1 淮阴工学院 数理学院， 江苏 淮安 223003
2 东南大学 生物科学与医学工程学院， 江苏 南京 210096
绿光光源可广泛应用于固态照明、可见光通信、电子显示、光遗传学等领域。相比于蓝光LED，高性能低维绿色发光器件的设计与制备受限于绿光效率低（Green gap）和高注入电流下效率下降（Efficiency droop）两个主要问题的困扰。本文采用化学气相沉积方法（CVD）生长镓掺杂的氧化锌微米线（ZnO∶Ga MW），结合p型InGaN衬底制备了n‐ZnO∶Ga MW/p‐InGaN异质结发光二极管。该器件的输出波长为540 nm，半峰宽约为32 nm，在相对较大的注入电流下，器件发光峰位、半峰宽等发光特征参数没有明显的变化，且相对外量子效率（REQE）在较大电流下呈现出相对较小的下降，体现了较高的发光稳定性。此外，利用金纳米薄膜改善了ZnO∶Ga微米线与InGaN衬底间的接触，实现了结区界面的优化，成功提高了发光二极管的发光强度。实验结果表明，采用n‐ZnO∶Ga微米线结合p‐InGaN衬底构筑的异质结可用于制备高稳定性高亮度的微型绿光发光二极管。
绿光发光二极管 金纳米薄膜 镓掺杂氧化锌微米线 铟镓氮 相对外量子效率 green LED Au nano-film Ga doped ZnO microwire InGaN relative external quantum efficiency（REQE）
1 中国矿业大学 机电工程学院, 江苏 徐州 221116
2 复旦大学 附属中山医院耳鼻喉科, 上海 200032
针对现有临床上所用的圆窗激振式人工中耳作动器存在的低频增益不足, 与圆窗膜尺寸不匹配及初始压力不可控的问题, 结合人耳解剖结构, 设计了一款带有弯张放大器的新型压电作动器。为了辅助设计该作动器, 建立了作动器有限元模型及作动器-人耳耦合力学模型。基于该模型, 对作动器弯张放大器、支撑弹簧、耦合杆端面的关键参数进行了优化分析。通过实验对所设计的压电作动器的频响特性、总谐波失真进行测试。结果表明, 所设计的压电作动器工作频带宽, 低频性能优越; 最大谐波失真仅为2.36%, 满足助听装置清晰度要求。
圆窗激振 人工中耳 压电作动器 弯张放大器 听力补偿 有限元分析 round-window stimulation middle ear implant piezoelectric actuator flextensional amplifier hearing compensation finite element analysis
1 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 华南理工大学 电子与信息学院, 广东 广州 510640
3 广州新视界光电科技有限公司, 广东 广州 510730
金属氧化物薄膜晶体管(TFT)属于耗尽型器件, 其集成的TFT的行驱动电路一般采用双负电源方案, 存在与外围驱动芯片的匹配困难和功耗较大的不足。本文设计了一种新型耦合电路结构, 可以产生比负电源更低的电压从而完全关闭输出模块的下拉晶体管, 防止氧化物TFT耗尽模式引起的电流泄露问题, 并由此设计了新型氧化物TFT行驱动电路拓扑。由于只采用一个负电源, 其电源电压范围比采用双负电源方案的小, 从而节省了功耗且有利于与外围驱动芯片的匹配连接。实验结果表明, 基于刻蚀阻挡层(ESL)结构的氧化物TFT工艺, 在玻璃衬底上成功制备了该行驱动电路, 在电阻负载RL=3 kΩ和容性负载CL=30 pF下, 所设计的行驱动电路在33.3 kHz时钟频率下实现脉宽10 μs的全摆幅输出, 每级功耗仅为160 μW。基于新型耦合电路结构的行驱动电路能够满足60 Hz的刷新频率的1 980×1 080分辨率的显示需求。
In-Zn-O薄膜晶体管 行驱动电路 新型耦合电路结构 In-Zn-O thin film transistors gate driver new coupling circuit structure
1 上海理工大学能源与动力工程学院, 上海 200093
2 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室, 上海 200093
将光场成像理论与三维颗粒追踪测速(PTV)技术相结合,实现了单相机三维流场的测量。结合高斯光学和相似原理,推导出了深度与最优重聚焦系数的关系。搭建了光场标定与流场测量系统,提出基于光场成像理论模型的深度标定方法,并与泰勒多项式拟合方法进行对比,证明了其具有较高的稳健性。利用清晰度最大原理,获得原始光场图像的全聚焦图,采用最小特征值角点检测算法对全聚焦图上的颗粒进行定位,结合三维粒子追踪技术,得到颗粒的三维速度。形成了光场PTV的图像处理流程,并对后向台阶流场进行了实测,结果表明光场PTV技术能够较好地测量三维流场。
成像系统 光场成像 颗粒追踪 深度标定 后向台阶
科大国盾量子技术股份有限公司, 安徽 合肥 230088
量子密钥分发(QKD)是一种新型对称密钥分发技术,其经典信道上的交互数据要求采用安全的认证协议保护。目前高速QKD技术不断发展,对认证协议的处理带宽提出了更高的要求。详细梳理了QKD系统认证协议的设计需求,并设计实现了基于线性反馈移位寄存器(LFSR)的Toeplitz矩 阵高速QKD系统认证方案。该方案采用FPGA硬件平台实现,利用FPGA并行处理能力以及流水线数据处理方案,实现最高10 Gbps量级的数据处理带宽,能够为未来超高速QKD系统的研制提供帮助。
量子信息 认证 线性反馈移位寄存器 Toeplitz矩阵 量子密钥分发 quantum information authentication linear feedback shift register Toeplitz matrix FPGA FPGA quantum key distribution
1 广州新视界光电科技有限公司,广东 广州 510730
2 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室,广东 广州 510640
3 华南理工大学 电子与信息学院,广东 广州 510640
提出了一种新型的基于In-Zn-O薄膜晶体管（IZO TFT）的行集成驱动电路。该电路采用了输入级模块复用的驱动方法,即一级输入级驱动多级输出级,因此可以显著地减少输入级模块TFT的数量,缩减电路的面积,满足高分辨率显示屏设计,同时也可以迎合显示屏窄边框的审美需求。电路的输入级模块工作时间是输出级模块的n倍(n是一级输入级模块驱动输出级模块的级数),因此输入级尺寸可以做得更小。另外,该电路的驱动时钟频率是传统结构中一级输入级模块驱动一级输出级模块时钟频率的1/n,有效地降低了电路的动态耦合功耗。我们制作了20级的行集成驱动电路,一级输入级模块驱动两级输出级模块,该电路的尺寸为宽730 μm,高为164 μm,满足窄边框的要求。从实验测结果表明,该电路很好地满足300 PPI的AMLCD或AMOLED显示屏的需求。
In-Zn-O薄膜晶体管 行集成驱动电路 输入级模块复用 输出级模块 In-Zn-O thin-film transistor integrated gate driver circuit input block multiplex output block
1 广州新视界光电科技有限公司, 广东 广州 510730
2 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
根据最基本的2T1C像素电路, 建立了TFT各参数与AMOLED面板限制因素的计算模型。详细分析了AMOLED显示尺寸与TFT迁移率、金属方块电阻、刷新频率以及器件结构的关系。在大尺寸高分辨率AMOLED面板设计中, 信号线RC延迟是主要限制因素。TFT迁移率的提高在一定范围内对大尺寸显示面板设计有利, 降低RC延迟是实现大尺寸、高分辨率、高刷新频率显示的关键技术。开发铜布线技术和低寄生电容TFT器件结构是未来大尺寸AMOLED显示的关键技术。
大尺寸 高分辨率 RC延迟 AMOLED AMOLED Large size high resolution RC delay
上海师范大学信息与机电工程学院, 上海 200234
视觉标定和校正是应用机器视觉的重要环节，可使检测的图像更加准确以达到提高机器视觉检测精度的目的，是不可忽视的关键步骤。提出了一种改进的平面模板法，在传统方法和Heikkila 模型基础上推广了切向畸变模型，成像模型中增加了高阶非线性畸变并进行了一定的简化，经过该模型优化标定参数并得到特征像素的空间校正模值，然后通过线性插值方法对像素进行灰度校正，得到标定结果和校正后的图像。该方法由自行搭建的机器视觉检测平台通过LabVIEW 工具实现，实验证明视觉系统采集的图像得到了良好的校正，校正精度达到0.17%。
机器视觉 畸变校正 标定 平面模板法 激光与光电子学进展
2014, 51(10): 101501
1 华南理工大学 电子与信息学院, 广东 广州510641
2 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州510641
提出了一种新型有源矩阵有机发光显示用电流编程型像素驱动电路。该像素电路由3个开关薄膜晶体管、一个驱动薄膜晶体管、一个存储电容和两条控制线构成。仿真结果表明, 该4T1C像素电路可以补偿薄膜晶体管阈值电压的非均匀性以及有机发光二极管阈值电压的漂移, 发光电流的平均非均匀性为4.63% 。值得指出的是, 同传统的电流编程型像素电路相比, 本像素电路存储电容的接法可有效提高电路响应速度。此外, 还分析了寄生电容对像素电路工作的影响。
有源有机发光二极管 薄膜晶体管 像素电路 电流编程 active-matrix organic light-emitting diode thin-film transistor pixel circuit current-programmed
天津大学 精密仪器与光电子工程学院 教育部光电信息技术科学重点实验室，天津 300072
在低重复率、高能量脉冲的应用场合，光纤放大器中采用脉冲泵浦的方式具有重要意义.本文模拟了脉冲泵浦方式下掺镱双包层增益光纤中放大自发辐射功率的动态变化，为优化脉冲泵浦方式提供了参考.通过有限元分析方法求解光纤中镱离子的速率方程和各光场的功率传输方程，模拟了正向泵浦条件下，泵浦脉冲开始后0~740 μs时间内光纤内部正向、反向放大自发辐射功率分布情况的动态变化以及光纤两端放大自发辐射输出功率随泵浦时间的变化.模拟结果发现了光纤两端正向、反向放大自发辐射功率增长速度的差异之处，以及光纤内部两种放大自发辐射功率分布动态演变的一些特征.
光纤放大器 掺镱双包层光纤 脉冲泵浦 放大自发辐射动态变化 Fiber amplifier Ytterbium-doped double-clad fiber Pulsed-pumped Amplified Spontaneous Emission (ASE) dynamics
