摘要：基于紫外-可见光谱技术,设计了一种可用于水质参数溶解氧(COD)实时在线检测的系统,介绍了系统的测量原理和总体结构(光路和电路)的设计。通过对水体COD的检测,测得了COD溶液的光谱数据,利用光谱数据建立了PLS算法预测模型和电压解算模型,并对两种模型的预测精度进行了对比。同时考虑到水体中的环境干扰因素,重点分析了浊度、温度对COD测量结果的影响,并对所构建模型进行了补偿和校正,提高了系统的检测精度。实验结果表明,相比传统的水质COD检测方法,该系统实现了快速、高精度和实时在线检测的目的。

摘要：针对温感区域长度小于空间分辨率导致温度测量不准确的问题,提出一种多点温度校正方案,并介绍了一种可应用于中小尺度剖面温度分布测量的装置和方法。采用基于多峰高斯拟合的方案,实现了多个测量不准确温度点的同时校正,提高了系统的温度准确度,设计了分布式拉曼测温系统样机,通过将光纤部分缠绕在PPR管上实现了中小尺度剖面温度分布测量。实验装置使2 m和1.5 m温感区域的测量准确度提高到1℃;测得冬季黄河万家寨水库冰盖厚度约为42.33 cm,与人工测量结果相差约为1.67 cm;测得36 m深河水剖面的温度约在0.32℃~0.90℃范围内波动。实验结果表明,采用该分布式拉曼测温系统能够在野外大范围监测河道流水剖面的温度分布。

摘要：为了优化聚合物太阳能电池的光伏性能,设计合成了一种基于噻吩-苯非对称单元的二酮吡咯并[3,4-c]吡咯(DPP)类聚合物给体材料(PDPP-PT)。非对称结构的设计使得该聚合物具有较好的分子堆积,有利于器件的制备。该聚合物具有范围在300~900nm的宽吸收光谱、1.5eV的窄光学带隙。在器件性能方面,活性层厚度达260nm时,测得开路电压(Voc)为0.68V,光电转换效率(PCE)为1.51%。因此,PDPP-PT给体材料在制备厚活性层太阳能电池时具有一定的优势并为聚合物给体材料的分子设计提供了一种新的思路。

摘要：利用确定性的数学算法可产生快速伪随机数,然而其具有可预测性,难以确保信息安全。从混沌物理熵源中提取的物理随机数具有统计无偏和不可预测性,但是受限于传统混沌电路的带宽瓶颈,随机数的实时产生速率无法有效提高,为此,设计实现一种基于自治布尔网络的宽带混沌振荡器。研究结果表明:利用该装置可产生速率达10 Gbit/s的物理随机数序列;所产生的物理随机数序列具有良好的随机统计特性;该装置可便捷地应用于数据加密、高速保密通信等领域。

摘要：为了开发新型多功能的蓝光电致发光材料与器件,设计并合成了一系列氟取代联蒽类材料(BAnFs),通过改变吸电子基团的取代模式,进而调节其光物理性能、热稳定性和能级。以CBP为主体、BAn Fs为掺杂的器件表现出高效的深蓝光发光性能,对应的色坐标为CIE(0.15,0.08),特别是对BAn-(3,5)-CF_3器件的电流效率为3.05 cd/A,最大外量子效率(EQE)高达5.02%。同时BAnFs材料可作为高性能的蓝光主体材料,其EQE为3.56%~5.43%。因此,BAn Fs可作为新型高性能的多功能蓝光发光材料。

摘要：针对混沌半导体激光器输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套面向混沌半导体激光器的高稳定控制系统。利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的高稳定高精度恒流控制;采用模糊自适应比例-积分-微分算法以及H桥驱动电路设计的温度控制器实现了对激光器温度的稳定控制。结果表明,所设计的双通道电流源输出电流范围分别为0.00~40.00 mA和0.00~100.00 mA,在室温25.0℃环境下稳定度分别优于0.002%和0.004%,调节精度均可达0.01 mA;驱动电流为20.00 mA时,混沌半导体激光器连续工作120 min的输出光功率漂移量分别仅为0.0066 dBm和0.0072 dBm;温度控制电路的温度控制范围为18.0~40.0℃,激光器在25.0℃下工作120 min的中心波长漂移量仅为0.007 nm。该控制系统在环境温度为10.0~40.0℃范围内可稳定工作。

摘要：近年来,混沌激光已广泛应用于保密通信、高速随机数生成、混沌激光雷达、混沌光时域反射仪、光纤传感和测距等方面。与离散器件构成的装置不同,集成芯片具有尺寸较小、功耗较低、稳定性较好和适用于大批量生产等优点。结合混沌应用和集成芯片的优势,光子集成的混沌半导体激光器应运而生。将光子集成混沌半导体激光器分为五类,并分别介绍了国内外相关机构在集成结构、集成区域的尺寸、集成构成的特点及集成混沌激光器的应用等方面的研究进展。另外,设计并介绍了一种新型的面向蝶形封装的混沌外腔半导体激光器。

摘要：在前期设计电路的基础上,对具有不同型号热电制冷器(thermoelectric cooler,TEC)混沌激光器的温度和驱动电流控制电路进行优化,实现对不同型号TEC混沌激光器的温度及电流的有效控制,输出到TEC端的最大电压调节范围为0~3.3 V,输出电流稳定度在0.02%以内,输出波长波动稳定在9 pm以内.与Newport驱动源相比,本设计将光发射次模块激光器输出波长的归一化均方差从0.004 4降至0.002 0,控制稳定性得到明显提高.

摘要：为获得对混沌激光器的高稳定性驱动电流,实现对混沌激光器驱动电流与温度的高精度调节,基于ADN8810和ADN8835芯片设计一种混沌激光器驱动及温控电路.电路可输出驱动电流0~80 mA,满足最小调节精度0.01 mA线性可调的驱动能力;可在0.5~4.5 V调节半导体制冷器(thermoelectric cooler,TEC)端最大电压值以适应具有不同TEC的激光器;在0.5~4.3 A调节TEC最大电流值以保护激光器.实验结果证明,本电路输出的驱动电流稳定度优于0.007%,2 h内激光器的温度最大波动为0.17℃.能够满足混沌激光器的需求.

摘要：为研究集成激光器生成微波信号特性,基于光注入法设计面向微波信号生成的3段式单片集成分布反馈二极管激光器(distributed feedback laser diode,DFB-LD).基于麦克斯韦-布洛赫模型,构建DFB-LD的行波速率方程组,并搭建基于多段式单片集成激光器的仿真系统,研究3段式生成微波的时序、光谱及频谱特性,分析激光器偏置电流、波导偏置电流及波导失谐量对微波信号特性的影响.仿真结果表明,频谱在激光器偏置电流达到阈值电流的6倍时不再存在拍频分量,微波频率随着波导偏置电流的增大基本保持不变,通过调节波导失谐量可对微波信号实现14.29 GHz的调谐范围.研究结果为集成半导体器件产生微波信号提供新思路和方法.