摘要：针对空间扫描型光纤法布里-珀罗(F-P)传感解调系统中CCD的光照度分布建立了数学模型,研究了不同帧扫描频率下CCD输出信号和信噪比。利用已设计的解调模块进行了CCD光照度分布的实验,实验结果表明,当帧扫描频率不同时,CCD各个像素输出信号电压的实验值与计算值的相对误差均小于2.5%,同一像素输出信号电压的实验值与计算值的相对误差变化数值均小于0.005,随实验所用CCD帧扫描频率变化,信噪比以184Hz为分界点以两种变化斜率改变,验证了数学分析模型的有效性。

摘要：设计了一种用于流体压力的反射式光纤压力传感器。利用高反射率的弹性膜片作为光纤位移传感器的反射镜 ,由光纤光强分布理论出发 ,通过理论计算 ,分别给出了膜片直径、光纤芯径、光纤端面到膜片的初始距离与灵敏度的关系 ,为传感器设计最佳参数选择提供了参考。文中指出 ,传感器中光纤可以选用 2 0 0 μm左右大芯径光纤 ,膜片直径可以选 2～ 3mm ,光纤端面与膜片初始距离可选 2mm左右。在此情况下 ,传感器具有较高灵敏度和较好的线性。

摘要：因为器件性价比高、可复用、远距离探测,抗电磁辐射等优势,基于内腔光纤激光器的气体光谱检测方法受到了广泛的关注。通过精心设计气室和反射镜,建立了内腔光纤激光器气体检测系统。在锯齿波电压驱动下,F-P可调谐滤波器连续调谐,实现了波长扫描,可获得多条气体吸收谱线,一次扫描相当于多次测量,极大的提高了测量灵敏度。实验结果表明,检测误差可控制在100ppm内,相对误差小于实际气体浓度的3%。

摘要：针对紧凑型、高效的光泵太赫兹激光器(OPTL)技术,设计了基于负曲率空芯光纤的长腔型光泵太赫兹光纤激光器(OPTFL)结构。该OPTFL以聚甲基戊烯(PMP)材料的空芯光纤为工作气室,填充甲醇气体作为工作物质,采用连续9P(36)支CO2激光器为泵浦源。从速率方程理论和空芯光纤的传输理论出发,分析了影响OPTFL输出特性的因素,并对负曲率空芯光纤内部微结构进行了探索,通过调整内部结构,能够实现较低损耗的单模太赫兹激光传输。结合设计的负曲率空芯光纤,对长腔型OPTFL的可行性进行了分析,理论计算表明,在最佳工作条件下,通过适当增加谐振腔长度,太赫兹激光输出功率有望达到百毫瓦量级。研究结果为高功率、高性能的OPTFL提供了一种新的方法与理论指导。

摘要：设计了一种二极管型非制冷红外探测器的前端电路,该电路采用Gm-C-OP积分放大器的结构,将探测器输出的微弱电压信号经跨导放大器（OTA）转化为电流信号,再经电容反馈跨阻放大器（CTIA）积分转化为电压信号输出。该OTA采用电流反馈型结构,可以获得比传统OTA更高的线性度和跨导值。输入采用差分结构,可以有效地消除环境温度及制造工艺对探测器输出信号的影响。电路采用0.35μm CMOS工艺进行设计并流片,5 V电源电压供电。Gm-C-OP积分放大器总面积0.012 6 mm2,当输入差分电压为0~5 m V时,测试结果表明：OTA跨导值与仿真结果保持一致,Gm-C-OP积分放大器可实现对动态输入差分信号到输出电压的线性转化,线性度达97%,输出范围大于2V。

摘要：太赫兹窄带滤波器是太赫兹波段无线通信、高分辨光谱分析和被动式安检成像等技术设备中不可或缺的功能器件,而介质光栅中的导模谐振(GMR)效应是实现高品质因数太赫兹窄带滤波器的重要方法。目前,常使用严格耦合波分析法(RCWA)描述光栅的辐射特性并结合粒子群算法(PSO)优化结构参数来设计导模谐振滤波器(GMRF)。然而,该方法的建模过程复杂并且不能设计广义的超材料光栅。本文提出一种新的自动化设计方法,使用电磁仿真软件CST和PSO相结合设计导模谐振滤波器,采用含有惩罚项的目标函数对滤波器参数进行优化。运用该设计方法分别设计了中心频率位于0.65 THz的一维矩形光栅带阻滤波器和中心频率位于0.6 THz的二维偏振无关的超材料导模谐振滤波器,并通过光刻和反应离子刻蚀加工所设计的高阻硅光栅,分别测量了光栅在TE偏振态下的正入射光谱和入射角为4°、8°的斜入射光谱,谐振的分布和变化规律与仿真结果一致,验证了设计方案的有效性。该研究为太赫兹波段导模谐振器件的研究提供了新的设计方法,并由此推动太赫兹无线通信、光谱分析和被动成像的发展。

摘要：介绍了医用超声内窥镜成像系统的工作原理,构建了驱动控制系统。根据超声成像系统指标确定了超声探头的设计参数,并具体设计了超声波激发、接收电路以及系统收发保护电路,电路的性能已得到实验的验证。

摘要：采用基于高阻硅的曲折线型(meander-line)介质超材料,设计了一种宽带的太赫兹四分之一波片,可以在较宽的频率范围内将入射的线偏振太赫兹波转换为圆偏振太赫兹波出射。三维全波模拟显示,通过恰当地设计超材料微结构的几何尺寸,可以调节微结构的双折射特性,进而改变沿微结构两个正交方向偏振的太赫兹波的透射振幅和相位,使之振幅相近(约0.55),相位相差90°。实验上,通过离子束刻蚀硅的方法按照设计加工了一个样品,并利用太赫兹时域频谱系统进行了表征。实验结果和模拟结果吻合得很好,实现了带宽在1.07~1.41 THz范围内有效的四分之一波片,对应的归一化椭圆率高达0.99,证实了该设计的有效性。此外,还通过改变微结构的几何参数,进一步在模拟上设计了两个在其他太赫兹波段工作的四分之一波片,证明了该微结构的可调谐特性。

摘要：利用最高空间频率分析法,通过逐点分析记录在 CCD 上的空间频率信息,研究了物体可允许记录的最大横向尺寸、最小记录距离、全息图的信息量、空间分辨力、再现像的横向分辨力、轴向分辨力及散斑大小,并得到了数学表达式。理论分析和实验结果表明,数字同轴全息系统放宽了对 CCD 分辨力的要求,有较高的分辨力,较低的散斑噪声、灵活、简单的系统结构及较高的 CCD 空间带宽利用率,在增强系统性能方面要优于数字离轴全息系统。这一研究为数字全息系统的设计和操作提供了一定的理论和实验指导。

摘要：提出了一种用于40 Gbit/s单信道光纤通信系统的动态色度色散(CD)补偿方法。该方法通过检测线路中的色散值,以此作为反馈信号控制动态可调节色散补偿器(TCDC)实现系统的动态CD补偿。TCDC主要由2×2光开关、色散补偿光纤(DCF)和掺铒光纤放大器(EDFA)组成。设计中,增加光开关的数量可以提高色散补偿器件的补偿范围和精度;通过探测传输光信号某一频率(12 GHz)周围窄带范围内的电功率值可实现线路中CD的即时检测。系统的理论补偿量最大可达124 ps/nm。