摘要：石墨烯作为一种单层碳原子二维材料,在可见光和近红外波段吸收率只有2.3%左右,这限制了石墨烯在光电探测、光电调制等领域的应用.本文基于纳米超材料结构的磁激元共振效应,设计了一种金属-绝缘层-金属-石墨烯混合二维浅光栅结构,通过设计混合二维浅光栅结构尺寸来改变石墨烯化学势,实现了石墨烯在近红外波段的吸收增强和调制.利用有限元仿真和等效电路模型,系统地分析了非正入射、结构参数和石墨烯化学势对吸收特性的影响.研究结果表明,混合二维浅光栅结构的磁激元共振效应可以明显提升石墨烯在近红外波段的吸收率,并且对入射角度和极化方向不敏感.在特定结构参数下,混合二维浅光栅结构在1480nm处吸收率达到了85%,其中石墨烯的吸收率为55%,提升了24倍;通过调控石墨烯化学势从0.1eV增大到1.0eV,分别实现了不同结构尺寸下54.8%,50.3%,46.8%的反射率调制深度.

摘要：在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术,存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足,针对太赫兹波探测进行优化设计,同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。

摘要：本文提出了一种基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器仿真模型.该模型包括了利用电光调制器偏压调制实现的模式锁定、采用微波信号与滤波器冲激响应卷积实现的模式选择,以及基于双环信号相干叠加的超模噪声抑制.采用改进的脉冲跟踪法实现了双环信号的同步演化仿真.基于提出的模型仿真了谐波锁模状态下的输出微波脉冲信号的波形、频谱、超模噪声抑制和相位噪声特性,仿真结果与实验结果相符.该仿真模型可用于设计基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器,以及研究双环腔内的动力学过程,有助于获得高超模噪声抑制比的微波信号.

摘要：气湿传感器在环境检测、工农业生产以及医疗健康等领域应用甚广,然而主流的电阻、电容、光电气湿传感器需要外部供能工作,一方面电池的频繁更换与维护增加了泄露引起的环境污染,另一方面传感器对外界能源过于依赖将限制其在缺乏能源的场合中正常工作.鉴于此,通过赋予气湿传感器自发收集外界环境能量并转化成电能的能力,以实现长期自主工作的自供能气湿传感器的理念应运而生.摩擦纳米发电机(TriboElectric NanoGenerator,TENG)作为一种新型能量俘获装置,由于其成本低、可结构设计且能量转换效率高等优势,在机械能收集与自供能传感器等领域应用广泛.进一步赋予TENG外界信息感知的能力,可实现单一器件兼具能量收集与气体敏感的功能,这种一体化摩擦电自供能传感器是目前传感器领域发展的一个热点方向.本文对一体化摩擦电自供能气湿传感器的研究现状与最新进展进行了综述,可从以下三个方面进行概括.(1)一体化摩擦电气湿传感器工作原理与气敏机理,并基于TENG的等效电路模型论述了影响敏感性能的参数—介电层摩擦电荷密度、介电层介电常数与电极层电导率;(2)一体化摩擦电气体传感器的研究进展,根据检测对象将其主要分为氨气(Ammonia,NH3)、乙醇以及其他有机挥发化合物(Volatile Organic Compound,VOC)气体传感器,介绍了其在呼出气、食品变质以及尾气排放检测场合的应用;(3)一体化摩擦电湿度传感器的研究进展,根据湿度对输出电信号幅值影响的不同将其主要分为电信号下降型传感器与电信号上升型传感器,介绍了其在非接触开关、皮肤湿度与尿不湿检测场合的应用.最后对一体化摩擦电气湿传感器的研究现状与面临的问题挑战进行了总结,并对其未来的发展方向进行了展望,可为相关研究提供参考.

摘要：采用非线性放大环形镜的被动锁模机制,通过加入手动可调滤波器及光纤光栅等实现单波长光谱输出,设计出一种可调谐纳秒脉冲光纤激光器。纳秒矩形脉冲由被动锁模掺铒光纤激光器产生,激光器的腔长为430 m,脉冲的重复频率为465 kHz。被动锁模光纤激光器中实现可调谐脉冲输出的关键器件包括宽带锁模器件和可调谐滤波器,其中宽带锁模器件是反射式的非线性放大环形镜。结果表明,当激光器工作在1560 nm,泵浦功率为400 mW时,脉冲宽度为10.58 ns,单脉冲能量为70.28 nJ。激光器的可调谐范围为1523.4 nm~1575 nm,比此前报道的可调谐范围要宽10 nm。

摘要：对谱域光学相干层析系统(SD-OCT)采用色散补偿方法进行优化,是提高系统成像质量的重要方式。本文提出了一种基于数值多项式拟合的色散补偿方法。该方法通过提取干涉信号的相位并解包裹,利用数值多项式对解包裹后的相位进行拟合,然后根据拟合出的高阶色散因子对干涉信号做相位补偿。本文利用SD-OCT系统测量出不同光程差位置处的轴向分辨率和信噪比,通过比较分析色散补偿前后系统的轴向分辨率及信噪比,来验证该方法的有效性和可靠性。结果表明,本文设计的色散补偿技术可以使系统具有良好的轴向分辨率,三阶多项式拟合相位的色散补偿方法在约1.5 mm的成像深度范围内有明显的优化效果。

摘要：皮肤是人体最大的器官,能够感受温度、湿度、压力以及外界复杂的刺激.通过电子系统(电子皮肤)重塑人体皮肤的属性是一个研究热点,在人工智能、机器人和人机界面等方面具有广泛的应用.为了模仿人体皮肤的触感,研究者采用不同传导机制和结构设计研发出具有柔性、可拉伸、高灵敏度和高分辨率等要求的传感阵列.高密度柔性电路集成技术、无线技术和自供电技术使得电子皮肤具有便携和可移动等特点.自愈合技术使得电子皮肤对于意外的划伤产生自愈合效果以弥补器件的功能.本文综述了近期国内外用于模仿皮肤感知和生成仿生信号能力的材料、设备,以及改善电子皮肤性能所采用的先进技术.

摘要：提出了一种高能效的细粒度可重构的深度神经网络(DNN)加速芯片。该芯片是基于并行计算阵列设计的,它包含144个处理单元,多个处理单元可以实现卷积、矩阵乘、取最大值或取平均值等运算,可以用于加速DNN。每个处理单元之间是通过片上网络(NOC)连接的,每个处理单元的运算结果可以直接发送给相邻的处理单元,运算中间数据不需要缓存。相邻处理单元间的数据流可以自由配置成各种拓扑结构,从而适配运算的多样性。为了实现激活函数,提出了一种高效的映射非线性函数的硬件实现方法。该芯片采用了标准的130 nm CMOS工艺制造,芯片面积为5.77 mm^2。该设计在133 MHz的工作频率下实现了38.3 GOPS的峰值算力。该芯片在1.2 V的电源电压下功耗为109 mW,芯片能效为0.351 TOPS/W。

摘要：随着智能化技术及物联网的不断发展,柔性压力传感器作为可穿戴电子设备和电子皮肤的核心器件,拥有了越来越广阔的市场。经过了十余年的发展,压阻式柔性压力传感器的相关研究已经从探究具有压敏效应的导电高分子复合材料发展到了对高性能传感器的制备研究。为了获得高性能的柔性压力传感器,研究者们在传感器的材料、结构及器件设计等方面进行一系列的创新型研究工作。目前已经研制出了一些基于新型材料与结构的高性能、低成本的柔性压力传感器,并且在可穿戴传感器、电子皮肤等应用领域已经获得了一定程度的发展。本文综述了近年来压阻式柔性压力传感器在材料、结构及应用方向的创新及发展,并对该类传感器的发展进行了展望。

摘要：软开关变换器是一个复杂的非线性系统,其中存在分岔和混沌等复杂的非线性现象。另一方面,由于谐振电容和电感的存在,使得变换器的非线性动力学行为变得更加复杂。以Buck ZCS PWM变换器为研究对象,详细分析了变换器中的非线性现象,研究了软开关PWM变换器的非线性动力学行为。根据Buck ZCS PWM变换器的工作原理,在PSpice中设计了Buck ZCS PWM变换器的仿真电路。分别以滤波电感,滤波电容和负载电阻为分岔参数,通过电路仿真分析了Buck ZCS PWM变换器在时域和相空间的非线性现象。基于PSpice电路仿真,研究了Buck ZCS PWM变换器复杂的非线性动力学特性,Buck ZCS PWM变换器中元器件参数的变化可能使系统进入倍周期分岔态和混沌状态,从而导致整个电路系统的输出不稳定。