摘要：采用楔形光纤(WSF)实现了与半导体多量子阱(MQW)平面光波光路(PLC)芯片的高效耦合。在多量子阱-平面光波光路前置模斑转换器(SSC)和不加模斑转换器的情况下,用阶梯串联法(SCM)数值模拟并优化设计了楔形光纤-平面光波光路间最佳耦合参量:楔形光纤楔角45°、端面圆柱透镜曲率半径2.5μm、模斑转换器-多量子阱-平面光波光路出射椭圆光斑长半轴3.5μm、纵横比5、楔形光纤-平面光波光路间垂直方向和水平方向无偏移、纵向间距5.5μm。用反向推演法(IDM)实验分析了楔形光纤样品的出射光场,与阶梯串联法(SCM)计算结果相比长轴误差为3.125%,短轴误差为0.8%。建立楔形光纤-平面光波光路-单模光纤(SMF)的耦合实验系统,在1.55μm波长处以单模光纤作为出纤的相同条件下,发现楔形光纤激励入射平面光波光路比单模光纤和锥形透镜光纤(TLF)作为入纤的耦合效率分别提高了24.827 dB和16.22 dB,为多量子阱-平面光波光路芯片尾纤封装技术提供了实验原型。

摘要：光谱测量技术在生物医药、国防、安检、生产监控、地质勘测、物质分析、环境保护和减灾防灾等方面有着广泛的应用。但受制于现有探测器件和应用的技术条件,传统类型光谱仪在上述领域的应用灵活性和适用性的限制较多,光谱系统微型化和可集成化是确定发展的趋势之一。光谱成像系统有着向微型化、芯片化和智能化发展的迫切需求,且伴随相关计算光谱成像理论的成熟完善,计算型光谱仪有望在减少器件或系统重量与尺寸的同时,大幅提升光谱分辨能力。基于压缩感知理论的计算型光谱仪具有实时性好、适用范围广、结构调整灵活、成本低廉等诸多优势。文中参考压缩感知理论的基础框架,详细对比多种分光结构的设计方法,分析光谱域直接编码的压缩光谱测量技术,归纳总结具有压缩感知功能的智能芯片化光谱仪的发展趋势和技术问题。

摘要：根据耦合模理论,推导出可调谐光波导谐振环的光强和相位传递函数的表达式,并分析了可调谐谐振环的传输特性。结果表明,谐振环中集成的马赫-曾德尔耦合器的参量设定和调谐方式直接影响谐振环的谐振频率移动范围和调制功率。通过改变耦合器参量对谐振环进行优化设计,在中心波长为1550nm附近,谐振环半径2cm,传输损耗0.08dB/cm的情况下,实现了清晰度和最佳谐振深度的调谐,谐振频率的移动范围低于0.027GHz,降低了谐振环对频率调制器的调频要求,同时降低了耦合器的调制功率。

摘要：基于低损耗氮化硅光波导平台,采用一个1×6阵列波导光栅(AWG)与六个仅中心波长不同的1×25AWG两级级联的架构,优化设计了集成光谱分析芯片。仿真结果表明,该光谱分析芯片的工作带宽、波长分辨率、最小通道插损分别为75 nm、0.5 nm和4.9 dB,且通道间最小相邻、非相邻串扰约为-27.7 dB、-23.0 dB,最大相邻、非相邻串扰约为-22.6 dB、-12.5 dB。

摘要：为了满足功率电路及系统设计对p-GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)器件模型的需求,本文建立了一套基于表面势计算方法的增强型p-GaN HEMT器件SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)模型.根据耗尽型GaN HEMT器件和增强型p-GaN HEMT器件结构的对比,推导出p-GaN栅结构电压解析公式.考虑到p-GaN栅掺杂效应和物理机理,推导出栅电容和栅电流解析公式.同时,与基于表面势的高电子迁移率晶体管高级SPICE模型内核相结合,建立完整的增强型p-GaN HEMT功率器件的SPICE模型.将所建立的SPICE模型与实测结果进行对比验证.结果表明,所建立的模型准确实现了包括转移特性、输出特性、栅电容以及栅电流在内的p-GaN HEMT器件的电学特性.模型仿真数据与实测数据拟合度误差均小于5%.本文所提出的增强型p-GaN HEMT器件模型在进行电路设计时具有重要的应用价值.

摘要：主/被动成像系统具备多种成像模式,集成度高、成本低、系统运行效率高,应用前景良好。设计了一种64×64规模的多功能红外焦平面阵列读出电路,在30μm像元中心距的限制下实现了日光标准成像、微光成像、异步激光脉冲检测和二维激光测距四种成像功能。基于TSMC 0.35μm工艺,完成了多功能读出电路的芯片设计与流片验证。电路复用设计和像素共享架构显著降低了版图面积。CTIA的T型开关有效减小漏电流,改善了红外被动成像电路的动态范围,高增益模式下动态范围达60dB,低增益模式下动态范围达68dB。并且满阱电荷容量分别为203ke^(-)和1.63Me^(-)。三级pushpull运放和MOS反馈电阻使RTIA兼具高增益和小尺寸。芯片测试结果表明,电路具备主/被动成像功能,性能良好,可应用于红外焦平面激光雷达成像系统。

摘要：搭载着加速度传感器的智能移动终端为手势识别提供广泛的应用平台,在已有的基于单枚加速度传感器的手势识别研究中,识别正确率、速度和手势集合难以达到良好的平衡。以一种基于加速度符号序列的识别算法为基础,改进了其特征提取方法,并设计了基于加权树结构模板库的匹配方法,实现了大手势集、高正确率、速度快的手势识别。实验表明,所述系统在21个手势组成的手势集合上,实现了95.2%的用户依赖识别率和94.6%的用户非依赖识别率,识别时间小于10 ms,对手势识别研究有一定的借鉴价值。

摘要：采用内、外曲线分别为圆形弯曲和欧拉-圆形弯曲曲线,以及内、外曲线分别为欧拉-圆形弯曲和欧拉弯曲曲线,提出并优化了两种曲率与宽度双渐变的硅基单模弯曲光波导结构。采用有限时域差分对提出的两种弯曲光波导结构进行了仿真优化,并与圆形弯曲、欧拉弯曲、欧拉-圆形弯曲和贝塞尔弯曲光波导的性能进行了比较。结果表明在等效弯曲半径为2μm时,内、外曲线分别为圆形弯曲和欧拉-圆形弯曲的弯曲光波导损耗值仅为0.0056 dB/90°,且具有低的损耗波长相关性。

摘要：光波导陀螺谐振腔特性是光波导陀螺谐振腔设计和制备中的关键因素.从多光束干涉的基本原理出发,推导了集成光波导陀螺谐振腔一般谐振过程中,谐振环光强和输出光强表达式.确定了谐振条件和最佳匹配条件,分析了谐振腔的谐振特性.推导了最佳匹配条件以及非最佳匹配条件下,谐振腔内光强幅值表达式,并研究了两种情况下光强幅值的相互关系.

摘要：To obtain a triode structure canbon nanotube field emission display （CNT-FED）, the glass plate which contains a glass channels matrix is designed and used as the triode part of the CNT-FED. Normally, the gate electrode can be fabricated with screen printing methods and a channels matrix can be fabricated by two- faced chemical corrosion. By adjusting the etch time and the concentration of acid in the process, different shapes of the tunnels can be obtained. The size and morphology of channels are observed by a scanning electron microscope （SEM）, and the ingredients of the corrosion solution are detected by infrared ray （IR） analysis. Voltage is added to the triode structure for obtaining the brightness image of the spot on the screen. Eventually, the electron trace pulling from cathode to anode under an electric field is obtained by simulation. It is concluded that the simulation results accord with the experimental results which realize the optimized triode structure.