检索结果-内蒙古大学图书馆

北京大学学报（自然科学版） 2022年第2期58卷 201-209页

作者：胡远钊杜刚杨燚赵钰迪赵凯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京100101 北京大学信息科学技术学院北京100871

考虑各种尺度下金属互连线中主要的电子散射机制,提出一种可以准确地仿真金属互连线中电子输运特性的蒙特卡洛模拟方法。模拟结果表明,等离子激元散射对体材料互连线的电阻率贡献最大,其次是电子间散射;晶粒间界散射则主导纳米尺度线宽... 详细信息

考虑各种尺度下金属互连线中主要的电子散射机制,提出一种可以准确地仿真金属互连线中电子输运特性的蒙特卡洛模拟方法。模拟结果表明,等离子激元散射对体材料互连线的电阻率贡献最大,其次是电子间散射;晶粒间界散射则主导纳米尺度线宽的金属电阻率,是导致“尺寸效应”的主要原因。通过与实验数据对比,证明所提方法可以准确地模拟从体材料到纳米尺度的金属互连电阻率。

关键词：蒙特卡洛方法散射电阻率金属互连

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变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构方法

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仪器仪表学报 2023年第4期44卷 197-205页

作者：王元锋何彦霖周康鹏祝连庆北京信息科技大学光电测试技术与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京100192 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072

变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变... 详细信息

变构型飞行器在执行不同飞行任务时会大尺度地改变机翼结构和蒙皮形状,蒙皮多维大尺度的变形重构是变形飞行器研究中的难点。本文针对这一问题,提出一种基于多芯光纤传感的变形飞行器蒙皮变形形状重构方法。该方法基于多芯光纤光栅应变传感原理,利用传感器上的多个光栅传感点,建立光栅波长漂移和曲率之间的转换关系,实现三维曲线重构。此外,为了重构变构型飞行器多维大尺度变形下的形状,本文研究了将重构曲线转化为飞行器机翼的展开角和翻转角,并结合两个角度和飞行器机翼的长宽等固有参数,通过拟合插值将两个角度变化引起的变形连续化,实现了柔性蒙皮多维大尺度变形重构。同时,本文为了减小温度造成的误差,利用多芯光纤中间纤芯不受拉伸和压缩、只受温度影响的特点,将中间纤芯与旁轴纤芯的中心波长漂移量做差,实现温度解耦。为了验证本文变形重构方法的有效性,对飞行器蒙皮多种不同情况下的变形进行了实验测试,并将形变重构结果与视觉测量进行了对比。研究结果表明,飞行器蒙皮多维大尺度变形重构的平均误差为7 mm,变形角度重构的平均误差为3.6%,可以实现变构型飞行器蒙皮多维大尺度变形重构,该方法在航空航天器等结构变形监测领域具有良好的应用前景。

关键词：变形飞行器光纤布拉格光栅柔性蒙皮多维大尺度变形重构

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不同环境氛围高温再生光纤光栅温度特性研究

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红外与激光工程 2023年第11期52卷 270-277页

作者：孙亚丽田婧张钰民姚霁峰吕峥祝连庆北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192

环境氛围对再生光纤光栅的温度特性有直接影响,文中将不同的环境氛围引入高温再生光纤光栅的制作过程,分析了850℃高温退火温度下光栅中心波长随时间的演化规律,获取了种子光栅擦除与再生光栅的生长特点。以紫外激光刻写的光纤光栅作为... 详细信息

环境氛围对再生光纤光栅的温度特性有直接影响,文中将不同的环境氛围引入高温再生光纤光栅的制作过程,分析了850℃高温退火温度下光栅中心波长随时间的演化规律,获取了种子光栅擦除与再生光栅的生长特点。以紫外激光刻写的光纤光栅作为种子光栅,光纤涂覆层为聚酰亚胺,对比分析空气和氮气作为环境氛围的再生光纤光栅的性能。两种再生光纤光栅的反射率相差不大,然而在350~750℃升降温循环下,氮气环境氛围下的再生光纤光栅具有较好的温度稳定性,在700℃时其测温精度可达±2.9℃。氮气环境氛围条件下制备的再生光纤光栅有助于提升其稳定性及测量精度,在高温测量领域具有潜在的应用前景。

关键词：再生光纤光栅环境氛围高温退火稳定性重复性

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低损耗超声波金属化光纤布拉格光栅传感特性研究

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红外与激光工程 2024年第6期53卷 159-165页

作者：田婧祝连庆姚霁峰宋言明张钰民北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心北京100016 现代测控技术教育部重点实验室北京100192 北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室北京100192

传统胶粘式表贴封装的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器在长期使用过程中易出现蠕变、老化等现象,采用性质稳定的金属材料代替高分子聚合物胶粘剂封装可解决上述问题。采用超声波焊接法对FBG进行全覆盖式封装,实现了超低... 详细信息

传统胶粘式表贴封装的光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)传感器在长期使用过程中易出现蠕变、老化等现象,采用性质稳定的金属材料代替高分子聚合物胶粘剂封装可解决上述问题。采用超声波焊接法对FBG进行全覆盖式封装,实现了超低损耗表贴式金属化封装结构,并研究了其温度和应变传感特性。结果表明:采用超声波焊接法进行金属化封装对FBG造成的传输损耗仅为0.04dB,封装后FBG传感器的温度灵敏度系数为26.44pm/℃,应变灵敏度系数为1.18 pm/με,温度和应变传感拟合R-Squared均达到0.9996以上。可见,采用超声波焊接法能够实现结构简单、传感性能可靠的低损耗金属化FBG温度和应变传感器的制作。

关键词：光纤布拉格光栅金属化封装超声波焊接低损耗传感特性

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螺旋布设光纤光栅的软体操作器形状传感方法

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半导体光电 2020年第6期41卷 889-895页

作者：朱伟涛孙广开何彦霖孟凡勇北京信息科技大学北京市光电测试技术重点实验室北京100192 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

为实现微创手术软体操作器弯曲伸缩运动时的形状测量,提出一种螺旋布设光纤光栅形状传感方法。不同于传统的直线形布设方法,螺旋形布设方法可以防止软体操作器弯曲伸缩运动时,光纤光栅的折断、脱胶现象发生。理论分析了螺旋布设光纤光... 详细信息

为实现微创手术软体操作器弯曲伸缩运动时的形状测量,提出一种螺旋布设光纤光栅形状传感方法。不同于传统的直线形布设方法,螺旋形布设方法可以防止软体操作器弯曲伸缩运动时,光纤光栅的折断、脱胶现象发生。理论分析了螺旋布设光纤光栅的传感原理及弯曲变形的重构算法;制备了光纤光栅沿螺旋形布设在软体操作器表面的试样;搭建了软体操作器弯曲变形的实验系统;实验分析了软体操作器在不同弯曲状态下,螺旋布设光纤光栅中心波长漂移量与弯曲角度间的变化规律,并重构出软体操作器的变形形状。实验结果表明:螺旋布设光纤光栅在软体操作器中不同位置的灵敏度最大为7.1pm/(°),软体操作器弯曲角度实际测量值与理论重构值间的最大误差不足4.29%。螺旋形光纤传感方法可用于软体操作器形状传感与重构。

关键词：软体操作器螺旋布设光纤光栅形状传感

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nBn型高温中波InAs/InAsSb超晶格红外焦平面探测器

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光学学报 2025年第7期45卷

作者：刘炳锋祝连庆鹿利单陈伟强董明利合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥 230009 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

针对中波红外探测器在高工作温度（HOT）条件下的需求，研究了基于InAs/InAsSb II类超晶格中波红外焦平面探测器的设计与制备技术。通过nBn势垒型结构的优化，结合分子束外延技术实现了高质量的应变平衡外延生长，制备了640×512阵... 详细信息

针对中波红外探测器在高工作温度（HOT）条件下的需求，研究了基于InAs/InAsSb II类超晶格中波红外焦平面探测器的设计与制备技术。通过nBn势垒型结构的优化，结合分子束外延技术实现了高质量的应变平衡外延生长，制备了640×512阵列规模的中波红外探测器。材料表征表明，超晶格外延层具有优异的晶体质量和精确的晶格匹配。器件测试结果显示，在130 K工作温度下，探测器的平均峰值探测率达到4.81×1011 cm·Hz[1/2]·W[-1]，噪声等效温差（NETD）为15.8 mK，盲元率仅为0.16%，响应率非均匀性为4.67%。该探测器展现出优异的光电性能及成像质量，其在高工作温度下的优异性能表明其在红外成像和目标探测领域具有广阔的应用前景。您的浏览器不支持 audio 元素。AI语音播报关键词

关键词：中波红外探测器 InAs/InAsSb II类超晶格 nBn结构焦平面阵列高工作温度 mid-wave infrared detector InAs/InAsSb type-II superlattice nBn structure focal plane array high operating temperature

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单腔双光梳激光器及其光谱学应用研究进展

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光谱学与光谱分析 2021年第11期41卷 3321-3330页

作者：朱志高刘娅杨洁胡国庆云南师范大学物理与电子信息学院云南省光电信息技术重点实验室云南昆明650500 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

光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用。其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。近年来,基于自由运行的单腔双光梳... 详细信息

光频梳因频率等间隔、波长稳定、谱线线宽窄以及谱宽大等特性,在高精度测量和计量中具有广泛的应用。其中,双光梳快速测量包括光谱测量、绝对测距、三维成像和超快异步光学采样等已成为研究热点之一。近年来,基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学系统由于具有结构简单、测量范围大和精度高等优点而备受关注。首先从时域和频域介绍了光频梳的特性和应用,尤其介绍了双光梳测量的优势,相较目前主流的稳频稳相锁模激光器、电光调制等双光梳光源实现方案,单腔双光梳激光器方案有望避免采用复杂的电子控制系统,简化双光梳光源的结构、体积和成本。因此,重点介绍了波长复用、偏振复用、空间复用和脉冲波形复用的单腔双光梳光纤激光器实现技术,并对其基本原理、性能参数和当前研究的进展以及目前发展中仍然存在的问题进行了分析;同时对保偏光纤双光梳激光器的研究现状及其性能进行了总结。接着,重点介绍了双梳光谱学的测量原理,回顾了现有光谱扩展技术,并详细介绍了基于自由运行的单腔双光梳激光器的双梳光谱学应用案例,包括掺铒光纤激光器所在的近红外波段以及其扩展到中红外和太赫兹波段的光谱探测。最后,总结了目前的单腔双光梳激光器的主要发展趋势,包括进一步提高单腔型双光梳激光腔的重频稳定性、降低共模噪声、探索单腔双光梳系统在中红外以及太赫兹波段的应用,推动单腔双光梳锁模光纤激光器的实用化。

关键词：光频梳双梳光谱学锁模激光器异步光学采样

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面向光轴指向测量系统的光斑质心高精度实时解算方法

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仪器仪表学报 2024年第6期45卷 266-273页

作者：马浚轩李红张旭朱云鸿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 广州南沙光子感知技术研究院广州511462

针对遥感卫星相机光轴指向测量系统的CMOS图像传感器易受空间环境影响,导致图像缺陷,进而影响光斑质心解算精度的问题,本文提出了一种高精度的光斑质心实时解算方法。仿真分析结果表明该方法能够准确地追踪图像中光斑位置的变化,从而验... 详细信息

针对遥感卫星相机光轴指向测量系统的CMOS图像传感器易受空间环境影响,导致图像缺陷,进而影响光斑质心解算精度的问题,本文提出了一种高精度的光斑质心实时解算方法。仿真分析结果表明该方法能够准确地追踪图像中光斑位置的变化,从而验证了其分步解算策略的可行性。分别采用分步法、OTSU质心法和高斯拟合法对测量系统所采集的图像进行光斑质心的实时解算。实验结果显示,分步法的实时性好,光斑识别成功率最高,质心解算平均偏差和标准差最小,分别为0.026和0.029 pixels。该方法可以为光轴指向测量系统提供可靠的数据支撑。

关键词：夹角测量系统模板匹配实时处理 FPGA

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面向航天器微小碰撞的飞秒光纤光栅冲击检测系统

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电子测量与仪器学报 2022年第2期36卷 153-159页

作者：李昊业张雯宋言明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京100192 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

针对航天器微小碰撞产生的冲击能量检测问题,设计了一种面向航天器微小碰撞的飞秒光纤光栅冲击检测系统,并对冲击能量进行检测。建立飞秒光纤光栅应变传感及边沿滤波解调模型。使用有限元分析软件对微小碰撞产生的冲击能量分布情况进行... 详细信息

针对航天器微小碰撞产生的冲击能量检测问题,设计了一种面向航天器微小碰撞的飞秒光纤光栅冲击检测系统,并对冲击能量进行检测。建立飞秒光纤光栅应变传感及边沿滤波解调模型。使用有限元分析软件对微小碰撞产生的冲击能量分布情况进行理论模拟。搭建冲击检测系统,对飞秒光纤光栅进行冲击能量感知特性测试,利用时域包络提取法分析能量传递特性。实验数据表明,质量为10、20、40、60、80 g的小球分别在同一位置下落时,光栅系统检测到的碰撞信号呈线性增长趋势,经边沿滤波算法反演冲击电压最高可达30.8 mV;同一质量小球在不同位置下落时,光栅系统检测到的碰撞信号呈线性下降趋势,检测到的冲击电压可低至16.5 mV。该系统可实现对微小碰撞产生的冲击能量的检测,对航天器微小碰撞检测问题有一定的参考意义。

关键词：飞秒光纤光栅微小碰撞冲击检测边沿滤波包络提取

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Encoder-Decoder LSTM网络的输电母排触点温度预测方法

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电子测量与仪器学报 2022年第4期36卷 32-39页

作者：李振鹏董明利于明鑫孟凡勇张羽飞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

机场行李传送装置输电母排触点状态的观测,对减少机场行李传送装置意外停机、保障机场正常运营具有重要的意义。输电母排触点故障发生时往往伴随温度的上升,温度的变化能够直观反映输电母排触点状态。因此可以采用编码器-解码器长短期... 详细信息

机场行李传送装置输电母排触点状态的观测,对减少机场行李传送装置意外停机、保障机场正常运营具有重要的意义。输电母排触点故障发生时往往伴随温度的上升,温度的变化能够直观反映输电母排触点状态。因此可以采用编码器-解码器长短期记忆网络(Encoder-Decoder LSTM)对输电母排触点进行温度预测。首先采用双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)组成的编码器对母排触点的历史温度数据进行编码,再由长短期记忆网络(LSTM)组成的解码器预测输出输电母排触点未来一段时间的温度值。通过对国内某机场行李传送装置一个月的温度观测数据进行测试。实验结果表明采用Encoder-Decoder LSTM的时间序列预测方法优于传统的时间序列预测模型以及其他现有的深度学习预测模型。

关键词：电力设备温度预测深度学习光纤测温

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