摘要：介绍了一种利用横向双扩散金属氧化物半导体（LDMOS）作为开关器件驱动激光半导体的设计方法。通过对半导体激光器驱动电路原理的分析,并结合PSPICE建立射频功率晶体管的电路模型,经过理论分析和计算从而获得更优化的驱动电路;采用高速电流反馈型运算放大器构成电流串联负反馈电路从而得到稳定的输出电流,有效地提高了窄脉冲信号的转换速率和频响特性。实验结果表明,半导体激光器输出电流脉宽20 ns-CW可调,上升和下降时间小于10 ns,幅度最高可达2 A,重复频率为0~10 MHz。实验结果验证了设计思路的可行性,进一步提高了半导体激光器的输出指标。

摘要：为了实现可调谐双波长激光输出,提出并设计了一种基于自反馈光注入结构的掺Er3+光纤(EDF)激光器,并对激光器的基本原理及实现方案进行了理论分析和实验验证。系统结构设计采用976nm波长的LD作为泵浦源,结合EDF,两支光纤布拉格光栅(FBG)和光纤环形镜(FLM)产生激光,并通过在FLM中熔接饱和吸收体(SA)起到稳频作用;将FLM输出激光耦合进入谐振腔形成自注入结构,与腔内振荡激光形成干涉,抑制模式跳变;通过控制两支FBG之间的可调谐衰减器调节谐振腔内的增益和损耗,实现单个波长或双波长输出。实验结果表明:SA长采用4m、EDF长采用6m时,激光输出阈值为28mW,将反馈光注入谐振腔后,系统阈值为25mW,输出激光波长随时间漂移得到明显抑制;当泵浦光功率为80mW时,通过调节位于两支FBG之间的可调谐衰减器(VA)获得稳定的双波长激光输出;随着泵浦功率增加,激光输出功率具有良好的线性度和稳定性。在1 540nm波长处激光输出最大功率为1.16mW,信噪比(SNR)大于50dB;在1 545nm波长处激光输出最大功率为1.89mW,SNR大于50dB。

摘要：针对复合材料智能蒙皮静载响应监测下的定位识别技术开展研究,提出并设计了一种静载识别验证系统。选用碳纤维复合材料板(CFRP)为研究对象,搭建光纤布拉格光栅正交对称式传感网络对复合材料板进行静载位置识别。利用数据相关加权系数理论和算法,对加载位置进行识别,实验表明定位精度低于2 cm。设计的静载识别验证系统为CFRP蒙皮结构健康监测提供了新思路和新方法。

摘要：柔性触觉感知信息获取是软体仿生机械手自主操纵的关键反馈环节,它提供了关于仿生机械手和物体接触点的相互作用力和表面特性的信息。从敏感材料、结构设计、制备方法到信号获取分析等方面,应用于软体机械手的柔性触觉感知方法近年来取得了一定进展,但是存在若干问题限制了技术的应用发展。为此,梳理了软体仿生机械手柔性触觉感知的概念与内涵,分析了相关的重要参数和设计原则,汇总分类讨论了不同结构的柔性触觉传感器的设计思想及其性能和应用,最后对软体仿生机械手柔性触觉传感器的发展前景提出了展望与思考。

摘要：为了实现全自动酶免分析仪多任务检测时的流程优化,合理安排多个项目的检测顺序,提出了一种基于遗传算法的多任务调度方法,并对方法的原理和算法模型的建立进行研究和设计。首先,分析全自动酶免分析仪的多任务调度与ATSP问题的相似性,接着分析用遗传算法解决ATSP问题的步骤,然后建立全自动酶免分析仪的调度算法模型,最后用MATLAB程序仿真多任务检测过程。结果表明,上述计的多任务调度方法寻优得到的检测顺序比人工设定检测效率提高15.04%。

摘要：为了实现高精度、快速的肉质成分检测,研究并设计了一种基于近红外激光光源的光纤导入结构的猪肉肥瘦成分检测方法。系统采用波长为670nm的激光二极管作为检测光源,分光比为10∶90的光纤耦合器将光源分为两束,选择其中90%通光一端作为检测光束,利用光谱仪采集反射光;将光纤导入探针,设计采用球形光纤端面以增加对反射光的接收面积。实验中探针分别刺入猪肉的不同部分,经过在肥瘦区域的实验对比分析,肥肉部分产生的反射光较强,瘦肉部分产生的反射光较弱;建立了包含50个样本的数据库,通过对样本进行分析,瘦肥正确识别率为96%。

摘要：为了实现稳定的窄线宽激光输出,设计了一种基于有源光纤环形滤波器的窄线宽掺铒光纤激光器,对其系统原理和实验分析进行了讨论。在环形腔中熔接一支分光比为50∶50的2×2熔融拉锥型耦合器,并且通过在该耦合器另外两端熔接一段长2 m的有源光纤,构成有源光纤环形滤波器,实现压窄线宽的目的。实验结果表明,在熔接环形滤波器后,输出激光边模得到明显抑制;在0~400 MHz频谱范围内,激光工作在单纵模运转状态;输出激光的3 d B线宽为3.4 k Hz。

摘要：为实现光纤光栅的高速精确解调,设计了3 d B带宽在1~3 nm之间的宽带布拉格光栅,进行波长寻峰分析,并进行了实验验证。实验结果表明,使用CCD检测光栅反射光谱信号时,像素点间波长间距固定,带宽较高的布拉格光栅可得到更多有效像素点,从而提高了光栅中心波长解调精度。温度测量对比实验表明,宽带FBG的解调精度相比普通光纤光栅提高了37.7%。

摘要：针对一种以Ⅳ型全息凹面光栅为核心元件的单色仪,为了保证仪器的光谱重建精度以提高波长准确性,通过频谱计算和理论推导对光谱重建过程中的抽样间距、光谱半高宽、探测器的光敏单元宽度和灵敏度常数等影响因素进行了分析,讨论了它们的取值关系对系统能否满足抽样定理的影响,得到了抽样间距与光敏单元宽度的合理取值区域,并应用在该型单色仪的设计实例中,为同类结构的单色仪提供了准确重建光谱的思路与方法。

摘要：无线能量传输作为一种新型的电力传输技术,为数量飞速增长的电子产品提供了便捷的充电方式,然而大功率驱动电路、充电距离和效率一直是制约无线充电技术实际应用因素。针对这些问题,基于磁耦合无线能量传输理论,对无线充电的等效电路进行了理论分析,探讨了影响充电效率的主要因素。以STM32单片机作为控制核心,通过设计大功率H桥式驱动电路、整流电路等,研制并搭建了无线能量传输充电实验平台,并对系统工作频率、无线充电距离以及有无中继线圈对系统性能的影响进行了实验和分析。结果表明所设计的无线能量传输充电平台具有相对完整的功能,且在24V驱动电压、2cm充电距离的情况下,负载接收功率达到了2.5 W。