体积,本文提出了一种采用复合波导阳极的空间光通信专用微通道光电倍增管.首先从微通道板光电倍增理论模型的角度出发,介绍了新型器件的工作原理并分析复合波导阳极的透射阳极和位敏阳极对真空倍增系统造成的约束条件;其次通过光学传递函数分析方法研究了复合波导阳极的器件特性并给出了器件设计参数与成像能力之间的对应关系;接着在此基础上分析了高速信号检测功能和入射光轴精确定位功能的约束关系,给出了相应的电子光学系统设计与修正方法;最后在真空炉中进行了该新型器件的验证性试验.

摘要：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.

摘要：针对微光系统光子数量较少的问题,研制出符合色度学的光学调色膜,构成六基色彩色滤镜,从而提升色彩还原度。通过对光谱特性的分析,利用Essential Macleod膜系设计软件以及Mathcad工程计算软件,建立采点迭代法优化模型,实现光学调色膜的膜系设计。采用电子束热蒸发方法制备薄膜。利用光控与晶控相结合的方法进行膜厚控制,以膜堆为单元进行反演分析,实现光学调色膜的研制。该薄膜通过光谱测试,满足使用要求。

摘要：为了实现对空间区域的态势感知,增强空间随机目标运动轨迹的预测与感知能力,论述了联合感知是空间态势感知的实现基础,并且设计了一种空间态势模拟器,以及相关完整的设计方案与修正标定方法。在此基础上,为了改善空间态势感知模型,获得更多的空间动态信息量,进一步提出了一种采用时间监测联合感知轨迹预测模型,并且通过相应的理论推导和模拟仿真实验验证了这种时间监测联合感知方法对随机目标具有较强的感知能力和运动轨迹的预测能力,可以实现对三阶次以下运动轨迹的预测跟踪。

摘要：为了增强激光监听系统对大气环境的适应性,在大气信道二次调制模型的基础上对光轴检测模型展开了研究。首先从四象限(4QD)光轴检测系统的角度推导大气环境下光轴检测系统中的固有分辨精度与细分精度之间的关系;然后通过分析该系统在大气环境下所受的约束条件,指出在激光监听系统中,4QD探测系统更具有优越性;最后通过一个设计实例与监听试验验证了上述观点。

摘要：为丰富空天测距成像一体化技术理论体系,本文就测距通信一体化系统在中近距离的技术瓶颈,提出了一种变基准式三角法测距模型。通过详细分析中短程内高精度激光测距的主要约束,论证了传统三角法量程远端灵敏度急剧恶化的技术特征。在此基础上,基于电真空半导体复合探测器件模型体系,提出采用变基准机制可以有效地将三角法的测量量程延展至中近距离区间,进而弥补传统通信成像测距一体化系统在该工作区间的空缺。通过理论分析、数据计算、系统设计以及仿真模拟与实验,可验证该模型的正确性和有效性,其分辨率可优于千分之一量程,完全可以满足后续工程及系统化设计需求。