检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2022年第13期59卷 269-276页

作者：孙道鑫张东亮毕付鹿利单周哲海祝连庆北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院光纤传感与系统北京实验室北京100016

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环... 详细信息

硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环谐振腔的品质因子、精细度与耦合系数、传输损耗的内在关系。在此基础上,选取典型结构参数设计版图,基于无源硅基光子集成工艺的多项目晶圆流片制备了双微环谐振腔器件。测试结果表明,当微环半径为500μm、波导与微环的耦合系数为0.3时,在工作波长1550 nm附近微环的自由光谱范围为0.182 nm,3 dB带宽为0.045 nm,精细度为4.04,品质因子约为3.4×10^(4)。本研究结果为双微环谐振腔的进一步优化设计提供了依据。

关键词：集成光学陀螺双微环谐振腔绝缘体上硅耦合系数品质因子

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MG-Y激光器波长温度特性研究

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半导体光电 2021年第6期42卷 818-822,838页

作者：陈振华王永千张旭任帅祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学天津300072

为了探究调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在光纤传感应用中的温度适应性,设计并搭建了波长稳定性为0.6 pm的测试系统,分别对MG-Y激光器内外不同温度下的波长特性进行分析,采用25℃温度下20 pm间隔的查找表进行实验。结果表明当内部温度为25... 详细信息

为了探究调制光栅Y分支(MG-Y)激光器在光纤传感应用中的温度适应性,设计并搭建了波长稳定性为0.6 pm的测试系统,分别对MG-Y激光器内外不同温度下的波长特性进行分析,采用25℃温度下20 pm间隔的查找表进行实验。结果表明当内部温度为25℃、外界温度在-20~50℃范围内以10℃步进时,92.30%的波长漂移量在±7 pm内,内外温差±5℃范围内波长最大漂移量为3 pm;当外界温度为25℃、内部温度在25~30℃范围内以1℃步进时,波长调谐段切换处会出现跳模现象,调谐段内近似线性调谐,调谐系数区间为85~115 pm/℃,证明MG-Y激光器的最佳温度应控制在内外温差±5℃范围内,为解决温度变化造成的波长漂移问题提供了参考。

关键词： MG-Y激光器温度特性波长漂移温度控制

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最小化重投影误差的手眼标定优化算法

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激光杂志 2021年第1期42卷 104-108页

作者：马清华燕必希董明利孙鹏北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代... 详细信息

为了减小图像噪声对手眼标定精度的影响,在传统的手眼标定算法的基础上,利用基于最小化重投影误差优化算法求解手眼标定方程。以基于矩阵直积参数化方法计算出的手眼关系矩阵为初值,以摄影测量光束平差为优化模型,最小化重投影误差为代价函数,获得最优的手眼关系标定值。实验结果证明了该方法的具有较好的稳定性和精确性,算法求解了10次实验结果,手眼标定矩阵的最大重投影误差为1.037个像素,波动值为0.007像素。与最小化代数误差的优化方法和线性优化分步估计方法相比,提高了手眼标定的求解精度。

关键词：视觉传感器手眼标定重投影误差矩阵直积

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用于手机非均匀分布热点的热电冷却系统设计

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制冷学报 2022年第5期43卷 49-55页

作者：张锦扬曹丽莉缪旻北京信息科技大学信息与通信工程学院光电测量技术与仪器教育部重点实验室北京100101

为解决智能手机使用的大功率芯片中非均匀分布热点的散热问题,本文采用手机芯片作为热源,利用软件使手机满载工作以模拟实际的高温场景,采用具有各向异性导热系数的导热层和用于小型散热系统的热沉以提高热电制冷器的制冷效率,在此基础... 详细信息

为解决智能手机使用的大功率芯片中非均匀分布热点的散热问题,本文采用手机芯片作为热源,利用软件使手机满载工作以模拟实际的高温场景,采用具有各向异性导热系数的导热层和用于小型散热系统的热沉以提高热电制冷器的制冷效率,在此基础上建立了制冷效率可控的热管理系统。此外,为减少热电制冷器热端的热量积累,设计了一种周期性电源控制器。结果表明:热管理系统将芯片温度从48℃降至34℃,提高了约20%的满载芯片利用率,有效提升了手机流畅度,为解决非均匀分布热点的散热问题提供了指导。

关键词：热电制冷器芯片热管理系统导热系数

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基于增强型最大比例混合接收机的硅基调制器线性度补偿方法

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光学学报 2023年第23期43卷 118-129页

作者：秦军陶源盛金明韩昌灏 Rahul Kumar Gangwar 李月琴孙剑缪旻北京信息科技大学信息与通信工程学院信息与通信系统信息产业部重点实验室北京100101 北京信息科技大学信息与通信工程学院光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100101 北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871

硅基调制器具有体积小、功耗低、易集成等优势,但相较于铌酸锂调制器,线性度通常较差,从而限制了其在光载无线等通信系统中的性能。提出一种增强型最大比例混合接收机(EMRC-Rx),用以补偿硅基调制器对无源光接入网络带来的性能下降缺点。... 详细信息

硅基调制器具有体积小、功耗低、易集成等优势,但相较于铌酸锂调制器,线性度通常较差,从而限制了其在光载无线等通信系统中的性能。提出一种增强型最大比例混合接收机(EMRC-Rx),用以补偿硅基调制器对无源光接入网络带来的性能下降缺点。EMRC-Rx综合利用直接检测机(DD-Rx)和轻相干检测机(Lite CO-Rx)的优势,借助两种接收方式的最大信噪比占比,可以显著提升接收机的灵敏度,进而解决硅基调制器低线性度导致的系统性能下降问题。实验结果表明,当误码率高于KP4-FEC阈值1.0×10^(-4)时,相较于DD-Rx和Lite CO-Rx,EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升5.5 dB和8.8 dB,误差矢量幅度(EVM)分别提升32.5%和41.1%,系统性能明显得到改善。通过进一步与铌酸锂调制器进行对比发现,相比采用铌酸锂调制器的Lite CO-Rx和DD-Rx,基于硅基调制器的EMRC-Rx的接收灵敏度分别提升3.5 dB和7.9 dB,且可取得与铌酸锂调制器中MRC-Rx接近的系统性能,验证了EMRC-Rx对硅基调制器低线性度带入的性能劣化的补偿效果。本工作对在5G时代利用硅基调制器构建高可靠、低成本的光子集成接入网具有指导意义。

关键词：硅基调制器直接检测轻相干检测无源光接入网调制器线性度

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基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法

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电子测量与仪器学报 2023年第3期37卷 11-20页

作者：谢巧雪马宗庆祝连庆朱疆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学生物医学检测技术及仪器北京实验室北京100192

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似... 详细信息

光学相干断层扫描(OCT)图像中存在的散斑噪声会掩盖视网膜重要的形态学细节,妨碍视网膜病变的观察和临床诊断。提出了一种基于结构相似约束生成对抗网络的视网膜OCT图像去噪算法,基于残差策略改进生成对抗网络模型结构,并融合结构相似性损失约束模型优化,实现散斑噪声抑制,同时增强对视网膜结构细节的保留。在杜克大学发布的SD-OCT公开数据集上的实验表明,所提算法的峰值信噪比和边缘保持指数分别为28.08和0.960,优于所对比的其他去噪方法,且适用于其他来自A2A SD-OCT研究的公开数据集。

关键词：光学相干断层成像视网膜图像去噪生成对抗网络结构相似损失

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基于F-P标准具非线性波长校准的FBG传感系统解调方法

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电子测量与仪器学报 2023年第7期37卷 26-32页

作者：陆行知董明利张旭何彦霖北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 天津大学天津300072

针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG... 详细信息

针对光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)解调系统在变温环境下由于波长漂移引起的解调精度不足问题,提出了一种基于法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)标准具非线性波长漂移校准的FBG传感系统解调方法。研究建立了引入F-P标准具的FBG解调系统,设计了基于F-P标准具非线性误差补偿的波长校准流程,搭建了FBG解调系统在航空航天实际应用环境中的模拟实验系统,并在恒温及变温环境下进行了实验测试。实验结果表明,本文所提出方法在恒温及变温环境下的传感系统解调稳定性在±0.6 pm及±1.1 pm以内,且在变温环境下传感系统解调的波长漂移量从20.3 pm减小到0.7 pm。验证了解调方法的精度和稳定性,为航空航天等领域的结构健康监测提供了参考。

关键词： FBG解调 F-P标准具非线性误差补偿波长校准

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玻璃焊料封装FBG温度传感特性研究

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半导体光电 2024年第5期45卷 726-731页

作者：杨武坤张钰民宋言明田婧王都北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

针对传统胶粘剂封装的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器长期使用出现的老化、蠕变等问题,提出了一种新的金属封装FBG传感器温度增敏结构和封装工艺。通过有限元分析方法对传感器进行应变不敏感设计,使用玻璃焊料代替传统环氧树脂胶粘剂将... 详细信息

针对传统胶粘剂封装的光纤布拉格光栅(FBG)温度传感器长期使用出现的老化、蠕变等问题,提出了一种新的金属封装FBG传感器温度增敏结构和封装工艺。通过有限元分析方法对传感器进行应变不敏感设计,使用玻璃焊料代替传统环氧树脂胶粘剂将FBG与不锈钢基底进行两点式焊接固定,并使用金属外壳与硅橡胶进行密封保护。在-20~55℃温度变化范围内,所制作的FBG温度传感器温度灵敏度为27.46 pm/℃,线性拟合度均达到0.999,温度稳定性和可重复性良好,其在0~150℃的大温度范围内测量标准差小于0.003℃,也保持了良好的温度稳定性和重复性。该封装结构的传感器工艺简便、成本低、易于实现,其在结构健康监测领域具有广阔的应用前景。

关键词：光纤光栅温度传感器玻璃焊料稳定性重复性

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基于SWNT可饱和吸收体结合Sagnac滤波的调Q掺铒光纤激光器

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半导体光电 2023年第4期44卷 532-537页

作者：郭国文何巍陈欣祎杨松岩李智翰任光辉北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100016 北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016

提出并搭建了一种基于单壁碳纳米管可饱和吸收体结合Sagnac环的被动调Q掺铒光纤激光器,对其输出激光特性进行实验研究。采用光沉积法制备了单壁碳纳米管可饱和吸收体,其透射率为75%。基于单壁碳纳米管的可饱和吸收特性,搭建调Q激光器,... 详细信息

提出并搭建了一种基于单壁碳纳米管可饱和吸收体结合Sagnac环的被动调Q掺铒光纤激光器,对其输出激光特性进行实验研究。采用光沉积法制备了单壁碳纳米管可饱和吸收体,其透射率为75%。基于单壁碳纳米管的可饱和吸收特性,搭建调Q激光器,实现谐振腔Q值调节。将Sagnac环形滤波器插入光纤环形腔,Sagnac环结构产生的滤波效应可以对调Q脉冲实现精细度滤波,该激光器工作阈值为800 mW。当泵浦功率为830 mW时,激光器可实现稳定的1 530.4 nm激光输出,输出功率为12.3 mW,重复频率为210.7 kHz,对应的脉冲周期为4.76μs,脉冲宽度为2.19μs,其最大脉冲能量为58.37 nJ。

关键词：激光器可饱和吸收体掺铒光纤 Sagnac环调Q脉冲

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三光束干涉光纤法布里珀罗结构及其双参数测试研究

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中国测试 2020年第12期46卷 22-27页

作者：郝家祺张雯何巍董明利祝连庆北京信息科技大学光纤传感与系统北京实验室北京100016 北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

该文提出一种全单模光纤的三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感器。对三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感原理进行分析,并阐述三光束干涉结构的温度、折射率双参数传感机理。空气腔结构使用熔接机电弧放电制作,结合光纤精密切割技术将一端... 详细信息

该文提出一种全单模光纤的三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感器。对三光束干涉光纤法布里珀罗结构传感原理进行分析,并阐述三光束干涉结构的温度、折射率双参数传感机理。空气腔结构使用熔接机电弧放电制作,结合光纤精密切割技术将一端尾纤切平,形成三光束干涉光纤法布里珀罗结构。设计并搭建实验系统对温度和折射率进行测试,测温范围为30~100℃,该传感器温度灵敏度为8.17 pm/℃,线性度可达0.9983。折射率的测量范围为1.3316~1.3430时,该传感器灵敏度为-49.9 dB/RIU,线性度为0.9856,当折射率测量范围为1.3430~1.3551时,折射率灵敏度为-21.6 dB/RIU,此时的线性度为0.9735。实验结果表明,该传感器可用于温度和折射率的双参数精确测量。

关键词：光纤传感器三光束干涉电弧放电温度测量折射率测量

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