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中国化学会第30届学术年会

作者：霍新明唐飞陈进姚彤彤王晓浩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

矩形离子阱由于结构简单，一直作为质谱仪小型化过程中首选的质量分析器之一.为提高小型矩形离子阱的分析性能，本文利用SIMION8.1软件仿真研究了出射狭缝尺寸对离子逐出效率的影响.仿真结果表明，对于全尺寸为5mm×4mm×25mm... 详细信息

矩形离子阱由于结构简单，一直作为质谱仪小型化过程中首选的质量分析器之一.为提高小型矩形离子阱的分析性能，本文利用SIMION8.1软件仿真研究了出射狭缝尺寸对离子逐出效率的影响.仿真结果表明，对于全尺寸为5mm×4mm×25mm的小型矩形离子阱最优的狭缝尺寸为0.6mm×18mm.

关键词：矩形离子阱质谱仪小型化离子出射狭缝 SIMION仿真共振激发

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半导体激光泵浦高亮度1560nm波段偏振纠缠光子对产生

半导体激光泵浦高亮度1560nm波段偏振纠缠光子对产生

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第二十二届全国激光学术会议

作者：吉恩才柳强付星杜鹏飞巩马理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

利用紧凑型高功率半导体激光器激励置于偏振Sagnac干涉环中的30mm长PPKTP晶体，通过自发参量下转换过程实现了1560nm附近高亮度、高品质偏振纠缠光子对输出.在最佳泵浦功率200mW附近，获得了谱线亮度高达1.45×105pairs(s·mW&#... 详细信息

利用紧凑型高功率半导体激光器激励置于偏振Sagnac干涉环中的30mm长PPKTP晶体，通过自发参量下转换过程实现了1560nm附近高亮度、高品质偏振纠缠光子对输出.在最佳泵浦功率200mW附近，获得了谱线亮度高达1.45×105pairs(s·mW·nm)-1的双光子纠缠源，经过HOM型双光子干涉测试，输出参量光的谱线线宽约1.34 nm.

关键词：偏振纠缠通讯波段周期极化自发参量下转换

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FTIR噪声修正方法用于提高挥发性有机物定量精度

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光谱学与光谱分析 2015年第5期35卷 1199-1202页

作者：王昕李岩尉昊赟任利兵戚扬精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系北京100084 清华大学高等研究院北京100084

经典最小二乘法(CLS)是傅里叶红外光谱定量分析软件中的一种常用算法。统计学中,当待测信号中的误差为正态分布零均值等方差时,CLS法可以得到最优无偏估计,但对异方差误差则不然。傅里叶红外光谱仪(FTIR)吸光度谱中的噪声相当于异方差误... 详细信息

经典最小二乘法(CLS)是傅里叶红外光谱定量分析软件中的一种常用算法。统计学中,当待测信号中的误差为正态分布零均值等方差时,CLS法可以得到最优无偏估计,但对异方差误差则不然。傅里叶红外光谱仪(FTIR)吸光度谱中的噪声相当于异方差误差,通过对噪声源的理论分析和实验统计计算获得了噪声的方差分布,并以此对CLS方法进行加权修正。计算表明,在分析气体中挥发性有机化合物(VOCs)污染浓度时,相比CLS方法,采用仪器噪声方差分布修正后的加权最小二乘法(WLS)可以显著降低噪声对定量精度的影响,提高了分析结果的准确性和可靠性。

关键词：傅里叶红外光谱仪噪声最小二乘法加权最小二乘法

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时分复用数字闭环电容式微加速度计接口电路

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光学精密工程 2015年第12期23卷 3350-3356页

作者：储宜兴池保勇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北京100084 清华大学微电子学研究所北京100084

为实现电容式微加速度计的数字输出闭环,设计了一种数字输出闭环ASIC(Application Specific Integrated Circuit)接口电路,以降低电路输出噪声并提高测量量程。对已有的电容式微加速度计ASIC电路进行了改进,分时段在中间极板上加载差分... 详细信息

为实现电容式微加速度计的数字输出闭环,设计了一种数字输出闭环ASIC(Application Specific Integrated Circuit)接口电路,以降低电路输出噪声并提高测量量程。对已有的电容式微加速度计ASIC电路进行了改进,分时段在中间极板上加载差分电容读出信号和由脉宽调变(PWM)波控制的反馈信号,然后由控制器实现闭环,利用Sigma Delta调制器实现模数转换。通过分析差分电容读出电路和Sigma Delta调制器的原理和特性,建立了该数字输出闭环电容式微加速度计的模型,进行了系统的设计与仿真。实验结果表明,该数字输出闭环电容式微加速度计的噪声水平为9.6μg/√Hz,量程为±3g。这些结果验证了时分复用方案的可行性和本文所提出模型的正确性。

关键词：电容式微加速度计数字闭环接口电路 Sigma Delta调制器时分复用

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基于零长弹簧的超低频垂直隔振系统研究

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振动与冲击 2015年第7期34卷 33-37,63页

作者：李刚胡华伍康王观王力军精密测试技术及仪器国家重点实验室、中国计量科学研究院-清华大学精密测量联合实验室、清华大学精密仪器系北京100084

设计并实现了一种基于零长弹簧的超低频垂直隔振系统。利用零长弹簧倾斜悬挂摆杆,通过精细调节可实现固有周期为20 s的机械振荡。利用光电探测技术检测摆杆的微小位移,并对摆杆进行比例积分微分控制(Proportional-Integral-Derivative,P... 详细信息

设计并实现了一种基于零长弹簧的超低频垂直隔振系统。利用零长弹簧倾斜悬挂摆杆,通过精细调节可实现固有周期为20 s的机械振荡。利用光电探测技术检测摆杆的微小位移,并对摆杆进行比例积分微分控制(Proportional-Integral-Derivative,PID),有效补偿温度变化及弹簧蠕变引起的系统漂移,提高系统的稳定性。深入分析控制参数对系统周期特性的影响,反馈控制的积分项(I项)可补偿系统漂移,反馈控制的比例项(P项)可调节系统的刚度,而微分项(D项)可用于控制系统的阻尼系数。通过设置合适的控制参数,可以将系统的固有周期调节至30 s以上。该系统理论上可以实现超低频垂直隔振,有望应用于高精度绝对重力测量等精密物理实验研究。

关键词：垂直隔振零长弹簧反馈控制

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基于MEMS技术的智能传感器系统(“智能灰尘”)

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电子学报 2015年第10期43卷 2095-2109页

作者：张紫辰董恺琛张益源王建中赵嘉昊尤政精密测试技术及仪器国家重点实验室微纳制造器件与系统协同创新中心清华大学精密仪器系

基于微机电系统(MEMS)技术的智能传感器系统("智能灰尘",Smart Dust)是体积小、能耗低、具备多功能传感与探测、信息处理与存储、双向无线通信、能源自供给与管理等功能的集成系统.它既可以独立工作也可以多系统协同工作.本... 详细信息

基于微机电系统(MEMS)技术的智能传感器系统("智能灰尘",Smart Dust)是体积小、能耗低、具备多功能传感与探测、信息处理与存储、双向无线通信、能源自供给与管理等功能的集成系统.它既可以独立工作也可以多系统协同工作.本文首先明确智能灰尘的基本概念及应用领域;随后介绍智能灰尘集成系统的设计方法和结构组成;通过综述智能灰尘技术的发展历程与趋势,以及国内外相关技术的发展现状,最后总结智能灰尘系统关键的技术难点与重点,并明确今后MEMS工艺及集成技术突破的可行性方案.

关键词： MEMS(micro electro mechanical systems) 智能灰尘无线通信复合能源

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纯相位硅基液晶器件的芯片级封装技术

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电子学报 2015年第11期43卷 2322-2330页

作者：张紫辰尤政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微纳制造器件与系统协同创新中心

本文讨论了纯相位硅基液晶器件(liquid crystal on silicon device,LCOS)的芯片级封装技术.包括具体基础工艺介绍、关键工艺分析及封装检测、质量控制方法等.其中详细介绍了工艺步骤中的玻璃基板和硅基板的光学预先检测、基板清洗、取... 详细信息

本文讨论了纯相位硅基液晶器件(liquid crystal on silicon device,LCOS)的芯片级封装技术.包括具体基础工艺介绍、关键工艺分析及封装检测、质量控制方法等.其中详细介绍了工艺步骤中的玻璃基板和硅基板的光学预先检测、基板清洗、取向层处理、胶水涂覆、组装封装及灌注液晶工艺.同时在密封胶水涂覆、灌注液晶及如何控制器件厚度的原则问题上做出了重点阐述,最后定义了优质封装质量的纯相位硅基液晶器件应该具备的基本要素.

关键词：硅基液晶器件封装工艺光学检测液晶灌注取向层处理

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智能重构旁路二极管对阴影下太阳能电池的输出功率提升

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西北工业大学学报 2016年第4期34卷 558-563页

作者：曹哲尤政何磊张一喆徐依朵贾卓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微纳制造器件与系统协同创新中心北京100084 加州大学洛杉矶分校电气工程系美国洛杉矶加利福尼亚州90095 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校电气与计算机工程系美国伊利诺伊州61801 加州大学伯克利分校电气工程与计算机科学系伯克利加利福尼亚州94720

太阳能电池板使用旁路二极管避免阴影效应和热斑,二极管的内阻会损耗电流。提出采用一种名为智能重构旁路二极管的新型二极管布局,通过智能判断并短路未使用的旁路二极管,来增加局部被遮挡太阳能电池板的输出功率。文中阐明了智能重构... 详细信息

太阳能电池板使用旁路二极管避免阴影效应和热斑,二极管的内阻会损耗电流。提出采用一种名为智能重构旁路二极管的新型二极管布局,通过智能判断并短路未使用的旁路二极管,来增加局部被遮挡太阳能电池板的输出功率。文中阐明了智能重构二极管的实现原理,建立了电路模型。提出通过太阳能电池片电压的大小,判断控制二极管拓扑结构的开关状态的判定规则。进行了模拟仿真,实验验证了仿真结果。基于实验结果,并与普通二极管布局对比,采用智能重构二极管布局的太阳能电池板输出功率提升可达到12.24%。

关键词：太阳能太阳能电池控制系统阴影效应旁路二极管智能重构二极管

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电容式射频微机电系统开关损耗机制(英文)

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强激光与粒子束 2015年第2期27卷 170-175页

作者：李沐华赵嘉昊尤政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微纳制造、器件与系统协同创新中心北京100084

插入损耗是射频微机电系统(RF MEMS)开关的关键性能指标之一。电容式RF MEMS开关是一种适合高频应用的开关器件,对其损耗机制进行了研究。电容式RF MEMS开关的射频损耗主要包括四部分:信号线的导体损耗、衬底损耗、辐射损耗以及MEMS桥... 详细信息

插入损耗是射频微机电系统(RF MEMS)开关的关键性能指标之一。电容式RF MEMS开关是一种适合高频应用的开关器件,对其损耗机制进行了研究。电容式RF MEMS开关的射频损耗主要包括四部分:信号线的导体损耗、衬底损耗、辐射损耗以及MEMS桥损耗。对电容式RF MEMS开关建立了损耗模型并进行了数值计算,同时在HFSS有限元软件中进行了电磁仿真,数值计算结果和有限元仿真结果较好的吻合。此外,对影响电容式RF MEMS开关插入损耗的因素进行了分析,结果表明,高阻抗的衬底、200μm左右的导体宽度、较小的导体厚度以及较小的up态电容能够降低开关的插入损耗,提高开关的射频性能。

关键词：损耗机制射频微机电系统电容式开关共面波导

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多层介质膜偏振无关光栅的研制

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强激光与粒子束 2015年第11期27卷 73-74页

作者：申碧瑶曾理江李立峰颜宏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中国工程物理研究院应用电子学研究所

介绍了一种应用于光纤激光光谱合束的高衍射效率多层介质膜偏振无关光栅的设计及制作,给出了设计参数、制作流程和最终制作的偏振无关光栅的测量结果,在1.044-1.084μm波长范围内,实验测得的TE偏振光、TM偏振光的平均衍射效率分别为89.7... 详细信息

介绍了一种应用于光纤激光光谱合束的高衍射效率多层介质膜偏振无关光栅的设计及制作,给出了设计参数、制作流程和最终制作的偏振无关光栅的测量结果,在1.044-1.084μm波长范围内,实验测得的TE偏振光、TM偏振光的平均衍射效率分别为89.7%,93.8%。

关键词：衍射光栅偏振无关光栅多层介质膜光栅光谱合束

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