【摘 要】
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针对混沌半导体激光器输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套面向混沌半导体激光器的高稳定控制系统.利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的高稳定高精度恒流控制;采用模糊自适应比例-积分-微分算法以及H桥驱动电路设计的温度控制器实现了对激光器温度的稳定控制.结果表明,所设计的双通道电流源输出电流范围分别为0.00～40.00 mA和0.00～100.00 mA,在室温25.0℃环境下稳定度分别优于0.002％和0.004％,调节精度均可达0.01 mA;驱动电流为20.00 mA时,混沌半导体激光器连续工作1
【机 构】
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太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原030024;太原理工大学物理与光电工程学院,山西太原030024;太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室,山西太原
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针对混沌半导体激光器输出波长和功率的稳定性问题,设计了一套面向混沌半导体激光器的高稳定控制系统.利用深度负反馈电路实现对激光器驱动电流的高稳定高精度恒流控制;采用模糊自适应比例-积分-微分算法以及H桥驱动电路设计的温度控制器实现了对激光器温度的稳定控制.结果表明,所设计的双通道电流源输出电流范围分别为0.00～40.00 mA和0.00～100.00 mA,在室温25.0℃环境下稳定度分别优于0.002％和0.004％,调节精度均可达0.01 mA;驱动电流为20.00 mA时,混沌半导体激光器连续工作120 min的输出光功率漂移量分别仅为0.0066 dBm和0.0072 dBm;温度控制电路的温度控制范围为18.0～40.0℃,激光器在25.0℃下工作120 min的中心波长漂移量仅为0.007 nm.该控制系统在环境温度为10.0～40.0℃范围内可稳定工作.
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纳米材料是20世纪末期发展起来的新型材料,其以优异的特殊性能得到了广泛关注.纳米材料的制备是纳米科技中的重要领域.本文介绍了脉冲激光烧蚀法制备纳米材料的两个重要途径——脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法,包括这两种方法的原理、特点、应用领域以及国内外的研究进展,最后阐述了脉冲激光沉积法和脉冲激光液相烧蚀法在制备工艺和材料性能方面仍需面对的挑战以及未来的发展趋势.
空间频域算法作为白光干涉测量的重要算法之一,被广泛应用于微纳结构表面形貌测量领域.然而,传统空间频域算法中存在着由被测样品倾斜及表面形貌起伏变化引起的相位误差累积效应,并且该相位误差与干涉信号中零光程差位置的偏移程度密切相关.为此,对相位误差累积效应的原理进行分析,并在传统空间频域算法的基础上提出了一种基于包络信号辅助分析的方法以抑制相位误差累积.该方法首先通过包络信号分析对原始干涉信号中的零光程差位置的偏移进行对称性校正,再通过空间频域算法对校正后的对称信号进行相位分析,从而尽可能抑制零光程差位置偏移对
基于广义惠更斯-菲涅耳定理,对部分相干椭圆涡旋光在各向异性非Kolmogorov湍流下光谱密度、相干度及相干涡旋的演变进行研究,其中重点探讨相干涡旋作为部分相干涡旋光束的重要特性.研究发现,椭圆率、相干长度及湍流参数均影响守恒距离,且部分相干椭圆涡旋光在传输过程中新生的相干涡旋点比部分相干圆涡旋光新生的相干涡旋点更易分离.
提出一种基于调频连续波干涉测量技术的膜片式法布里-珀罗(F-P)腔液位传感器。根据调频连续波干涉技术液位测量体系理论制作液位传感器,搭建液位测量系统,并对其进行线性度、灵敏度和分辨率等测试。实验结果表明,调频连续波液位传感器液位测量的线性度为0.99998,液位测量的灵敏度为465 nm/mm,分辨率约为33.998 nm,对应的液位值为0.0731 mm,而且具有很好的稳定性、重复性和迟滞性。因
提出了激光辅助水中脉冲放电生成等离子体的方法,结合经典的Drude模型,建立激光注入水中脉冲放电系统生成等离子体的二维流体数学模型,给出相应的数学方程,利用COMSOL Multiphysics软件模拟带电粒子与垂直注入等离子体通道的激光的相互作用过程,探讨了一定能量的激光作用于水介质脉冲放电系统时局部电子密度所受的影响.由初步的仿真结果可知,在电场放电通道中,加入能量为50 mJ、光斑直径为0.1mm的激光到等离子体通道内,其电子密度峰值从1.65×1021 m-3突增到8.29×1021 m-3.该过
针对由激光隐形切割技术导致的蓝宝石衬底侧壁粗化对GaN基发光二极管(LED)倒装芯片光提取效率(LEE)的影响,提出一种蒙特卡罗光线追踪的方法.使用蒙特卡罗光线追踪法具体分析侧壁隐形切割对LED倒装芯片各出光面LEE的影响,并对LED倒装芯片蓝宝石侧壁隐形切割的层数和位置进行优化设计.仿真结果表明,随着蓝宝石侧壁隐形切割层数的增多,以及蓝宝石侧壁等效粗糙度的提升,LED倒装芯片顶部出光面的LEE缓慢减少,而侧壁和LED倒装芯片总的LEE逐渐增加.采用蒙特卡罗光线追踪法模拟均匀激光打点与组合激光打点对LED
对比研究石墨烯薄层在等离激元纳米光波导有限元计算中的两种处理方法,即表面电流法和薄层法.基于上述两种方法,分别研究石墨烯平面波导结构和曲面波导结构中基模的场分布以及基模在不同频率和几何等参数作用下的等效模式系数.仿真结果表明,表面电流法与薄层法对上述问题均具有高度的适用性.特别的是,表面电流法与理论计算结果的偏差非常小(小于1％),而且该方法更节省计算资源.相关研究结果可用于简化石墨烯层在有限元计算中的处理方式,并且可以提高计算效率.
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量子盲签名作为量子密码学的重要组成部分,近年来受到了越来越多的关注.提出了一个基于两粒子和三粒子最大纠缠态的量子盲签名方案,利用量子纠缠特性实现了消息盲化,并借助量子相干性原理进行了消息恢复.所提方案利用量子逻辑门对量子态进行操作,实现了两比特经典信息的量子态表示.最后证明了该方案满足不可否认性、不可伪造性和盲性.基于量子密钥分发和一次一密技术,所提方案的无条件安全性得到了保证,且与现有其他方案对比,该方案有较高的签名效率.