2010(7).
摘要:为克服现有计量型扫描探针显微镜(SPM)测量范围小、测量速度低的不足,提出了快速共焦显微镜和SPM结合的大量程、高速、可溯源扫描显微镜,实现了一种大行程纳米定位系统,用于显微镜的扫描定位。系统包括伺服电机驱动的两维机械位移台和压电陶瓷(PZT)驱动的三维柔性铰链微动台,具有双伺服环运动控制机制,由双频激光干涉测量系统进行反馈和溯源。为抑制系统噪声,提高定位精度,设计了数字切比雪夫滤波器,将噪声减小85%。在100 mm×100 mm×20μm行程内,系统具有优于5 nm的定位精度和2 nm的分辨率。
2010(7).
摘要:利用微纳加工工艺制作了亚波长结构纳米孔,应用近场光学显微镜(NFOM)对样品进行了近场光学性质的测试,获得了样品的近场光强分布,测得其近场光斑直径约为120 nm,测试结果证明了环形周期性结构对中心纳米孔的增透和聚焦作用,为环形亚波长结构的纳米孔应用奠定了基础。
2010(7).
摘要:以无水乙醇为溶剂、柠檬酸为分散剂,用超声分散技术配制Ni纳米粒子分散液;将分散液用旋涂的方法在GaN基发光二极管(LED)的ITO电流扩展层上制备单层Ni纳米粒子掩膜,采用ICP(inductively coupledplasma)干法刻蚀技术在ITO层上制作出表面粗化的结构。在20 mA工作电流下,与普通GaN基LED相比,这种ITO表面粗化的GaN基LED芯片发光强度提高了30%,并且对器件的电性能影响很小。结果表明,该表面粗化技术是一种工艺简单、成本低和能有效提高LED发光效率的方法。
2010(7).
摘要:采用光纤布拉格光栅(FBG)传感系统研究压电陶瓷(PZT)驱动法布里-珀罗(F-P)型可调谐光滤波器(TOF)的非线性特性。基于多光束干涉理论建立了TOF的非线性模型,推导了透射带波长和自由光谱范围(FSR)对驱动电压的非线性响应;基于FBG传感系统测试了F-P型TOF的波长非线性,并采用多项式拟合对其进行描述,实测F-P型TOF波长的非线性误差最大为1.006 nm;基于F-P型TOF的非线性模型,研究了其波长定位误差,并提出采用参考光栅的方法降低波长定位误差。实验表明,F-P型TOF的波长随机误差可由73~81 pm降至12 pm以下。
2010(7).
摘要:在抛光的K9玻璃衬底上,制作了结构为玻璃/Ag(30 nm)/Alq(120 nm)/Ag(30 nm)的全金属镜微腔结构。研究了在不同探测角度下器件谐振模式的角色散效应及其光谱半高宽(FWHM)的变化特性。微腔器件的谐振模式随偏离角度的增加而蓝移,当角度从0°到60°时,发光峰值相应地从585.8 nm蓝移到546.6 nm,光谱FWHM从26.8 nm增大到36.6 nm。分析并解释了光谱展宽以及谐振模式角色散效应的原因,提出了抑制微腔器件角色散的方法。
2010(7).
摘要:提出了一种基于倾斜光纤光栅(TFBG)的包层上覆盖着聚乙烯醇(PVA)的空气相对湿度传感器,成功实现了对相对湿度在20~98%RH范围内的监测。研究发现,TFBG的透射功率在20~74%RH和74~98%RH2个相对湿度区域内分别呈现不同的线性变化,敏感度分别为2.52 dBm/%RH和14.95 dBm/%RH,并且在高湿度区有更高的敏感性。
2010(7).
摘要:提出一种新的白光LED荧光粉涂敷方式,将荧光粉与硅胶混合体涂敷在白光LED封装用透镜内侧,将透镜倒置后使荧光粉与硅胶混合体由透镜内侧中心点向四周流散,固化得到厚度相对比较均匀的荧光粉层,然后再用硅胶灌封。根据这种新的荧光粉涂敷方式制成白光LED样品,对样品性能进行测试,并与传统的荧光粉涂敷方式的白光LED比较,结果表明,采用新的荧光粉涂层技术制成的白光LED,在相关色温均匀性和稳定性等方面都有明显的提高。
2010(7).
摘要:采用顶接触结构研究制备了以TIPS-pentacene为有源层、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为绝缘层的有机场效应晶体管(OFET),其中绝缘层采用溶液旋涂法制备,电极采用Au电极。通过原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)技术对TIPS-pentacene在PMMA上的生长特性进行了详细分析,结果表明,器件获得了良好的电学特性,其场效应迁移率、阈值电压以及开关电流比分别为0.137 cm2/Vs、-19 V和9.74×104。对器件的稳定性也做了详细研究。
2010(7).
摘要:采用脉冲波形观察、干涉条纹成像和角度光强扫描3种方法相结合,设计并建立了进行单纵模(SLM)被动调Q脉冲激光频率稳定性测量的实验装置,同步获得光滑的脉冲波形、面阵CCD上的多光束干涉图像和角度扫描F-P标准具的激光透射强度曲线,通过比对分析实验结果表明,该脉冲激光的长期频率稳定性为10-7量级。
2010(7).
摘要:提出了一种基于虚拟突发光突发交换的(OBS)网络业务疏导机制TG-VB(traffic grooming based on virtual burst)。作为一种多粒度动态业务疏导机制,TG-VB将常规突发通过逻辑汇聚组成虚拟突发,增大核心网中业务传输粒度;同时,TG-VB根据虚拟突发整体传输、整体调度的特点,为汇聚的常规突发动态地选择最优的共用传输路径。仿真结果表明,与采用传统疏导机制的OBS网络相比,TG-VB能够有效地减轻核心节点的通信处理开销,降低对网络节点端口数量的需求;在相同负载条件下,TG-VB可极大地提高波长信道利用率。
2010(7).
摘要:紫外光自组织通信网络是把紫外光与自组织网络相结合的,能够利用自组织网络的多跳特性来克服紫外光距离有限性的通信网络。为了使紫外光自组织通信网络中各个节点能够对有限的信道资源进行充分与公平的利用,需要对网络协议栈中的第二层——媒介接入控制层上的传统算法进行优化。本文以媒质接入控制层(MAC,Media Access Control)传统上采用的二进制指数退避算法为基础,以提高公平性为目的,提出了依据退避计数器值的随机选取是否合理,继而采取相应的奖励惩罚机制的新算法。研究结果表明:新算法提高了无线紫外光自组织通信网络中各节点接入信道的公平性,并在信道吞吐量和信道接入公平性之间达到了一个较好的折衷。
2010(7).
摘要:为了提高光纤偏振模色散(PMD)补偿系统的动态自适应补偿能力,提出了用改进粒子群优化(PSO)算法作为搜索算法,用改进单纯形法(ISM)作为跟踪算法的反馈控制算法设计方案,从而实现对PMD补偿单元的动态调整。在PSO算法中,引入免疫克隆(IC)原理提高了搜索算法的全局优化能力;对SM的反射操作和扩张操作进行改进,从而提高算法的收敛速度;用映射操作代替原有的顶点代换操作,从而使单纯形在迭代过程中不发生退化现象。实验结果证明了该算法用于PMD补偿系统的有效性和可行性。
2010(7).
摘要:详细分析了直线轨道上运动通信的特点,设计和研制了一种具有双向收发功能的直线运动型无线光通信系统。该系统主要包括1 550 nm半导体激光器、高灵敏度PIN光探测器、球面单透镜式光发射天线和实心光锥耦合式光接收天线等关键部件。130 m运动工作距离的系统性能测试结果表明,在3.5 m/s最高运动速度、240Mbit/s通信传输速率下,运动中的数据丢帧率为零,以太网和视频指标均满足实际应用要求,系统适用于存在直线运动轨道的无线光通信场合。
2010(7).
摘要:采用孪生对靶直流磁控溅射的方法在室温下制备高质量的Ga掺杂ZnO(ZGO)透明导电薄膜,用HCl腐蚀的方法获得满足光散射特性的绒面ZGO薄膜。制备的ZGO样品为具有六角纤锌矿结构的多晶膜,具有(002)方向的择优取向。腐蚀后,绒面ZGO薄膜的晶粒度减小,电阻率基本不变。在可见光范围内,绒面ZGO的反射率比平面ZGO的反射率下降了10%左右。将绒面ZGO薄膜应用于p-i-n型非晶Si薄膜太阳电池中,有效提高了太阳电池性能,使得电池的短路电流提高到17.79 mA/cm2,电池的转换效率增加到7.23%。
2010(7).
摘要:采用射频磁控溅射法,在石英衬底上制备了Zn1-xMgxO(x=0.00~0.16)薄膜。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见分光光度计和光致发光(PL)光谱等分析了薄膜的结构、形貌和光学特性。结果表明:当x≤0.10时薄膜保持六角纤锌矿结构,而x=0.16时已出现MgO立方相;所有薄膜晶粒大小均匀,在100~150 nm之间;透光率在80%以上;薄膜带隙Eg与Mg含量呈线性关系;薄膜PL谱由较弱的紫外发光峰和较强的可见发光带组成,随Mg含量的增加紫外发光峰蓝移。
2010(7).
摘要:运用麦克斯韦方程组和波恩-黄昆(Born-Huang)近似,对几种典型膜材料的三元混晶(TMC)膜中的表面激子极化激元进行了研究和数值计算。结果表明:TMC膜中存在两支激子极化激元表面模,与二元材料定性类似,但定量明显不同;TMC膜两支表面模频率和分裂能均随组分非线性变化;非线性程度与混晶膜厚(或频率)有关,在某些膜厚(或频率)下,可呈现非单调性。
2010(7).
摘要:用高温熔融法制备了系列70TeO2-(25-x)B2O3-xGeO2-5Na2O(x=5,10,15和20 mol%)掺Er3+碲硼酸盐玻璃。为提高1.53μm波段的荧光发射强度,测试了玻璃样品的吸收光谱、红外透射谱、1.53μm波段荧光谱及4I13/2能级Er3+荧光寿命,结合Judd-Ofelt(J-O)理论分析了Er3+光谱特性随玻璃组分含量的变化,进而研究了玻璃中OH基对1.53μm波段荧光强度的影响。结果表明,碲硼酸盐玻璃具有较好的宽带荧光谱特性,其有效带宽大于72 nm;随着玻璃中GeO2逐步替代B2O3,1.53μm波段荧光强度相应提高。同时,通过O2鼓泡除水处理,能减少玻璃中OH基含量并减弱4I13/2能级上Er3+到OH基的无辐射能量传递,从而进一步提高了Er3+荧光寿命和1.53μm波段荧光强度。
2010(7).
摘要:常温常压下,采用CO2激光辐照带有电极的PZT-4陶瓷片,当激光辐照时间分别为2、5和10 s时,在适当的激光功率密度下可使其压电应变常数d33从380 pC/N下降为零。系统地研究了激光功率密度和激光辐照时间对PZT-4陶瓷压电性能影响的规律。XRD、拉曼光谱和退火实验结果表明:CO2激光辐照使d33下降为零的原因是由于激光热效应导致PZT-4陶瓷的电畴排列失序,极化状态消失;而激光辐照未使其物相发生变化。
2010(7).
摘要:针对精密磨削加工中冷却液的使用使得工件表面的光学实时检测非常困难这一问题,提出了一种在冷却液环境下借助特制透明窗装置的光学方法。此方法使被测表面上方出现附加层,分别对附加层中的液体处于静止和流动状态时的情况进行了理论分析和实验研究。对于静态液体,利用修改的B-K(Beckmann-Kirch-hoff)散射模型,从采集到的散射光强分布图中提取出一比值参数,通过参数拟合得到表面粗糙度和比值参数间的关系曲线。对于动态液体,分析光束在流体层中的传播特性,计算通过流动液体层的光束偏移量。结果表明:静态液体时,垂直于散射光带主方向的比值参数能够用来衡量表面轮廓算术平均偏差粗糙度,它们之间可以用explinear函数拟合;动态液体时,通过流体层的光束偏移量非常小,只有0.494×10-5μm。可见,液体的流动对于光学实时检测的影响非常小,液体处于静止状态时的测量结果可以作为表面特性实时检测的最终结果。
2010(7).
摘要:根据法拉第磁光效应和某些物质本身具有的光学活性原理,利用正交交流磁光调制的方法,提出一种可以同时检测二元溶液中两种溶质浓度的光学检测方法,该方法要求溶液中有且只有一种成分具有光学活性。通过测量接收光强进而获得二元溶液两种溶质的旋光角度及维尔德常数,由于溶液的维尔德常数与浓度有一定的对应关系,因而可以得到两种溶质浓度信息。系统同时采用了双光路参比放大的方法,有效提高了系统的检测灵敏度。该方法检测原理简单,器件制作容易,成本低廉;由于采用非侵入式的检测方法,因此对溶液无污染,可以提供实时、自动检测,有望在二元溶液浓度检测中获得广泛的应用。
2010(7).
摘要:针对白光干涉技术(WLI)应用于大范围测量时图像重叠拼接会引入误差并降低测量效率这一缺欠,本文基于纳米测量机(NMM)提出了一种无重叠拼接的白光干涉测试方法。利用NMM的高精度定位能力,扩展了普通白光干涉仪的测量范围,实现了对微结构近4倍于CCD视场的大范围测量,验证了无重叠图像拼接的可实现性。
2010(7).
摘要:根据ROC(receiver operating characteristics)技术能评估分类器在所有可能工作阈值下总体性能的特点,建立包含边缘像素点相关分析与ROC分类决策的ROC融合准则。依据该准则组合多种SAR边缘检测算子,并得到合成孔径雷达(SAR)影像的理想边缘检测结果。实验结果表明,本文方法能融合多种边缘检测算子的优点,有较强的开放性与目标适应性,并且不需要手工设置阈值,自动化程度高,有很强的工程实用性。
2010(7).
摘要:为了表征狭缝光栅自由立体显示器存在的左右眼视差图像的混叠程度,提出了立体图像串扰度C的概念。根据狭缝光栅自由立体显示器的结构和工作原理,应用几何光学知识,分析得出了立体图像串扰度C的计算公式,并给出了一个具体的狭缝光栅自由立体显示器的计算结果。通过观看实验,证明了所定义的立体图像串扰度C可以定量描述观看者在立体可视区域看到的立体图像的串扰程度。
2010(7).
摘要:针对图像质量评价的重要性,提出了一种新的无参考图像质量客观评价方式。算法考虑了模糊度与噪声水平两方面,用平均边缘宽度衡量图像的模糊度,通过比较去噪前后的图像预测图像受噪声污染的程度,最后通过两者的综合作为无参考图像质量评价指标。实验结果表明:将模糊度和噪声评价相结合,具有很强的抗噪性和广泛的适用范围;与峰值信噪比(PSNR)和结构类似性(SSIM)等算法比较,本文算法可以很好地区分各种失真类型图像的质量好坏,其结果接近人眼的主观感受。
2010(7).
摘要:针对Bayer格式阵列的CMOS图像传感器(CIS)片上系统(SoC)中图像信号处理单元(ISP)的研究,提出一种适合VLSI实现的高效颜色插补算法。算法重点重建了缺失的G分量,先进行像素边缘判断,进而结合边缘方向梯度加权计算,使得G分量的重建有效避免了传统方法中易造成边缘变模糊的现象;对于B和R分量的重建,充分利用小范围内已知的像素分量值对其进行线性插补,使得插补后的值更接近真实值。通过对色彩测试标板和自然图像的模拟实验表明,该算法插补后的图像与传统算法相比更清晰、信噪比更高。算法基于VL-SI设计实现,并通过FPGA验证,结果表明,该算法易于片上实现,耗费资源892个LE,最大频率可达142MHz,完全满足实时处理需求。
2010(7).
摘要:提高低剂量CT图像的信噪比(SNR)是使低剂量CT获得有效临床应用的关键。本文对低剂量CT投影数据噪声研究发现,在投影图像的某些区域中可能会存在一些孤立的噪声点,滤除这些孤立点后的投影数据近似服从非平稳高斯噪声分布。由此,提出一种低剂量CT图像降噪算法,包括孤立点检测与滤波(IDE),基于最大后验概率(MAP)的高斯噪声滤波及FBP重建过程。计算机仿真以及真实数据实验表明,本文提出的去噪算法获得的重建CT图像,SNR及视觉效果均有明显的提高。
2010(7).
摘要:为了提高气象云图云检测的判识精度和计算效率,提出一种基于密度聚类支持向量机(DC-SVM)的云检测方法。分析了MTSAT气象云图的特征提取和选择方案,建立了云和下垫面的分类样本集;在SVM学习中,通过引入样本集的纯度及充足度,选择关键样本,减少了噪声和异常样本的干扰,从而降低了计算复杂度,提高了分类精度。实验表明,该算法的分类正确率较BP神经网络及传统SVM的方法分别提高了2.54%和0.21%,训练时间及测试时间也明显减少;而且,该方法还克服了传统云检测方法需要根据先验知识确定阈值的缺点,检测结果与人工解译结果基本吻合。
2010(7).
摘要:基于对机场的图像特征、目标特征的全面分析,提出了一种从大幅面高分辨率光学遥感图像(10000×10000 pixel)中快速识别机场目标的算法。首先通过预处理去除图像中大部分与目标特性不相关的区域,然后在剩余区域中作精确的检测,其中用到的目标特征有空间频率、均值、方差和能量等,使用canny边缘检测、线段分割与四邻域跟踪技术对目标进行精确识别。研究结果表明,本文算法能够实现对机场的快速识别,识别算法时间小于2 s。
2010(7).
摘要:研究了1阶螺旋型波带片(SZP)的聚焦特性,提出了一种数值计算SZP空间分辨率的方法。通过数值计算获得SZP的聚焦特性曲线,计算出SZP对刀边图形的响应曲线,根据响应曲线并结合光学相干叠加原理,确定SZP的空间分辨率。理论分析得到模拟计算和实验结果的验证。
2010(7).
摘要:利用部分空间非相干光穿过振幅掩模的方法产生一暗纹,基于LiNbO3:Fe晶体的强光伏效应,在无背景光辐照时,在晶体内写入一维部分空间非相干偶数序列孤子.当入射暗纹宽度为13.4μm时,暗纹只能分裂为Y结孤子对;当入射宽度等于20.1μm时,暗纹分裂为4个孤子.实验结果表明:在无背景光辐射时,可以在LiNbO3:Fe晶体内写入部分空间非相干偶数序列暗光伏孤子.
2010(7).
摘要:实验获得了异丙醇-水配合物的激发光谱和发射光谱,分析了其荧光发射机理,并用波长为220和232 nm的紫外光激发不同体积百分比的配合溶液得到了荧光光谱,在FFT低通滤波和平滑处理基础上运用导数荧光分析法对其进行优化,进而研究了异丙醇-水配合物的分子团簇性质。结果表明,配合物中异丙醇分子与水分子在H键作用下,以不同方式结合可以形成7种能发荧光的团簇分子,其发射荧光的中心波长分别为277、284、293、309、328、345和362 nm,并根据相对峰位强度得到了各团簇分子数量随溶液浓度变化的规律。
2010(7).
摘要:选取Al0.3Ga0.7As/GaAs的非对称双量子阱结构,在有效质量近似条件下计入电子-电子相互作用所产生的Hartree势,采用转移矩阵方法研究了外加强激光场和电场作用下非对称双量子阱结构中子带间的跃迁和光吸收性质,并且详细讨论了外场对跃迁和吸收的影响。结果发现,通过调节高频激光场和电场强度,非对称双量子阱中子带间的吸收峰将发生蓝移或红移,并且吸收峰峰值也随之发生改变,高频激光场和电场对器件的光学和电学性质具有重要的影响,对电子态的进一步调控具有重要的意义。
2010(7).
摘要:为分析光学系统中圆孔光阑和透镜失调对高斯光束传输特性的影响,利用硬边椭圆光阑的近似展开式和适用于失调光学系统的广义衍射公式,推导了高斯光束经含失调圆孔光阑的失调光学系统传输的近似解析式,得出了输出光束场分布与光束参量、孔径尺寸、ABCD矩阵元、光阑和光学系统失调量间的关系。针对特定光学系统,定量分析了各失调量对输出光束场分布的影响。
2010(7).
摘要:实验制备多孔Si材料作为传感器载体,通过H2O2浸泡的方法使其表面形成Si-OH键,然后对样品进行硅烷化处理。用戊二醛作为偶联剂,通过共价键偶联法将血管紧张素-Ⅱ(Ang-Ⅱ)抗体固定到多孔Si的孔洞中。分别滴加不同浓度的抗原使其发生反应,测量傅里叶变换红外谱(FT-IR)和加入抗体前后反射谱的变化,结果表明,硅烷化效果明显,生物抗原较好固定,抗原抗体反应前后反射谱有明显红移,且红移量于滴加抗原浓度增加而增加,并呈现抗原抗体浓度于红移量的非线性关系。