摘要：多重体全息光栅可当作一种粗波分复用器使用.用严格耦合波分析算法对多重体全息光栅的衍射效率进行理论分析,计算并分析光栅厚度及布拉格角度对该复用器的偏振相关损耗的影响.数值结果表明,通过优化光栅厚度和布拉格角度,在无明显增加附加损耗的前提下,可获得一种低偏振相关损耗的复用器.实验制作了一个波长间隔为20nm的8通道粗波分复用器,其测量结果与模拟计算结果吻合.

摘要：基于3D/2D点对应的相机参数估计方法在众多视觉应用中占据着举足轻重的地位。perspective-n-points-focal-radial(Pn Pfr)方法根据3D/2D点对应,估计相机的位姿、焦距,以及径向畸变参数。针对其最小点数配置,即4点配置,也即P4Pfr问题,提出一种鲁棒高效的解法。首先,基于针孔相机模型和径向畸变模型定义伪深度因子;然后,对3D点去中心化,消去平移向量,构建鲁棒的P4Pfr模型;最后,基于该模型参数化旋转矩阵,结合旋转矩阵约束求解。根据上述求解框架,分别针对普通配置和平面配置设计解法,前者通过Gr?ebner基多项式求解,后者采用一元六次方程求解。通过模拟仿真和数据集测试验证所提方法精度、鲁棒性,以及效率。实验结果表明,所提普通配置解法和平面配置解法分别具有同类最优和仅次于同类最优的鲁棒性,两者均有着同类最快的求解速度。

摘要：基于飞秒条纹相机系统和飞秒电子衍射系统设计需求,通过蒙特卡罗方法模拟研究了在阴栅加速区光电子能量、角度分布和空间电荷效应对光电子时间弥散和能量弥散的影响。确定了紫外和软X射线波段入射光电阴极时,光电子六种初始能量分布的时间弥散精确值。分析了光电子发射电流密度、加速电场和时间弥散的关系。发现了电子脉冲在加速区轴向速度的线性啁啾、能量弥散变化和在自由区不相同。

摘要：针对纳米尺度热现象研究的需求,基于表面等离激元光镊对金纳米颗粒的动态操控能力,设计了一种实时、动态、可控的纳米热源。利用有限元法对光镊系统中金纳米颗粒的光热效应与表面等离激元电磁场强度的关系进行了模拟,阐明了由于表面等离激元和局域表面等离激元的耦合作用导致的电磁场能量聚集和增强,以及同时实现的金属纳米颗粒的光热效应;分析了在该光镊系统捕获金属颗粒过程中颗粒所产生的热效应,并由此得到了实时控制纳米热源热功率的方法。在理论研究的基础上设计实验并证实了该光镊系统中金纳米颗粒基于光热效应的加热能力。结合表面等离激元光镊系统对纳米热源的精确定位操控能力,该系统为纳米尺度热现象的研究提供了灵活而可靠的手段。

摘要：本文基于结构光投影数字化传感系统构建东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis表面的三维结构。首先得到其外形尺寸和肢体各部分拓扑结构,然后从被调制的条纹结构光中恢复出物体表面高度变化的相位信息,再通过相位和高度的对应关系重建出物体表面三维特征。此结果将为农药研制和施用设计提供科学依据,对促进蝗虫的防治以及虚拟昆虫研究起到积极作用。

摘要：器件的负偏压温度不稳定性(Negative bias temperature instability,NBTI)退化依赖于栅氧化层中电场的大小和强反型时沟道空穴浓度,沟道掺杂浓度的不同显然会引起栅氧化层电场的变化。栅氧化层的厚度不仅影响栅氧化层电场,而且会影响沟道空穴浓度,因而,改变沟道掺杂浓度和栅氧化层厚度会引起NBTI退化的不同。首先利用pMOSFETS器件的能带图和NBTI的退化模型,推导出了器件NBTI随器件参数变化的公式,并修订了NBTI的数值模拟方法,然后分别利用理论计算和数值模拟的方法对不同器件参数、相同阈值电压的器件进行定量地计算和仿真,继而总结出一种分析器件NBTI退化的应用模型,可对集成电路和器件的可靠性设计提供指导。

摘要：AlN晶体在c轴方向具有很强的自发和压电极化效应,影响了其器件的性能。生长高质量的非极性面AlN晶体材料是解决该问题的有效途径。本研究结合AlN晶体沿c轴择优生长的特点,使用自行设计的双区电阻加热生长装置,升华制备出尺寸为厘米级m面非极性AlN单晶体,并利用X射线衍射和能谱对样品进行测试分析。实验结果表明AlN单晶体的方向为(100),铝和氮原子比例为50.3%和49.7%,接近理想比例1∶1。最后,对m面非极性AlN单晶体的形成机理进行探讨。

摘要：长磁透镜是展宽型分幅相机的重要部件,使用大电流激励长磁透镜可在漂移区产生强磁场,从而提高相机空间分辨率.由于焦耳热效应的影响,长磁透镜无法长时间工作在大电流环境下.本研究基于串并联Marx结构,设计了应用于长磁透镜的电流脉冲发生器,研究了充电电压、储能电容、负载以及电路串、并联级数对输出电流脉冲的影响.当充电电压增大,储能电容值增大,负载减小,串联级数增加时,脉冲峰值电流增大;并联级数增加时,峰值电流呈先增后减的变化趋势.当储能电容值增大,负载增大,串联级数减少,并联级数增加时,脉冲半高宽增大.建立长磁透镜模型,模拟了长磁透镜轴上磁场强度分布.长磁透镜内径越大,轴上磁感应强度越弱;激励电流越大,磁感应强度越强.采用四级串联、两路并联的Marx脉冲电路产生了峰值457 A,半高宽6.76 ms的电流脉冲.该电流脉冲激励长磁透镜,获得了53.72μm的空间分辨率.

摘要：基于垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,VCSEL)的同轴管壳封装等效电路模型,分析影响器件高频性能的封装寄生参量.结合量产要求,通过调节管壳的部分结构参数与介质材料的介电常数,提高器件频率响应.分析结果表明,优化设计后的器件高频性能得到显著提高.

摘要：非线性体效应在计算机断层扫描重构的理论与应用中,仍然是一个悬而未决的问题。本文利用优化重构算法来解决非线性体效应,建立了离散非线性X射线投影变换模型,将X射线投影变换的逆问题变为一个非凸的优化问题,通过裁剪原用于求解凸优化问题的一阶原对偶算法,提出非线性迭代重构算法来解决非凸问题。通过构建成像系统模型对算法的收敛性和重构精度进行了模拟验证,模拟中重建的图像首先通过检验在极窄的显示窗口中显示小于1%的对比度,然后使用相对于真实图像的差异的l2范数进行定量分析。模拟结果表明,在计算精度范围内,非线性重构算法可以收敛到真实图像,而且对于图像衬度小于1%的细节,重构图像也可以显示出来。该研究结果可为设计有效补偿非线性体效应伪影的计算机断层扫描成像应用算法提供参考。