• 2006年第0卷第3期文章目次
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    • 2006(3).

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    • >光电子器件和系统
    • 掺Al对ZnO薄膜发光性能的调控作用

      2006(3):257-260.

      摘要 (891) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用溶胶-凝胶法,在玻璃上制备了不同掺Al浓度的ZnO薄膜。x射线衍射(XRD)结果表明,所制备的薄膜具有c轴择优取向,随着掺Al浓度的增加,(002)峰向低角移动,峰强逐渐减弱。探讨了掺Al对ZnO薄膜发光性能的调控作用,薄膜的透射谱表明:通过改变掺Al浓度,可以提高ZnO薄膜的紫外光透过率,使其吸收边向短波长方向的移动被控制在一定的范围内,从而使薄膜禁带宽度连续可凋;薄膜的光致发光(PL)谱显示:纯ZnO薄膜的PL谱是由紫外激子发光和深能级缺陷发光组成,通过掺Al有助于减少薄膜的缺陷,减弱深能级的缺陷发光,同时紫外带边发射的峰位向高能侧蓝移,与吸收边缘移动的结果相吻合,由紫外发光峰位获得的光禁带与通过透射谱拟合得到的光禁带基本一致。

    • 用于SAW器件的C轴择优取向LiNbO3薄膜的制备及结构研究

      2006(3):261-264.

      摘要 (500) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用射频(RF)磁控溅射法在金刚石(111)衬底上沉积LiNbO3(LN)薄膜,借助X射线衍射技术(XRD),研究了外加偏压(0~80V)和衬底温度(200~500℃)等工艺参数对LiNbO3薄膜结构和取向性的影响。实验结果表明,在衬底温度为200℃、外加偏压为~80V的T艺条件下,LiNbO3的(006)衍射峰强度超过LN的(012)衍射峰强度,在金刚石(111)衬底上获得较高c轴取向的LN薄膜。并且对C轴择优取向LN薄膜的形成机理进行了探讨。

    • 母盘刻录中信息符成形模拟与实验研究

      2006(3):265-268.

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      摘要:介绍了光刻胶的性能和反应机理,建立了光刻模型,讨论了曝光和显影对信息符的综合影响并对信息符形貌进行了仿真,着重分析刻录激光光斑能量分布对不同周期记录符的影响。以Shipley AZ1350光刻胶和相应的显影液以及DVD母盘的生产为例,验证了仿真的正确性。

    • SiO2 8×8阵列波导光栅的研制

      2006(3):269-273.

      摘要 (611) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:在Si基SiO2材料上设计并制作了中心波长为1.55 μm、通道间隔为0.8 nm的8×8阵列波导光栅(AWG).详细介绍了器件的设计、制作和测试,并对测试结果及工艺误差进行了深入的分析讨论.封装后的测试结果显示,器件的3 dB带宽为0.22 nm;中央通道输入时,最小和最大插入损耗分别为4.01 dB和6.32 dB;边缘通道输入时,最小和最大插入损耗分别为6.24 dB和9.02 dB;对比不同通道输入时输出通道的中心波长,其偏移量低于0.039 nm;器件的通道间串扰小于-25 dB;偏振依赖损耗(PDL)小于0.3 dB.

    • >光电子器件和系统
    • 基于长周期光纤光栅的动态增益平坦滤波器

      2006(3):274-279.

      摘要 (716) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:分析了长周期光纤光栅(LPG)的啁啾特性和切趾特性,给出了基于LPG的增益平坦滤波器可调的理论依据。阐述了LPG的传感特性和金属外包层对其的影响,为动态增益平坦滤波器结构的原理提供理论支持。介绍了这种动态增益平坦滤波器的制作原理、制作过程和可调过程。这种滤波器结构简单、插损小、易于控制、可调范围宽、响应速度快以及重复性好。实验中的增益平坦滤波器在20~120℃内波长线性可调8nm;损耗峰值在20~60℃内变化小,而在60~100℃内变化大;带宽在20~60℃内变化较小,而在60~120℃内变化较大;可根据不同需要在不同的温度范围内调节滤波器的损耗峰值和带宽,实现增益平坦滤波器的动态可调。

    • ITO/PTCDA/p-Si薄膜器件的表面和界面特性研究

      2006(3):280-284.

      摘要 (781) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:界面态对于薄膜器件的性能具有非常重要的影响。有米用真空蒸发和溅射沉积的方法制备了ITO/PTCDA/p—Si薄膜器件,并采用X射线光电子能谱(xPs)和Ar^+溅射技术对其表面和界面电子态进行了研究。结果表明,在ITO/PTCDA/pSi薄膜器件的界面,不仅ITO与PTCDA薄膜之间存在扩散,PTCDA与Si衬底材料之间也存在扩散现象。此外,每种原子的XPS谱表现出一定的化学位移,并以Cls和Ols谱的化学位移最为显著。

    • 平面光集成器件的时域伪谱法分析

      2006(3):285-289.

      摘要 (599) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:将时域伪谱(PSTD)方法应用于平面光集成器件的分析,推导并实现了可用于PSTD方法的单轴各向异性完全匹配层(UPML)吸收边界条件,讨论了专用于导波结构仿真的一种紧凑的PSTD激励源。并对分布式反馈(DFB)光栅进行了数值模拟,其仿真结果与传统时域有限差分(FDTD)方法相当吻合,但PSTD无论在计算时间还是内存需求方面都大大优于FDTD方法。

    • 一种用于CMOS图像传感器的Column-Level模数转换器

      2006(3):290-294.

      摘要 (486) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:设计了一种用于CMOS图像传感器(CIS)的column-level模数转换器(ADC)。它由一种新型斜坡发生器构成,具有分辨率可调的特点,而且以简单的结构实现了高精度和低功耗,占用较小的版图面积。基于0.35μm2P4M标准CMOS工艺,8bit ADC转换时间约50μs,最大线性误差小于±0.5LSB。在分辨率为640×480pixel的CIS中,每列共用1个比较器,提高了传感器的吞吐速率,帧频约40fps;3.3V电压下ADC总功耗不超过27mW,占用版图面积约0.5mm2。

    • 高亮度绿色OLED的制备与光电性能研究

      2006(3):295-298.

      摘要 (723) HTML (0) PDF 0.00 Byte (8) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用高精度膜厚控制仪,实现有机薄膜功能材料真空热蒸镀,制备了一种多层结构ITO/CuPc(20nm)/α-NPD(60nm)/Alq3(40nm):C545T(2%)/Alq3(20nm/LiF(1nm)/Al(100nm),获得了发射峰位于525nm稳定的绿色有机电致发光二极管(OLED),其起亮电压为2.5V,驱动电压在20V时亮度为10,500cd·m-2,色坐标(CIE)x=0.331、y=0.625,最大流明效率为3.921m·W-1。

    • 900nm窄发散角量子阱激光器

      2006(3):299-301.

      摘要 (712) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用传输矩阵方法模拟光场特性,设计了带有模式扩展层的900 nm窄发散角量子阱激光器(LD),利用金属有机化合物气相淀积(MOCVD)技术生长了器件.垂直方向远场发散角由常规结构LD的35°减小为20°,且阈值电流和光限制因子都没有明显变化.

    • 改进的F-P腔大功率掺Yb3 双包层光纤激光器

      2006(3):302-305.

      摘要 (630) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:讨论丁一种改进的F-P腔结构高功率掺Yb^3+双包层光纤激光器。实验表明,此种结构的系统光-光转换效率与传统FP腔结构掺Yb^3+双包层光纤激光器相比没有明显Ⅸ别,而抗高功率热损伤有明显提高。获得了1.06μm、50W连续激光输出,无明显的热光问题、双色镜表面损伤和斜率效率下降等,斜率效率为80.2%,整个系统的光光转化效率为31.9%。

    • 一种测量旋转轴线位置的高分辨率光纤传感器

      2006(3):306-310.

      摘要 (696) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:研制了一种用于旋转轴线位置测量的高分辨率反射型强度调制(RIM)光纤传感器。在旋转部件端面刻划漫反射图谱,利用该图谱对反射光的强度调制,来获取旋转轴线位置偏移的大小和方向。该传感器制作工艺简单,分辨率可以达到0.1μm,灵敏度可以达到100.7mV/μm,在测量范围内具有良好的线性,而且通过调整传感器与反射面间的距离,可以实现对测量范围和灵敏度的调整。给出了旋转轴线位置偏移与反射光强度调制的关系表达式,并利用所建立了实验系统对该传感器的性能进行了分析。

    • 光纤光栅传感器的应力补偿及温度增敏封装

      2006(3):311-313.

      摘要 (885) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对光纤光栅(FBG)温度传感器的交叉敏感问题,提出了一种FBG温度传感器的Al盒封装工艺,并对其温度和应力特性进行了理论分析和实验研究。研究表明,该封装有效地减小了FBG的应变灵敏性,并将温度灵敏度提高到裸FBG的1.8倍。

    • >信息光电子技术
    • RZ、CSRZ码在CBG色散补偿系统中的传输

      2006(3):314-318.

      摘要 (319) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:全部利用线性啁啾光纤布拉格光栅(CBG)作色散补偿模块和在线通道滤波顺,在2500km超长距离的G.652光纤上实现10Ghps归零码(RZ)、载波抑制归零码(CSRZ)光信号的无电中继传输,并在2080km和2560km处分别对2种信号的传输性能进行了测试。CSRZ在上述2处的功率代价分别为~1dBm和~3dBm(BER-10^12,PRBS=10^23-1),RZ的功率代价分别为~3dBm和~5dBm,验证了在相同系统平台下CSRZ光信号比RZ光信号有更好的性能.

    • 40GHz皮秒光脉冲序列光谱展宽的实验研究

      2006(3):319-323.

      摘要 (779) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:实验采用具有较大正常色散值的高非线性光纤(HNLF),应用脉冲啁啾补偿压缩技术的改进方案实现了40GHz、1.2ps光脉冲序列光谱的更大展宽。在该方案中,脉冲首先通过一定长度的HNLF,成为光谱展宽的线性正啁啾脉冲;然后经过相应长度的普通单模光纤(SMF)进行啁啾补偿压缩以重新提高峰值功率;最后进人第2段HNLF实现脉冲光谱的进一步展宽。实验结果表明,在使用相同长度HNLF(150m)和相同抽运脉冲输入条件下,改进方案10dB带宽增加了3.28nm,并且相干特性保持良好。实验表明,对于40GHz皮秒光脉冲序列,在其峰值功率受自身高重复频率限制不能被光功率放大器充分放大的情况下,该方案是实现脉冲光谱在此类HNLF中展宽的有效途径。

    • 基于光纤光栅和二维编码的OCDMA分插复用

      2006(3):324-327.

      摘要 (714) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:对基于布托格光纤光栅(FBG)和二维时域/频域编码技术的光码分多址(OCDMA)系统进行深入的研究,提出了一种新型的应用二维叫时域/频域编码技术的OCDMA码分插复用器(ADM)单元。设计的ADM单元基于FBG的编解码器结构性价比高,可以简单地从网络巾取下相应码的数据同时向网络中添加本地数据。最后,把所提出的ADM单元应用于高速OCDMA系统进行模拟仿真,性能良好。

    • LD实现波长变换的消光比特性分析

      2006(3):328-333.

      摘要 (473) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了新的基于LD实现波长转换的理论模型,将互耦合系数引入到LD的速率方程中,并根据大信号反转粒子数密度与增益系数间的关系,求出了决定波长变换效果的互耦合系数,数值模拟结果表明其值小于1;利用该理论模型研究了转换后信号的消光比特性,结果表明,大的信号光功率、小的波长间隔及小的注入电流情况下有利于获得大的消光比。实验研究了不同信号光功率对波长转换消光比的影响,结果进一步表明理论分析的正确性。

    • >材料
    • 氯化钠晶体注入着色

      2006(3):334-336,351.

      摘要 (623) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:用自制的电注入装置,对氯化钠(NaCl)晶体进行电注入并使之有效着色,在晶体中产生F色心、胶体(C)心和一些未知色心。采用3种不同条件对NaCl晶体进行电注入,详细研究了温度和电压对色心浓度的影响。研究结果表明,随着温度和电压的升高,色心的浓度增大,并且存晶体不同部位,相应色心浓度不同。

    • >测量·检测
    • 植物光诱导延迟发光介导的酸性环境污染监测

      2006(3):337-342.

      摘要 (662) HTML (0) PDF 0.00 Byte (4) 评论 (0) 收藏

      摘要:酸雨和大气污染会对植物叶片内叶绿体的结构和功能产生影响,而植物光诱导延迟发光(DLE)被认为主要产生于叶绿体的PSⅡ中。利用自制的弱光探测系统,以生长周期长、叶片面积大的紫荆花叶片作为实验材料,研究了模拟酸雨和SO2对其DLE特性的影响。结果发现,绿色植物叶片光诱导DLE强度的变化能很好地反映植物叶片中叶绿体完整性以及叶绿体功能的变化。凶此,可以用DLE强度的变化来表征环境对植物的胁迫程度,有望为环境污染监测及生物学评价提供新的手段。

    • 连通管式光电挠度测量系统及其大桥监测应用

      2006(3):343-346.

      摘要 (667) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:介绍了连通管挠度测量系统的基本原理,阐述了实际的挠度监测系统的构成,并将该系统应用于大佛寺长江大桥的挠度监测中。测量结果表明,光电挠度测量系统的监测数据能够有效地反映桥梁结构挠度变化,测量范围和测量精度分别可达400mm和0.1mm。

    • 相对论激光-固体靶作用中超热电子能谱测量

      2006(3):347-351.

      摘要 (688) HTML (0) PDF 0.00 Byte (3) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了100TW超短脉冲钛宝石激光装置上相对论强度激光-固体靶相互作用中超热电子的能谱测量,获得了靶前法线和靶后激光传输方向超热电子能谱。在靶前法线方向,能谱呈单温类麦克斯韦分布,占主导地位的加速机制是共振吸收;靶后激光传输方向,在较低能段能谱呈类麦克斯韦分布,存在的加热机制是有质动力V×B加热,在较高能段能谱出现了高能尾部。对其形成原因进行了分析。

    • 自相关代数迭代重建算法重建含遮挡物场

      2006(3):352-355.

      摘要 (592) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:用自创建的简单白相关代数迭代重建算法(SSCART)重建含遮挡物场,分析了重建效果。采用数值模拟的方法,分别用原始的代数迭代重建算法(ART)与SSCART重建含遮挡物场,分析了模拟效果和重建精度。结果发现,这2种算法都能重建含建遮挡物场,但重建效果差别较大,SSCART能较精确重建原场。SSCART算法的重建精度MSE指标在10^-4数量级上比ART的降低了26.6%,PE指标在10^-2降低了77.6%。

    • >图像与模式识别
    • 基于部分位平面交替偏移的感兴趣区图像编码

      2006(3):356-360,367.

      摘要 (698) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种基于部分位平面交替的感兴趣区(ROI)图像编码方式-PBAshift。采用4个策略提高编码效率:1)向上偏移最重要ROI位平面至最大背景(BG)位平面之上,保证最重要ROI位平面得到优先编码;2)将最重要的BG位平面与一般重要ROI位平面交替偏移;3)重要性一般的BG位平面与重要性最差的ROI位平面不偏移;4)向下偏移重要性最差的BG位平面。实验表明,PBAShift不仅支持元需ROI形状信息的单ROI编码,而且支持不同兴趣度下的多ROI编码,对今后医药与遥感图像压缩具有重要意义。

    • 图像无级平滑缩放算法研究

      2006(3):361-363.

      摘要 (685) HTML (0) PDF 0.00 Byte (5) 评论 (0) 收藏

      摘要:在大幅面激光加工中,需要对原始图像进行缩放处理,但当图像放大时会出现马赛克的边缘效应。为解决这个问题,根据矢量在缩放过程中保持特征不变性的特点,以二值网像为例,提出一种行之有效的图像平滑无级缩放算法。该算法过程为:对原始图像进行边界提取;利用Hough变换提取边界的拐点;判别拐点间线的类型并计算控制点;对边界控制点进行缩放运算并拟合边界线;利用活性边表填充算法填充区域。利用该算法能很好地解决图像缩放所带来的边缘效应,方法简单有效,并在大幅面激光加工中取得了良好的应用。

    • 基于一幅散焦图像的深度估计新算法

      2006(3):364-367.

      摘要 (913) HTML (0) PDF 0.00 Byte (9) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于Pentland提出的散焦法(DFD),考虑到物体表面点的连续性和物体边缘在散焦图像中的模糊性,提出了一种利用局部直线求取物体深度的算法。该算法只需1幅图像就能进行深度估计,因此能有效避免图像间的孤配问题与遮挡问题,计算量小、效率高、计算没有用到微分信息,对噪声不敏感,采用深度修正法进一步提高了其测量精度。实验结果表明,该方法稳定可靠,深度测量误差被控制在2%的范围内。

    • 采用ALR算法对Landsat-7图像缺行修复的应用研究

      2006(3):368-371.

      摘要 (705) HTML (0) PDF 0.00 Byte (1) 评论 (0) 收藏

      摘要:美国陆地卫星Landsat-7上搭载的专题扫描仪(ETM+)上的扫描行校正器(SLC,scan line corrector)在2003年5月31日发生故障,导致Landsat-7影像出现坏行,难以正常使用。为了使剩余的78%的数据能够被利用,美国航空航天局(NASA)组织专家研究解决这一问题的方案,我们与NASA密切配合,探索了5种修复方法。经过对这5种方法的尝试与试验,其中自适应局部回归(ALR)算法修复后的图像完整没有明显的修复边界,达到理想的效果。本文介绍了ALR算法的基本原理、流程,并将该算法分别应用在美国和北京的缺行图像修复中,取得良好的效果。

    • >光物理
    • 宽谱光源干涉特性的实验研究

      2006(3):372-376.

      摘要 (803) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于维纳欣钦定理,推导出了宽谱光源干涉特性的表达式并进行了分析。建立了基于迈克耳逊干涉仪的相干函数测试装置,采用相关调制解调的信号技术,实现了任意谱形宽谱光源的干涉特性的精确测量。在此基础上,分别对超荧光光纤光源(SFS)、法布里珀罗(FP)结构和量子阱(QW)结构超辐射发光二极管(SLD)的干涉特性进行了对比试验研究,试验曲线与理论分析相吻合,并发现FP结构SLD的相干长度随着注入电流增加而变长,而QW结构SLD的相干长度随着注人电流增加而变短。

    • >生物医学光子学
    • 发光二极管辐照光合能力快速检测系统

      2006(3):377-380.

      摘要 (657) HTML (0) PDF 0.00 Byte (10) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出了一种以AT89c55单片机为核心实现对植物光诱导延迟荧光(DF)采集和处理的发光二极管(LED)辐照光合能力快速检测系统。该系统利用DF来表征植物的光合能力,采用DF衰减动力学曲线下面积积分作为表征方法。该系统基于弱光探测技术,采用通道光电倍增管直流模块(CPDM)来接收DF,具有很高的精度和信噪比,自带LED激发光源及温度控制,并采用小型密封暗室设计和电池供电,便于携带,可以进行现场活体测量。实验结果表明,该系统的测量精度可以达到±0.3μmol CO2m-2·s-1,具有低成本、高精度和方便实用等优点,是一种具有广阔应用前景的实用化光合能力测量仪器。

    • 北京工业大学激光工程研究院

      2006(3):F0003-F0003.

      摘要 (291) HTML (0) PDF 0.00 Byte (2) 评论 (0) 收藏

      摘要:北京工业大学激光工程研究院依托于国家产学研激光技术中心,中德激光技术中心和北京市激光技术实验室,是我国先进的激光科学与技术的研究开发基地和人才培养基地。