检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2023年第10期52卷 158-166页

作者：沈文力谭秋林张磊谢浩中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

传统的台式光谱仪多采用大体积、长光程的色散分光方式,往往只能在实验室使用。而手持式光谱仪多采用可调光学滤波器或傅里叶变换的方法,内部存在精密的移动部件,制造难度大。使用硫系玻璃IG2和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,研究了这两... 详细信息

传统的台式光谱仪多采用大体积、长光程的色散分光方式,往往只能在实验室使用。而手持式光谱仪多采用可调光学滤波器或傅里叶变换的方法,内部存在精密的移动部件,制造难度大。使用硫系玻璃IG2和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料,研究了这两种材料的均匀随机分布方法,以两种材料折射率变化的差异为基础构筑了无序散射结构,结合散斑计算重组的方法设计了一种量程和分辨率可变的小型红外光谱仪系统,结构简单、稳定,无移动部件,可通过不同波长的标定光来确定该系统的量程和分辨率。利用Tracepro软件,采用不同的光源输入进行了标定,用模拟的黑体辐射作为测试输入,光谱仪系统在1~10.9μm光谱范围内能够实现0.1μm分辨率,在1000~2000 nm光谱范围内能够实现10 nm分辨率。采用六阶多项式对测量结果进行了拟合,拟合曲线的最大相对误差为5.32%,可满足煤矿、食品、药物等多方面的应用。

关键词：光谱仪分光结构光学仿真硫系玻璃聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)

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弹丸侵彻混凝土加速度信号测试及分析

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爆炸与冲击 2014年第3期34卷 347-353页

作者：赵小龙马铁华徐鹏范锦彪中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

针对弹丸侵彻混凝土加速度信息获取及实测信号失效问题,采用弹载存储测试系统进行了实验,并基于LS-DYNA进行了高速碰撞过程的数值模拟,经处理后的数据曲线与实测侵深符合较好,数值模拟计算结果与实验结果较吻合。通过实验分析与理论推... 详细信息

针对弹丸侵彻混凝土加速度信息获取及实测信号失效问题,采用弹载存储测试系统进行了实验,并基于LS-DYNA进行了高速碰撞过程的数值模拟,经处理后的数据曲线与实测侵深符合较好,数值模拟计算结果与实验结果较吻合。通过实验分析与理论推导相结合的方式对应力波、测试装置的基础运动和安装结构刚度、加速度计安装方式等部分影响因素进行了实测加速度信号的影响分析,分析结果对高g值冲击测试问题具有一定的参考价值。

关键词：爆炸力学加速度弹载存储测试系统侵彻 LS-DYNA

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基于THz光谱的HNS单体猛炸药含量分析系统

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光谱学与光谱分析 2016年第11期36卷 3506-3509页

作者：李静鲁旭涛吕海峰孙运强中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051

现有的傅里叶变换红外光谱仪无法实现六硝基芪的光谱定量分析,而作为常见单体猛炸药而言,能够快速识别并定量分析其含量具有重要意义,故研究设计了一种基于THz光谱技术的HNS检测系统。系统采用透射式吸收光谱计算模式。光路中引入电光... 详细信息

现有的傅里叶变换红外光谱仪无法实现六硝基芪的光谱定量分析,而作为常见单体猛炸药而言,能够快速识别并定量分析其含量具有重要意义,故研究设计了一种基于THz光谱技术的HNS检测系统。系统采用透射式吸收光谱计算模式。光路中引入电光调制模块,实现稳定快速的光程静态扫描。在实验获取HNS特征吸收峰位置的基础上,结合空气在此波段的吸收特性,获得了光谱数据相关系数表达式,并由此确定了多特征波长选择依据。结合比尔-朗伯定律,给出了HNS含量的函数表达式及其系数公式。实验通过化学配置法得到不同HNS含量的样品粉末,并以此含量作为标准值。将不同含量的多组HNS样品粉末进行压片处理,分别采用太赫兹光谱仪和本系统进行HNS含量检测。实验结果可知,HNS含量在0.10%~50.00%范围内两种检测方法效果相近,与标准值误差均低于5.0%,且本系统具有更好的线性度。

关键词：太赫兹技术光谱检测光谱匹配六硝基芪

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毫米级氟化钙盘腔的加工与测试

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红外与激光工程 2015年第10期44卷 3049-3054页

作者：卢晓云薛晨阳王永华郑华杜建功张婷闫树斌唐军中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

回音壁模式(Whispering Gallery Mode,WGM)的光学谐振腔作为光学研究的重要工具具有广泛的应用前景。以超纯单晶氟化钙为材料加工了直径为5 mm,厚度为1 mm的Ca F2盘型腔,并用化学机械抛光法对其进行了光学抛光,得到了粗糙度为纳米级别的... 详细信息

回音壁模式(Whispering Gallery Mode,WGM)的光学谐振腔作为光学研究的重要工具具有广泛的应用前景。以超纯单晶氟化钙为材料加工了直径为5 mm,厚度为1 mm的Ca F2盘型腔,并用化学机械抛光法对其进行了光学抛光,得到了粗糙度为纳米级别的CaF2盘型腔。搭建盘腔与锥形光纤的耦合测试平台测试所加工盘型腔的光学性能,测得在波长为1 550 nm时所加工的盘型腔的品质因数为2.1×106。对CaF2盘型腔损耗机制进行了理论分析,提出了提高CaF2盘型腔品质因数的方法。

关键词：光学谐振腔 CaF2盘型腔光学抛光粗糙度品质因数

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MEMS矢量水听器封装的流体-结构相互作用

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光学精密工程 2015年第5期23卷 1387-1393页

作者：刘梦然简泽明张国军张文栋中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051

针对水听器的频响曲线会在透声帽谐振频率处出现共振峰,使水听器频响曲线失真,工作频带变窄等问题。本文考虑水听器的工作环境,通过研究流体-结构相互作用对透声帽谐振频率进行了分析。首先理论分析流体对结构模态频率的影响,分析显示... 详细信息

针对水听器的频响曲线会在透声帽谐振频率处出现共振峰,使水听器频响曲线失真,工作频带变窄等问题。本文考虑水听器的工作环境,通过研究流体-结构相互作用对透声帽谐振频率进行了分析。首先理论分析流体对结构模态频率的影响,分析显示在流体作用下透声帽谐振频率会降低。然后利用LMS *** Acoustics有限元软件对空气中和液体中的MEMS矢量水听器芯片和透声帽进行了模态分析;并利用振动平台和驻波管对有否进行透声帽封装的MEMS矢量水听器进行了测试以验证上述分析。验证结果显示:透声帽在水中的实际一阶谐振频率为550 Hz,与仿真结果非常吻合,表明该谐振频率可使水听器工作频带变窄。实验结果表明:对水听器中透声帽的流固耦合模态分析非常必要,通过准确地获得透声帽在实际状态下的固有频率并预测水听器的接收频响特性,可为改进封装结构提供理论依据,为进一步优化水听器奠定基础。

关键词：微机电系统(MEMS) MEMS矢量水听器流固耦合透声帽谐振频率频带

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PDMS梯度光栅结构制备技术研究

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光谱学与光谱分析 2015年第12期35卷 3529-3533页

作者：王晨光杨江涛康宁郭浩唐军刘俊薛晨阳中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

由于传统方法制作的梯度光栅,工艺条件苛刻,制作过程复杂,难以控制,制作成本高,周期较长,提出了一种成本低、工艺简单、可大量制备梯度光栅的工艺方法,采用基于刚性薄膜/柔性衬底的自组装工艺和氧等离子体(Plasma)的方法制备了微米尺度... 详细信息

由于传统方法制作的梯度光栅,工艺条件苛刻,制作过程复杂,难以控制,制作成本高,周期较长,提出了一种成本低、工艺简单、可大量制备梯度光栅的工艺方法,采用基于刚性薄膜/柔性衬底的自组装工艺和氧等离子体(Plasma)的方法制备了微米尺度的梯度光栅,利用Plasma时间的可控性和聚二甲基硅氧烷(PDMS)优异的弹性制得所需要尺寸的光栅。首先在聚乙烯对苯二酸脂(PET)薄膜上旋涂一层PDMS薄膜,待PDMS薄膜固化后将双层薄膜弯曲并用Plasma处理,在其表面生成一层刚性氧化层,借助柔性的PET对刚性层施加均匀应力,当应力超过临界值时,在PDMS基底上自组装形成光栅褶皱结构。由于弯曲时预应力的变化,所以在PDMS薄膜上会形成周期和高度呈阶梯状的的光栅褶皱,也就是梯度光栅。采用可见光作为梯度光栅的性能测试光源,选用一级衍射光作为检测对象,从图谱中可以看出以PDMS为基底制备的光栅具有很好的衍射效应,并可实现很好的分光效果。实验表明:梯度光栅具有明显的衍射现象,并且衍射角变化显著,可广泛用于应力测量。这种方法制备的柔性梯度光栅也可以作为微型应变装置来检测应力的变化,未来有望用于微型光谱仪、扫描仪、光通讯等领域中。

关键词：氧等离子体梯度光栅周期应力

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压力传感器加速度效应的系统辨识与建模研究

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仪器仪表学报 2015年第6期36卷 1236-1243页

作者：许富景马铁华李新娥中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器与科学动态测试教育部实验室太原030051

压力场测试过程中,由于压电型压力传感器的加速度效应给测试带来很大误差。针对这一问题,对压电型压力传感器中压电材料的加速度效应进行了理论分析和有限元静态与动态研究分析。根据系统辨识理论,运用马歇特锤试验数据,对压力传感器加... 详细信息

压力场测试过程中,由于压电型压力传感器的加速度效应给测试带来很大误差。针对这一问题,对压电型压力传感器中压电材料的加速度效应进行了理论分析和有限元静态与动态研究分析。根据系统辨识理论,运用马歇特锤试验数据,对压力传感器加速度效应进行了ARX模型系统建模。基于该模型建立加速度效应数字补偿滤波器,试验结果表明:经过该模型滤波后压力传感器加速度效应降低88%以上。该模型具有精确度高,可靠性和通用性强的特点。

关键词：压力传感器加速度效应有限元分析系统辨识

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SOI环形光波导谐振腔双层石墨烯调制器(英文)

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强激光与粒子束 2015年第2期27卷 52-57页

作者：李艳娜汤跃韦丽萍王永华刘耀英薛晨阳中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051 中北大学电子测试技术国防科技重点实验室太原030051

在片上光互连系统中,电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用,是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制... 详细信息

在片上光互连系统中,电光调制器起到将电信号调制为光信号的作用,是光互联系统中的核心部件之一。调制器的3dB带宽决定着载波所能携带的最大信息量,是衡量调制器性能的核心参数。利用石墨烯和高Q环形谐振腔设计成具有CMOS结构的新型调制器,其集成了石墨烯的宽带吸收、载流子迁移率高等材料优势和高Q值环形光学谐振腔的光程放大的结构优势,通过理论计算,其3dB调制带宽可以达到100GHz。同时,基于微环谐振腔的石墨烯电光调制器结构可以方便的与光互联系统中的波分复用器相集成,从而提升片上光互联系统的集成度和降低技术复杂性。

关键词：电光调制器微环谐振腔石墨烯 3dB带宽

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具有温度补偿的非分光红外CO_(2)传感器设计

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 184-190页

作者：刘灿靳长明谭秋林张磊张雅楠中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

近年来,温室效应愈发明显,环境二氧化碳(CO_(2))浓度增加带来的副作用严重影响了人们的生产生活。目前,商业化的CO_(2)传感器体积较大,便携化、高精度、模块化等方面不尽人意,设计了一种基于热释电的非分光红外法(NDIR) CO_(2)浓度测量... 详细信息

近年来,温室效应愈发明显,环境二氧化碳(CO_(2))浓度增加带来的副作用严重影响了人们的生产生活。目前,商业化的CO_(2)传感器体积较大,便携化、高精度、模块化等方面不尽人意,设计了一种基于热释电的非分光红外法(NDIR) CO_(2)浓度测量系统,主要分为气室结构设计、信号电路设计、软件控制设计与数据处理四个部分。气室结构设计方面采用单通道结构设计,并对气室进行了光学仿真,最终确定了气室的尺寸,有效提高了系统的测量精度。信号电路设计方面设计了一种基于差分方式的小信号放大电路,将有效信号从噪声中提取并放大,提高分辨率。软件控制设计方面应用数字滤波算法,滤除干扰与杂波,提取数据中的有效值,提高信噪比。数据处理方面,搭建CO_(2)气体测试平台,通过温湿度与峰峰值补偿公式补偿温度对峰峰值产生的影响,再使用25℃下曲线拟合法计算气体浓度值,最终通过串口输出。经过测试,该系统测量范围为5%,相对误差值在1500 ppm以内,能够满足防火报警、矿下监测等场合的安全测试需求。

关键词：非分光红外(NDIR) 气室光学仿真信号处理电路温度补偿浓度算法

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多孔耦合型太赫兹波导定向耦合器的设计

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红外与激光工程 2017年第1期46卷 255-261页

作者：孙玉洁段俊萍王雄师张斌珍中北大学电子测试技术重点实验室山西太原030051 仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的"十字形"多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内... 详细信息

设计了一种结构紧凑、工作频带较宽、耦合平稳、高方向性的"十字形"多孔耦合的太赫兹波导定向耦合器。基于多孔耦合原理,利用HFSS软件对太赫兹波导定向耦合器进行了模型仿真和结构优化。仿真结果表明:在325~475 GHz带宽范围内,该多孔耦合太赫兹波导定向耦合器耦合度达到7.5±0.8 d B,隔离度达到30 d B,即方向性优于20 d B,各端口回波损耗小于-20 d B。通过对该波导定向耦合器进行高温高压模拟仿真,确定了使用负性光刻胶SU-8作为结构材料的可行性,提出应用MEMS工艺在硅衬底上进行加工,将牺牲层工艺应用到波导腔结构的制作中。利用光刻在直通波导和耦合波导公共宽壁上形成的"十字形"等间距排列耦合孔结构,可以实现较宽的带宽和良好的耦合平坦度。该方法提高了耦合孔尺寸和位置的精度,减小了反射损耗,为太赫兹波导结构的加工提供了新思路。

关键词：定向耦合器太赫兹波导 MEMS

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