检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2015年第2期64卷 409-414页

作者：霍英东曹博于斌陈丹妮牛憨笨中国科学院西安光学精密机械研究所超快诊断技术中国科学院重点实验室西安710119 深圳大学光电工程学院光电子器件与系统(教育部、广东省)重点实验室深圳518060 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京 100084

基于单分子定位的荧光纳米分辨显微成像中,系统漂移会使得单分子定位出现额外偏差,从而使重构图像的分辨率降低,造成图像模糊.因此,对系统漂移量的控制至关重要.近年来,防漂移的方法层出不穷.本文针对其中一种利用光学测量原理和引入负... 详细信息

基于单分子定位的荧光纳米分辨显微成像中,系统漂移会使得单分子定位出现额外偏差,从而使重构图像的分辨率降低,造成图像模糊.因此,对系统漂移量的控制至关重要.近年来,防漂移的方法层出不穷.本文针对其中一种利用光学测量原理和引入负反馈的防漂移方法做了系统的研究,分析了其原理和实现过程,对整个系统进行了误差分析,通过实验标定了整个防漂移系统的精度.该系统可以主动实时地校正漂移量,实现了显微镜轴向9.93 nm的防漂移精度.与现有商用的显微镜自带的防漂移装置相比,防漂移精度提高了一个量级.

关键词：纳米分辨四象限探测器轴向防漂移

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基于量子修正的石墨烯纳米带热导率分子动力学表征方法

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物理学报 2014年第7期63卷 270-276页

作者：郑伯昱董慧龙陈非凡清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

本文提出了基于量子修正的非平衡态分子动力学模型,可用于石墨烯纳米带热导率的表征.利用该模型对不同温度下,不同手性及宽度的石墨烯纳米带热导率进行了研究,结果发现:相较于经典分子动力学模型给出的热导率随温度升高而单调下降的结论... 详细信息

本文提出了基于量子修正的非平衡态分子动力学模型,可用于石墨烯纳米带热导率的表征.利用该模型对不同温度下,不同手性及宽度的石墨烯纳米带热导率进行了研究,结果发现:相较于经典分子动力学模型给出的热导率随温度升高而单调下降的结论,在低于Debye温度的情况下,量子修正模型的计算结果出现了反常现象.本文研究还发现,石墨烯纳米带的热导率呈现出明显的边缘效应及尺度效应:锯齿型石墨烯纳米带的热导率明显高于扶手椅型石墨烯纳米带;全温段的热导率及热导率在低温段随温度变化的斜率均随宽度的增加而增大.最后,文章用Boltzmann声子散射理论对低温段的温度效应及尺度效应进行了阐释,其理论分析结果说明文章所建模型适合在全温段范围内对不同宽度和不同手性的热导率进行精确计算,可为石墨烯纳米带在传热散热领域的应用提供理论计算和分析依据.

关键词：石墨烯纳米带热导率量子修正分子动力学模拟

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超精表面缺陷检测的光学混频误差分析

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激光与光电子学进展 2015年第2期52卷 159-165页

作者：林浩山陈举科李玉和李庆祥潘福东王力虎广西师范大学物理科学与技术学院广西桂林541004 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

双频激光外差干涉法与扫描探针相结合的超精表面缺陷检测系统具有很高的分辨率。但系统光源和光学器件的各种误差因素会产生非线性混频误差,影响系统精确测量。利用琼斯矩阵分析了同时存在激光光源椭圆偏振化和方位角误差以及光学器件... 详细信息

双频激光外差干涉法与扫描探针相结合的超精表面缺陷检测系统具有很高的分辨率。但系统光源和光学器件的各种误差因素会产生非线性混频误差,影响系统精确测量。利用琼斯矩阵分析了同时存在激光光源椭圆偏振化和方位角误差以及光学器件相位延迟和偏振泄漏等综合因素引起的偏振态变化,并由此研究了它们频率混叠产生的非线性误差。结果表明,由各种误差因素引起的非线性混频误差呈正弦规律变化,激光光源非理想和偏振分光镜对位移测量误差影响较大而1/4波片的影响较小。同时,结合计算结果对系统提出了减少非线性误差的方法措施。

关键词：测量外差干涉偏振光琼斯矩阵频率混叠非线性误差

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飞秒光学频率梳高精度气体吸收光谱技术进展

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光谱学与光谱分析 2014年第2期34卷 335-339页

作者：杨宏雷尉昊赟李岩任利兵张弘元清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

飞秒光学频率梳以其频谱宽、脉宽窄、频率稳定度高等优点,对光学频率计量、绝对距离测量、高精度光谱测定产生重大影响。飞秒光学频率梳的时域特性和频域特性溯源至微波频率基准,使得高精度气体吸收光谱探测成为可能。飞秒光学频率梳光... 详细信息

飞秒光学频率梳以其频谱宽、脉宽窄、频率稳定度高等优点,对光学频率计量、绝对距离测量、高精度光谱测定产生重大影响。飞秒光学频率梳的时域特性和频域特性溯源至微波频率基准,使得高精度气体吸收光谱探测成为可能。飞秒光学频率梳光谱技术具有测量速度快、光谱灵敏度高、分辨率高、信噪比高等优点,因此加大对飞秒光学频率梳光谱技术的研究力度将更好地服务于环境保护、工业生产、生物医学、科学研究等各领域。飞秒光频梳高精度气体吸收光谱主要可分为光频梳腔衰荡光谱、光频梳腔增强光谱和双光频梳多外差光谱。其中,根据采集方式不同,光频梳腔增强光谱又可分为梳齿游标测量法、虚拟成像相位阵列测量法和傅里叶变换测量法。目前,国外已广泛开展相关研究,而国内仍处于起步阶段。本文综述了飞秒光学频率梳高精度气体吸收光谱探测的主要技术方法,展示了不同测量方法典型的实验方案,分析了各探测方法的优缺点,并追踪了主要研究小组的前沿成果。

关键词：红外光谱飞秒光学频率梳气体吸收

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深亚微米飞行高度测试技术及实验研究

深亚微米飞行高度测试技术及实验研究

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作者：李玉和管恺森乔振东伍震环祁鑫清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

近场存储技术中飞行头与存储介质间飞行高度测试成为高密度存储关键技术。本文采用双波长多步法对测试进行数学建模,利用改进遗传算法实现高非线性光学方程组求解;搭建飞行高度测试实验系统,对"起飞"、"着陆"飞行... 详细信息

近场存储技术中飞行头与存储介质间飞行高度测试成为高密度存储关键技术。本文采用双波长多步法对测试进行数学建模,利用改进遗传算法实现高非线性光学方程组求解;搭建飞行高度测试实验系统,对"起飞"、"着陆"飞行过程进行测试实验与分析计算,与DFHT比对结果表明:工作状态下近场飞高为67nm,飞高波动小于3nm,该测试方法及求解算法可满足飞行头纳米尺度飞高测量要求。

关键词：飞行高度微纳尺度非线性光学方程组改进遗传算法

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一种低温漂MEMS传感器专用电荷泵芯片

一种低温漂MEMS传感器专用电荷泵芯片

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中国惯性技术学会第七届学术年会

作者：储宜兴周斌刘云峰董景新清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室

本文实现了一种低温漂MEMS传感器专用电荷泵芯片,该芯片可为闭环MEMS传感器系统提供稳定低温漂、幅值可调节的反馈电压。芯片中采用了三级2倍压Makowski电荷泵级联结构,利用闭环模块抑制纹波和温漂,并使用HHGRACE的BCD350GE高压工艺设... 详细信息

本文实现了一种低温漂MEMS传感器专用电荷泵芯片,该芯片可为闭环MEMS传感器系统提供稳定低温漂、幅值可调节的反馈电压。芯片中采用了三级2倍压Makowski电荷泵级联结构,利用闭环模块抑制纹波和温漂,并使用HHGRACE的BCD350GE高压工艺设计并流片。测试结果显示,电荷泵芯片在开环方式下,最大输出电压为25V,而10℃到60℃范围内有30m V的纹波和4.48%的温漂;在使用闭环控制模块形成闭环电荷泵系统后,输出电压稳定在10V,纹波降低到0.2m V,温漂减小到0.05%,大幅提高了电荷泵输出电压的稳定性。

关键词：低温漂 MEMS传感器电荷泵

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双光梳飞行时间绝对距离测量

双光梳飞行时间绝对距离测量

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2015年小卫星技术交流会

作者：尉昊赟张弘元吴学健李岩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京 100084

高精度绝对距离测量对于卫星编队飞行中实现星间精密定位具有重要应用价值.本文基于新型光学频率梳光源,提出采用两台重复频率有微小差异的光频梳结合第二类相位匹配,实现高精度的飞行时间绝对距离测量.光频梳拥有精确的重复频率,利用... 详细信息

高精度绝对距离测量对于卫星编队飞行中实现星间精密定位具有重要应用价值.本文基于新型光学频率梳光源,提出采用两台重复频率有微小差异的光频梳结合第二类相位匹配,实现高精度的飞行时间绝对距离测量.光频梳拥有精确的重复频率,利用重频差所引起的游标效应,时间飞行法的分辨率由传统的皮秒量级提升至飞秒量级.第二类相位匹配用来标识脉冲在时间轴上的准确位置同时简化脉冲的包络拟合.与双频激光干涉仪的对比试验表明,本文提出的双光梳系统的最大残差为85.94nm,0.5s阿伦方差为58.19nm.结合整周期量程拓展,可拓展到100km量级的星间绝对距离测量.

关键词：人造卫星编队飞行绝对距离测量精度控制

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基于激光回馈效应的纳米计量系统

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光电子．激光 2014年第3期25卷 508-513页

作者：曾召利张书练谈宜东清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

提出了一种基于激光多重回馈效应的纳米计量系统,系统采用非准直平凹回馈外腔结构,使在回馈外腔中往返多次的回馈光束返回到激光谐振腔中,形成高阶回馈效应,得到了高密度、类正弦和位相正交的双频激光回馈条纹。条纹的密度为传统弱回馈... 详细信息

提出了一种基于激光多重回馈效应的纳米计量系统,系统采用非准直平凹回馈外腔结构,使在回馈外腔中往返多次的回馈光束返回到激光谐振腔中,形成高阶回馈效应,得到了高密度、类正弦和位相正交的双频激光回馈条纹。条纹的密度为传统弱回馈的几×10倍,而且回馈条纹以激光波长为尺子,具有可溯源性,在没有任何电细分的条件下达到了nm级的光学分辨率。特别地,通过采用双折射双频激光器,获得了两偏振正交的激光回馈条纹,而且两正交偏振回馈条纹间还具有位相差,位相差的大小主要由双频激光器的频差、外腔长以及回馈阶次决定。利用两正交偏振回馈条纹间的位相关系,可用于识别物体的运动方向。与激光干涉仪的比对实验表明,系统的线性度优于5.2×10-5,光学分辨率为10.2nm,量程大于500μm。

关键词：纳米计量溯源性激光回馈多重回馈

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可抑制生物组织散射效应的光学聚焦技术研究进展

可抑制生物组织散射效应的光学聚焦技术研究进展

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第十届全国激光技术与光电子学学术会议

作者：杨强曹良才金国藩清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

受生物组织对光的散射的影响，导致光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm 处)实现聚焦，因而制约了依赖于光能聚焦的显微成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应，将光能尽可能多地... 详细信息

受生物组织对光的散射的影响，导致光束通过透镜后无法在组织的深层(大于1 mm 处)实现聚焦，因而制约了依赖于光能聚焦的显微成像技术(如共聚焦显微、双光子显微)在生物医学领域的应用。为了抑制生物组织的散射效应，将光能尽可能多地聚焦到深层组织，需要对照射组织的光波前进行空间调制，目前主要有以下三种技术：用待聚焦区的光强作为反馈信号的光学波前整形技术;调制和时间反演(或光学相位共轭)技术相结合进而在散射介质内部实现光学聚焦的技术;对散射介质传输矩阵进行测量的光学聚焦技术。本文对上述光学聚焦技术的研究进展进行了综述，对其进行了比较并展望了其在生物医学领域中的应用前景。

关键词：散射介质光学聚焦波前整形时间反演光学相位共轭传输矩阵

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硅微振梁式加速度计抗温漂的微结构及工艺设计

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中国惯性技术学报 2014年第2期12卷 227-232页

作者：王帆董景新赵淑明严斌清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗温漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立"硅-玻璃"和"玻璃-陶瓷"耦合模型,分析了造成... 详细信息

针对硅微振梁式加速度计输出频率随环境温度漂移的问题,提出了抗温漂的硅微结构设计方法及相关工艺,降低了环境温度对输出的影响,在室温条件即可达到一定精度。通过建立"硅-玻璃"和"玻璃-陶瓷"耦合模型,分析了造成硅微振梁式加速度计温度漂移的原因。然后提出了"抗温漂耦合设计"的微结构和"半粘结封装"的封装工艺,降低了耦合模型中的理论温漂。利用加工出的原理样机进行实验,结果显示,采用抗温漂结构设计及封装工艺的原理样机,输出频率的温漂系数为-3.5×10-6/℃,室温下零偏稳定性为72.0μg。实验验证了抗温漂理论的可行性,可以满足室温下高精度硅微振梁式加速度计的设计要求。

关键词：硅微振梁式加速度计温度漂移抗温漂耦合设计半粘结封装

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