Author Affiliations
Abstract
1 Harbin Institute of Technology (Shenzhen), School of Science, Ministry of Industry and Information Technology Key Lab of Micro-Nano Optoelectronic Information System, Shenzhen, China
2 Peking University, School of Physics, State Key Laboratory for Mesoscopic Physics and Frontiers Science Center for Nano-Optoelectronics, Beijing, China
3 Nanjing University of Science and Technology, Institute of Interdisciplinary Physical Sciences, School of Science, Nanjing, China
4 Shanxi University, Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Taiyuan, China
5 Peking University Yangtze Delta Institute of Optoelectronics, Nantong, China
Chiral sum-frequency generation (SFG) has proven to be a versatile spectroscopic and imaging tool for probing chirality. However, due to polarization restriction, the conventional chiral SFG microscopes have mostly adopted noncollinear beam configurations, which only partially cover the aperture of microscope and strongly spoil the spatial resolution. In this study, we report the first experimental demonstration of collinear chiral SFG microscopy, which fundamentally supports diffraction-limited resolution. This advancement is attributed to the collinear focus of a radially polarized vectorial beam and a linearly polarized (LP) beam. The tightly focused vectorial beam has a very strong longitudinal component, which interacts with the LP beam and produces the chiral SFG. The collinear configuration can utilize the full aperture and thus push the spatial resolution close to the diffraction limit. This technique can potentially boost the understanding of chiral systems.
chiral sum-frequency generation radially polarized beam nonlinear optical microscopy Advanced Photonics Nexus
2024, 3(2): 026006
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
2 重庆大学 航空航天学院，重庆 400044
在应急救援和单兵作战等GNSS信号受限且无法建立导航定位基础设施的情况下，提出了基于惯性测量单元(IMU)的行人航位推算技术(PDR)测量行人步态信息，并结合此类任务多人行动的编队特点，利用超宽带(UWB)技术实施编队自组网与网内相互测距，建立PDR/UWB多行人扩展卡尔曼滤波模型(EKF)。通过测距信息对PDR进行约束，有效减缓了PDR定位精度随时间发散问题，实现了多人协同导航。试验表明，基于超宽带的集中式协同导航系统在不依靠基础设施的情况下，编队整体定位性能可提高30%。
集中式 协同导航 行人航位推算 超宽带 扩展卡尔曼滤波 centralized cooperative navigation PDR UWB EKF
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 模拟集成电路国家级重点实验室, 重庆 400060
3 重庆大学 电气工程学院 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室, 重庆 400044
基于150 mm 0.35 μm CMOS工艺，利用Silvaco TCAD软件，针对50 μm厚硅基上NMOS与PMOS器件、多晶硅-介电层-多晶硅 (PIP)电容和N+型多晶硅电阻，在单轴状态不同弯曲半径下，仿真了压缩与拉伸对器件电学参数变化的影响程度。结果表明，单轴拉伸与压缩弯曲使NMOS的阈值电压最大漂移0.46 mV，使PMOS阈值电压最大漂移0.33 mV。漏极电流随变形量线性变化，NMOS压缩时系数为-0.132 95，NMOS拉伸时系数为0.006 01。PMOS拉伸时系数为-0.104 47，PMOS压缩时系数为-0.110 7。电阻阻值随变形量呈线性变化，当掺杂浓度分别为1×1019，2×1019，3×1019，4×1019，5×1019时，系数分别为247，498，766，1 016，1 301。电容最大变化值和初始值不超过0.5%，结论归纳为无失配影响。这些结果与实验吻合，验证了模型的正确性，为研制降低退化的柔性硅基集成电路打下基础。
超薄 柔性 硅基 弯曲 器件模型 ultra-thin flexible silicon-based bending device model
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 重庆市固态惯性技术企业工程技术研究中心, 重庆 401332
3 重庆市固态惯性技术工程实验室, 重庆 401332
雷达测姿系统实际上是一种惯性导航系统, 长时间未标定会发生加速度计零位变化, 直接影响水平测量精度。针对此问题, 该文分析了系统误差机理及可观测性, 根据实际雷达天线的运动范围, 提出了一种免拆卸加速度计零位基准误差补偿方案。此方案的标定方法简便, 能够有效地识别并估计三轴加速度计的零位误差, 补偿后的动态水平基准精度由2′提升至0.5′, 适合在不方便拆卸的雷达车等大型设备上使用。
三轴加速度计 可观测性分析 免拆卸标定 triaxial accelerometer observability analysis disassembly-free calibration
本文设计制作了一款阵列规模为 1024×1024元、像元尺寸为 10 .m×10 .m的昼夜兼容成像 EMCCD(electron multiplying charge coupled device), 该器件包含国内首次制作的浮置栅放大器, 该放大器电荷转换因子(Charge to voltage factor, CVF)为 3.57 .V/e－, 满阱 55ke－, 能够非破坏性判断信号强度。该功能使得场景中微光照区域的像素可以选择性地路由至倍增通道输出, 而强光照区域的像素会路由至非倍增通道输出, 有了这种场景内可切换增益特性, 两种输出的信号重新组合, 实现高动态成像。同时为了实现器件在强光应用场合的抗光晕功能, 器件像元区域采用了纵向抗晕设计, 抗晕倍数为 200倍, 基于此类器件制作的相机能够恰当地在暗视场中呈现明亮的图像。
场景内可切换增益 浮置栅放大器 抗光晕 电子倍增 图像传感器 intra-scene switchable gain mode floating gate amplifier anti-blooming electron multiplication imaging sensor
1 重庆青年职业技术学院 人工智能学院, 重庆400712
2 中国电子科技集团公司 第二十六研究所,重庆 400060
光纤陀螺基于Sagnac效应测量角速度, 其受外界环境的干扰很小且具有很好的自主性, 因此, 基于光纤陀螺的寻北测角系统在**领域得到了一系列应用。为了满足单兵寻北测角的小型化、快速性的使用要求, 研究了基于单轴光纤陀螺的单兵高精度寻北测角装置在倾斜摆放下的自动、快速寻北测角方法。在装置测量过程中可能存在干扰, 进而影响寻北测角精度, 通过研究装置在寻北测角过程中传感器的输出特征, 并对干扰进行识别和处理, 得到了高精度的寻北测角信息。最后通过试验对比和分析, 验证了倾斜条件下干扰的识别与处理方法的有效性, 满足单兵侦察时高精度寻北测角的需求。
光纤陀螺 单兵 寻北测角 干扰识别与处理 fiber optic gyroscope individual soldier north seeking angle measurement interference identification and processing
帧转移电荷耦合器件(FTCCD)主要应用于可见光信号探测,其在强光应用场合容易出现光晕现象。针对该问题,研制了帧转移纵向抗晕CCD图像传感器, 该器件阵列规模为1024×1024元, 像素尺寸为12μm×12μm。为了实现纵向抗晕功能, 采用了n型埋沟-鞍形p阱-n型衬底结构, 纵向抗晕倍数为200倍, 器件满阱电子数为大于等于200ke-, 读出噪声小于等于80e-, 动态范围大于等于2000∶1。
纵向抗晕 帧转移 电荷耦合器件 图像传感器 vertical antiblooming frame transfer CCD image sensor
1 北京化工大学 信息科学与技术学院，北京 100029
2 中国计量科学研究院 光学与激光计量科学研究所，北京 100029
3 西安应用光学研究所 国防科技工业光学一级计量站，陕西 西安 710065
测量重复性是光压测量装置的最大不确定度分量，直接影响测量结果的准确性。为了在高功率激光测量过程中提高功率测量的准确度，搭建了基于光压的高功率激光测量装置，进行了质量测量重复性实验和激光功率测量重复性实验，对两个实验的结果进行了比较分析。实验结果显示，光压测量装置的测量重复性随被测质量和被测功率的增大而逐渐降低，表明光压方法在测量高功率激光时更具优势。在激光功率测量重复性实验中，由于避免了偏载和气流扰动的影响，因此激光功率测量重复性优于根据等效质量计算的测量重复性。研究结果对后续进一步提高光压方法的测量准确度具有指导意义。
高功率激光 光压 测量重复性 质量 high power laser light pressure measurement repeatability mass
针对分布式视频编码(DVC)系统鲁棒传输问题, 设计了一种基于层修复的 DVC系统传输框架。该传输框架首先对关键帧 (K帧)同时采用高效视频编码 (HEVC)帧内编码和 Wyner-Ziv编码, 并将校验信息(Wyner-Ziv码流)作为修复层码流存入缓存中。若当前关键帧有丢失, 则向编码端请求该帧对应的层修复码流, 在解码端对错误块进行修复, 获得关键帧解码质量的提升。同时, 研究了层修复码率估计算法, 利用已成功解码的位平面辅助完成算法重建。实验结果表明, 该传输框架利用关键帧的层修复码流对关键帧失真部分进行了修复, 提高了关键帧质量, 改善了边信息质量, 实现了 DVC的鲁棒传输。
分布式视频编码 Wyner-Ziv编码 关键帧 鲁棒传输 修复层 Distributed Video Coding Wyner-Ziv video coding Key frame robust transmission repair layer 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(1): 82
1 重庆邮电大学 光电工程学院, 重庆 400065
2 重庆邮电大学 计算机科学与技术学院, 重庆 400065
采用0.13 μm CMOS工艺,设计了一种用于模数转换器时钟电路的电荷泵。在共源共栅充/放电流源与其偏置电路之间增加传输门,有效地抑制了电荷泵关闭时产生的漏电流。同时,采用电流源提升技术,有效地提高了电荷泵充/放电电流支路的阻抗,抑制了沟道长度调制效应的影响,提高了电荷泵的电流匹配性。仿真结果表明,在1.2 V电源电压、20 μA输出电流的条件下,输出电压的变化范围为0.13~0.93 V时,该电荷泵的充/放电电流失配低于1%。
模数转换器 时钟管理电路 电荷泵 analog-to-digital converter clock management circuit charge pump
