摘要：为了改善离散多音（DMT）调制点对点可见光通信（VLC）系统在不同通信距离下的通信性能,设计并实现了一种基于16-PSK增益自调整型正交频分复用（OFDM）的VLC终端,研究了自适应增益调整和信道估计技术,分别测试了VLC系统在不同工作条件和不同通信距离下的误码率（BER）性能。实验结果显示,在30-120cm通信范围内,当未采用自适应增益调整以及信道估计技术时,系统的BER范围为0.1-1.0;使用这两种技术后,系统的BER可降至10^-2以下,并且在40-100cm通信距离内,BER更为恒定,其值小于10^-3。这表明,采用自适应增益调整以及信道估计技术,可在一定程度上降低BER并改善系统的稳定性。

摘要：设计了一种高浓度稀土铒掺杂聚合物填充硅狭缝结构的平面光波导放大器(工作波长1 550 nm,泵浦波长1 480 nm),能够在低泵浦下获得高增益,可以应用于硅基光互联的损耗补偿。通过扫描电镜照片观察发现,合成的铒掺杂聚合物材料具有良好的纳米狭缝填充能力。考虑铒离子的合作上转换和激发态吸收,利用铒离子四能级跃迁模型,建立原子速率方程和光功率传输方程,数值仿真分析了聚合物光学性质、狭缝波导结构参数及信号光泵浦光功率等放大器增益特性的影响因素。这种具有纳米截面尺寸的光波导放大器,获得4.5 d B的信号光相对增益仅需要1.5 m W的泵浦光,展现了良好的集成光学应用前景。为了进一步提高增益,引入了多层狭缝结构,四层狭缝波导的重叠积分因子比一层狭缝的高42%。

摘要：为了克服主客掺杂型有源材料均匀性和稳定性差的问题,采用键合掺杂方法,将高温热解法制备的油酸修饰掺铒氟钇钠纳米晶粒与甲基丙烯酸甲酯发生共聚反应,形成键合型有源芯层材料。纳米晶粒均匀固定在聚合物分子链上,抑制了高浓度掺杂时的团聚析出且材料更稳定。纳米粒子在聚合物中的质量百分比达到约1wt%,具有良好的成膜性,用原子力显微镜照片观察薄膜表面粗糙度为1.76 nm。用椭偏仪测量薄膜光学性质,并用柯西色散模型拟合出薄膜折射率随波长的变化关系,材料在1550 nm信号光波长的折射率为1.485。设计嵌入式波导结构,采用有限元方法进行模式分析和计算光场强度分布。采用紫外光刻和感应耦合等离子体刻蚀工艺制备凹槽形下包层,填充有源材料制备条形波导放大器。实验结果表明,当1550 nm信号光功率为0.1mW,1480 nm泵浦光功率为390 mW时,在1.2 cm长的样品中得到了3.58 d B的信号光相对增益。

摘要：为解决基于有机衬底的传统光波导传感器灵敏度低的问题,提出了基于聚合物材料的高灵敏度MZI(Mach-Zehnder Interferometer)波导的传感器结构,从理论上设计了对称形MZI和非对称形MZI的高灵敏度波导传感器结构。得到对称型MZI形波导传感器折射率在1.34~1.36、1.36~1.38和1.38~1.40区间内灵敏度分别为1 850.76 d B/RIU、1995.09 d B/RIU和1 547.30 d B/RIU。圆弧型非对称型MZI波导传感器折射率在1.33~1.35、1.35~1.38和1.38~1.40区间内灵敏度分别为1 719.23 d B/RIU、1 251.68 d B/RIU和2 065.22 d B/RIU。对这两种传感器结构,通过多个波导传感器相集成的设计,可实现材料在折射率1.33~1.40区间内的高灵敏度传感。

摘要：为有效地对大气环境中的CO气体进行监控,设计和制作了一种可在室温下工作的新型结构Nafion基CO气体传感器。该传感器由活性炭过滤帽、Pt敏感电极、Nafion膜、对电极、分隔层和储水罐等部分组成。储水罐的设计提供了Nafion膜正常工作时所需要的湿度环境。采用化学沉积法在Nafion膜上制备Pt敏感电极的工艺条件。研究结果表明,当反应物 H2 PtCl6溶液浓度为5 mmol/L、还原剂 NaBH4溶液浓度为30 mmol/L, NaBH4溶液的pH值为13时,制作的Pt电极具有最好的气敏特性。对体积分数为400×10^-6的CO测试时,响应电流为107 nA,响应时间为40 s,恢复时间为50 s。当CO体积分数在50-400×10^-6时,传感器的响应电流值与CO气体浓度具有很好的线性关系。

摘要：设计并制备了一种高集成度、低成本、低损耗4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列。利用BPM软件对交叉结构光波导延迟线的Y分支的损耗、弯曲损耗进行数值模拟。综合考虑器件尺寸和损耗参数,设计交叉型延迟线结构的弯曲半径最小为1 500μm,引入优化的锥口Y分支结构和垂直相交波导结构。采用标准半导体制作工艺制备器件,测试得到了器件的红外输出光斑,延迟线延迟时间分别为0、113、226和339 ps。4通道二氧化硅延迟线阵列能实现相邻通道相等的延迟时间间隔,且可通过集成实现延迟时间的增加,同时输出端可以与光纤阵列集成。

摘要：以Zynq-7000为核心的处理器,设计了一种基于SOPC的人脸检测系统,实现了图像采集、处理、检测及结果显示等功能。采用了人脸检测Adaboost算法,该算法的人脸检测具有高速性和高准确性。最后搭建了人脸检测的硬件平台,经过实验验证,在输入图像大小为640*480像素条件下,该系统的检测速度为每秒17.8帧,检测率达到93%,误检率2%,基本实现了实时人脸检测的要求。

摘要：介绍一种实用的导电聚合物薄膜电阻率测量系统。电阻率的测量原理基于四探针法与比率测量法,以低值恒压激励代替恒流激励,使2种方法结合在一起;然后以ARM7微控制器为系统核心,构建了量程自适应的半自动式系统架构;对电路实际能达到的分辨率和设计要求分辨率进行详细的分析;最后测量了系列标准电阻和部分导电聚合物薄膜样品的电阻率值,与标准方法进行了对比,分析了系统各项指标。

摘要：为解决有机/无机杂化材料薄膜厚度较薄且难加工等问题,设计并制作了一种基于加载条形光波导结构的MZI(Mach-Zehnder Interferometer)型快速、低功耗热光开关器件。聚合物材料具有较低的热导率和较大的热光系数,能有效降低器件的功耗,以热导率相对较大的Si O2的衬底作为下包层,可有效加快器件响应时间。采用热光系数较大的有机/无机杂化材料DR1/Si O2-Ti O2作为波导芯层,以聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA):Poly-Methyl-Methacrylate-Glycicly-Methacrylate)作为加载条波导,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA:Polymethyl Methacrylate)作为波导上包层,设计了热光开关器件。采用COMSOL软件模拟了器件的光场和热场分布,采用微加工工艺并结合光漂白技术进行了开关器件的制备。并在1 550 nm工作波长下测试开关器件的性能。可在缩短器件响应时间的同时降低器件的功耗,驱动功率为9.2 m W,消光比为21.2 d B,开关的上升、下降时间分别为152.8μs和180.0μs。

摘要：本设计通过采用分割电容阵列对DAC进行优化,在减小了D/A转换开关消耗的能量、提高速度的基础上,实现了一款采样速度为1 MS/s的10-bit单端逐次逼近型模数转换器。使用cadence spectre工具进行仿真,仿真结果表明,设计的D/A转换器和比较器等电路满足10-bit A/D转换的要求,逐次逼近A/D转换器可以正常工作。