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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：单锋朱圣清苏丹张晓阳张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

有机聚合物太阳能电池(Organic Solar Cell,OSC)作为新一代光伏器件，以工艺简便、低能耗、低成本、大面积制备等独特的优势，在近年来受到研究者的广泛关注。然而OSC如今的发展却遭遇瓶颈:光伏材料载流子的低迁移率迫使OSC的活性层厚... 详细信息

有机聚合物太阳能电池(Organic Solar Cell,OSC)作为新一代光伏器件，以工艺简便、低能耗、低成本、大面积制备等独特的优势，在近年来受到研究者的广泛关注。然而OSC如今的发展却遭遇瓶颈:光伏材料载流子的低迁移率迫使OSC的活性层厚度需要尽可能减小以满足光生载流子有效收集的要求，而较薄的吸收层则会导致OSC光吸收损失严重及器件性能的下降。于是如何在满足载流子有效收集的前提下增强OSC的光吸收率成为目前的研究热点. 金属表面等离子体(surface plasmon，是目前纳米光子学中最引人注目的应用研究方向;借助于金属纳米结构，它可以将电磁场高度局域在纳米尺度的范围之内，使得光近场区域场强得到大幅度的提高;利用局域表面等离子体(LSP)的场局域作用，可以将发散的电磁能量高度汇聚在金属纳米结构的近场区域。基于这一特性，本文借助有限元法，建立了金属纳米颗粒增效的有机聚合物太阳能电池结构结构模型，系统研究了球形、立方体金属纳米颗粒对OSC光吸收因素的影响。首先对金属纳米颗粒引入OSC不同功能层中(活性层和缓冲层)的效果进行对比并深入分析，确定金属纳米颗粒在OSC中的引入位置:其次探讨球形、立方体金属纳米颗粒引入所在功能层中的LSP规律，结合理论模型，建立金属纳米颗粒结构参量(尺寸、阵列周期)的优化设计方法。结果表明，金属纳米颗粒置于有机聚合物太阳能电池活动层中的吸收增强高于其在缓冲层的增强，金属纳米颗粒位于不同功能层激发LSPR的局域场分布;在活动层中引入金属纳米颗粒时,立方体金属纳米颗粒对有机聚合物太阳能电池的增强效果高于球形金属纳米颗粒:金属纳米颗粒阵列通过增加光子入射，可以提高光电材料的吸收效率;局域表面等离子体效应使得光场强度局域增大，一方面可以激发更多的电子空穴对分离，提高电子空穴对的分离率，另一方面，还能够伸得分离的电子空穴获得更大的能量，复合变得相对困难，到达电池电极的到达率得到提高。

关键词：有机聚合物太阳能电池金属纳米颗粒等离子体光吸收特性

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基于温度的挠性陀螺多速率精确标定技术研究

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仪器仪表学报 2013年第1期34卷 11-17页

作者：申冲陈熙源李建利东南大学仪器科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191

分析了一类智能交通系统(intelligent transportation system,ITS)用挠性陀螺的标度因数与输入角速率和环境温度之间的非线性关系,重点研究了不同环境温度下标度因数的变化规律及其标定问题。充分考虑了输入角速率与环境温度对挠性陀螺... 详细信息

分析了一类智能交通系统(intelligent transportation system,ITS)用挠性陀螺的标度因数与输入角速率和环境温度之间的非线性关系,重点研究了不同环境温度下标度因数的变化规律及其标定问题。充分考虑了输入角速率与环境温度对挠性陀螺标度因数的影响,首次提出了一种基于环境温度的挠性陀螺多速率精确标定与补偿方法,建立了高阶、高次、非线性的标度因数拟合模型。实验研究结果表明,相对现有技术,提出的模型拟合精度较高且应用简便,能够有效地降低温度对标度因数的影响,提高挠性陀螺的温度适应性。

关键词：智能交通系统惯性导航系统挠性陀螺标度因数温度误差

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箭载SINS杆臂效应频域处理方法

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中国惯性技术学报 2013年第1期21卷 61-64,79页

作者：程向红仲小丽冉昌艳周如好东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 上海航天控制工程研究所上海200233

运载火箭在外场工作条件下,存在晃动等干扰,箭体的杆臂长度达数十米,杆臂效应会造成较大的对准误差。为解决运载火箭在晃动基座和大杆臂效应环境下的对准问题,引入了惯性系初始自对准方法,采用FIR和IIR低通滤波方法在频域内对杆臂效应... 详细信息

运载火箭在外场工作条件下,存在晃动等干扰,箭体的杆臂长度达数十米,杆臂效应会造成较大的对准误差。为解决运载火箭在晃动基座和大杆臂效应环境下的对准问题,引入了惯性系初始自对准方法,采用FIR和IIR低通滤波方法在频域内对杆臂效应进行处理,滤除杆臂干扰加速度信息,保留SINS中舒拉周期和地球自转周期等低频有用信号。在相同设计指标下,IIR滤波器比FIR滤波器阶数低,所需存储单元少。仿真结果表明,两种滤波器均可以有效处理杆臂干扰加速度信息,实现精确对准;采用FIR滤波器时延达到一分钟,而采用IIR滤波器对准速度快,工程上更为实用。

关键词：运载火箭初始对准杆臂效应 FIR滤波器 IIR滤波器

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集成非对称马赫-曾德尔干涉仪的环形光波导电光调制器

集成非对称马赫-曾德尔干涉仪的环形光波导电光调制器

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：路宇李若舟张晓阳张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

电光调制器是光纤通信系统中的核心器件，对实现高速率的光纤通信具有关键意义。常见的电光调制器结构有马赫—曾德尔(MZ)调制器和环形调制器，结构的不同将对调制器的性能产生显著的影响。为了进一步提高调制器的性能，我们提出了一种... 详细信息

电光调制器是光纤通信系统中的核心器件，对实现高速率的光纤通信具有关键意义。常见的电光调制器结构有马赫—曾德尔(MZ)调制器和环形调制器，结构的不同将对调制器的性能产生显著的影响。为了进一步提高调制器的性能，我们提出了一种集成非对称马赫—曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder Interferometer： MZI)的环形光波导电光调制器结构，在不同的耦合比，传输损耗以及结构的非对称度下对该结构的性能进行了分析。通过与传统马赫—曾德尔结构以及环形结构的比较，我们发现通过选取适当的结构参数，含有MZI的环形调制器在选取适当的结构参数时，其半波电压将小于普通环形调制器和MZ调制器。采用行波电极的仿真结果表明该结构的调制特性类似于环形调制器，在微波损耗和速度失配同时存在的情况下，尤其是在高频的情况下，该结构相比较MZ调制器具有更好的调制特性。这种新型结构的环形调制器有望在高速电光调制领域发挥重要作用。

关键词：电光调制非对称马赫-曾德尔干涉仪行波电极

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可调谐环形光波导谐振腔谐振特性理论研究

可调谐环形光波导谐振腔谐振特性理论研究

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：张晓阳张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

介绍了一种基于双环结构的可调谐环形光波导谐振腔.通过理论分析,揭示了双环谐振腔中所存在的模式竞争特性,并讨论了该种谐振模式竞争对谐振腔频率色散特性的影响,分析了谐振腔传输特性与器件结构参数之间的关系.结合聚合物波导材料特性... 详细信息

介绍了一种基于双环结构的可调谐环形光波导谐振腔.通过理论分析,揭示了双环谐振腔中所存在的模式竞争特性,并讨论了该种谐振模式竞争对谐振腔频率色散特性的影响,分析了谐振腔传输特性与器件结构参数之间的关系.结合聚合物波导材料特性,讨论了该结构谐振腔在光传感和光通信领域的应用前景.讨论了谐振模式竞争效应在光学谐振腔设计中的普适性和先进性. 本文研究了一种双环结构的环形光波导谐振腔的谐振特性，并对该结构在频率色散和谐振能量分布与其结构参数之间的关系展开了讨论。该双环结构具有显著的窄带滤波特性，且可通过结构的优化设计，充分发挥其相位敏感特性，并降低波导损耗对其谐振特性的影响。这种基本的波导谐振腔结构，在光传感和光通信领域具有广泛的应用前景:结合聚合物柔性材料特性，可利用该结构研制出高灵敏度的光波导加速度计;结合电光材料，可研制出高灵敏度的强度调制器;结合纳米光波导结构，同样可发挥这种双环谐振腔的特点，研制成高度集成化的纳米光波导调制器。从谐振机制的角度分析，这种复杂谐振腔中存在的谐振模式竟争效应是其具备丰富谐振特性的主要原因。由此归纳出:多个谐振模式在复杂谐振腔中的竞争行为是光学谐振腔中普遍存在的一种效应，这种效应为人们研制具有丰富谐振特性的光学谐振器件提供了新的设计思路，值得进一步探索研究。

关键词：环形光波导谐振腔谐振特性调制器竟争效应

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聚合物光波导环形谐振腔的制备与测试

聚合物光波导环形谐振腔的制备与测试

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：钱广张晓阳唐杰张力江胡威万峰华张彤微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 中国电子科技集团公司第十三研究所微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

光波导环形谐振腔由直波导、环形波导及祸合器构成。环形谐振腔对输入光波长具有一定的选择性，且谐振波长对温度、应变具有强烈的敏感性，己广泛应用于光信号处理器件及高精度温度传感器和压力、位移及其它传感器。光波导环形谐振腔的... 详细信息

光波导环形谐振腔由直波导、环形波导及祸合器构成。环形谐振腔对输入光波长具有一定的选择性，且谐振波长对温度、应变具有强烈的敏感性，己广泛应用于光信号处理器件及高精度温度传感器和压力、位移及其它传感器。光波导环形谐振腔的制备材料目前主要包括Si,SiO2、聚合物及其它材料等。与其它材料相比，聚合物材料光波导环形谐振腔具有易大批量制备、低成本、容易实现热光调控或电光调控等独特优势，具有广泛的应用前景及重要的科研价值。然而，不同的应用领域对环形谐振腔的结构尺寸也有不同的要求。为了满足不同的功能需求，就需要研制出不同尺寸的聚合物环形谐振腔。本文在目前直径为微米或毫米级聚合物光波导环形谐振腔的基础上研制了直径为厘米级的高性能聚合物光波导环形谐振腔，具有重要的意义与应用价值。本文首先介绍了厘米级聚合物环形谐振腔的制备工艺并制备出了直径为厘米级的聚合物环形谐振腔。然后，搭建了测试平台并对谐振腔分别进行了632.8nm及1549.9~1550.1nm波段的通光测试。测试结果显示:红光可以在制备出的聚合物环形谐振腔内实现整周传输。

关键词：环形谐振腔光波导制备工艺性能测试

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基于聚氨酯酰亚胺材料的聚合物电光调制器的设计与制备

基于聚氨酯酰亚胺材料的聚合物电光调制器的设计与制备

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：唐杰王龙德李若舟钱广张彤微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 淮南师范学院化学与化工系淮南232001 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

随着光通信技术和微波光子技术的发展，电光调制器作为光通信网络以及微波光子链路中的关键器件，高性能的电光调制器对系统整体性能的提高起着至关重要的作用。目前，实现电光调制器的材料主要有无机晶体材料如妮酸铿、半导体材料以及... 详细信息

随着光通信技术和微波光子技术的发展，电光调制器作为光通信网络以及微波光子链路中的关键器件，高性能的电光调制器对系统整体性能的提高起着至关重要的作用。目前，实现电光调制器的材料主要有无机晶体材料如妮酸铿、半导体材料以及有机聚合物材料三类。其中，有机聚合物材料与其他两类材料相比，具有介电常数低、易于实现微波与光波的相速匹配进而实现宽带调制，电光系数高、降低调制器半波电压，加工工艺简单、成本低，易于与其他光电子器件集成等优点，因此，对基于聚合物电光材料的电光调制器的研究成为近些年来的研究热点，国内外对聚合物电光调制器的研究也取得了很大的进步。2007年，美国南加州大学Song团队采用有机聚合物材料设计了谐振腔结构的电光调制器，该调制器采用环形波导和行波电极，利用多光束干涉效应大幅的提高了调制性能，调制带宽可达到165GHZ.2008年，德国卡尔斯鲁尔大学Brosi提出一种结合光子晶体结构的新型电光调制器，这种电光调制器结合了高性能的聚合物电光材料以及光子晶体的慢光特性，其性能较传统电光调制器有显著提高，响应带宽达到78GHZ,驱动电压小于1V. 聚氨醋酞亚胺(PUI)电光材料具有良好的成膜性和热稳定性，玻璃化温度为196~208℃之间，其折射率在1.597~1.651之间可调，在波长1550nm处传输损耗在0.7~0.9dB/cm之间，电光系数在30~70pm/N之间，是一种优良的聚合物光波导电光材料。因此本文采用聚氨酷酸亚胺(PUI)电光材料作为芯层材料，采用SU8作为波导下包层材料，聚酞亚胺材料作为波导的上包层材料，优化设计了倒脊型聚合物光波导，以此为基础设计制备了MZI型电光调制器以及Y分支电光相位调制器，并对其进行了电光响应特性的测试，验证了这两种电光调制器的调制特性，如图1所示。不仅证明了聚氨酷酸亚胺电光波导材料优良的性能，同时也为今后更高性能电光调制器的设计提供了参考。

关键词：电光调制器聚氨酯酰亚胺优化设计制备工艺

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交联聚氨酯酰亚胺电光材料的合成及其光学性能研究

交联聚氨酯酰亚胺电光材料的合成及其光学性能研究

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：王龙德唐杰李若舟张晓阳张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 淮南师范学院化学与化工系淮南232001 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123 东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

合成了一种兼有聚氨酯和聚酰亚胺优点的交联聚氨酯酰亚胺(CLPUI)电光材料,并对其光学性能进行了研究.采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、氢核磁共振(1HNMR)谱、凝胶色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)对材料进行了表征.GPC测... 详细信息

合成了一种兼有聚氨酯和聚酰亚胺优点的交联聚氨酯酰亚胺(CLPUI)电光材料,并对其光学性能进行了研究.采用傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、氢核磁共振(1HNMR)谱、凝胶色谱(GPC)、差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)对材料进行了表征.GPC测试聚合物重均分子量为15980,热分析结果表明CLPUI的玻璃化转变温度(Tg)为178℃,5％热分解温度(Td)为260℃,利用简单反射法测试电晕极化的聚合物在波长1550nm下的电光系数为29 pm·V-1.以CLPUI为芯层,制备了聚合物倒脊型Y分支波导,在波长1310nm下有较好的红外输出光斑,表明合成的CLPUI适宜作为聚合物光波导电光材料.

关键词：电光聚合物聚氨酯酰亚胺光学性能光波导电光系数

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ICPCVD法低温制备SiO2薄膜技术研究

ICPCVD法低温制备SiO2薄膜技术研究

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第十届全国塑料光纤聚合物光子学会议

作者：张力江张彤东南大学电子科学与工程学院南京210096 中国电子科技集团公司第十三研究所东南大学电子科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室东南大学南京210096 东南大学苏州研究院苏州市金属纳米光电技术重点实验室苏州215123

对ICPCVD(感应耦合等离子气相沉积)设备功能进行了分析,利用该设备在低温(20℃)下进行了工艺实验,通过对功率、压力、流量等关键参数与二氧化硅淀积速率和折射率的关系分析,对淀积条件与淀积速率折射率的影响给出了说明,获得了低温下淀... 详细信息

对ICPCVD(感应耦合等离子气相沉积)设备功能进行了分析,利用该设备在低温(20℃)下进行了工艺实验,通过对功率、压力、流量等关键参数与二氧化硅淀积速率和折射率的关系分析,对淀积条件与淀积速率折射率的影响给出了说明,获得了低温下淀积二氧化硅薄膜的工艺条件.并对该工艺条件的应用前景进行了分析对比,指出该工艺可以应用于低温剥离工艺和有机聚合物光路以及MEMS电路制造中对低温和损伤的要求. 等离子淀积过程是一个复杂的物理和化学反应过程，相比于PECVD(等离子增强气相沉积)法需要在300℃才能获得优异的二氧化硅薄膜，本文通过对ICPCVD设备和上艺的研究，获得了在低温(20℃)下淀积二氧化硅的工艺条件，并对工艺条件进行了压力、功率、硅烷流量方面的优化，为敏感器件和低温聚合物器件的工艺制备提供了一种选择。

关键词：半导体材料二氧化硅薄膜感应耦合等离子气相沉积工艺优化低温特性

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硅微阵列陀螺仪的信号滤波技术

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东南大学学报（自然科学版） 2013年第6期43卷 1222-1226页

作者：张印强吉训生王寿荣东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 南京工业大学自动化与电气工程学院南京210009 江南大学通信与控制工程学院无锡214122

为了提高硅微陀螺仪的性能,基于四质量块结构形式,设计了一种全新的单芯片集成硅微阵列陀螺仪.根据Allan方差分析方法对漂移信号进行了研究,建立了系统的随机误差模型.利用冗余检测技术、信号差分技术、目标动态跟踪技术和粒子滤波算法... 详细信息

为了提高硅微陀螺仪的性能,基于四质量块结构形式,设计了一种全新的单芯片集成硅微阵列陀螺仪.根据Allan方差分析方法对漂移信号进行了研究,建立了系统的随机误差模型.利用冗余检测技术、信号差分技术、目标动态跟踪技术和粒子滤波算法构建了系统的两级动态滤波器,分析了系统的状态方程和观测方程,并对测量信号进行了滤波研究.实验结果表明:根据该动态滤波器模型,对于转动角速度为50(°)/s的动态滤波实验,原始信号的标准差由0.481 0(°)/s减小为0.214 9(°)/s,动态测量信号的信噪比得到了有效提高,而经过动态滤波后的漂移信号的零偏不稳定性与原始漂移信号相比提高了2.54倍.

关键词：硅微阵列陀螺仪 Allan方差粒子滤波数据融合

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