1 1.电子科技大学 电子科学与工程学院, 国家电磁辐射控制材料工程技术中心, 多频谱吸波材料与结构教育部重点实验室, 成都 611731
2 2.中国科学技术大学 材料科学与工程系, 能量转换材料重点实验室, 合肥 230026
随着5G无线通信与低频雷达侦察技术的飞速发展, 低频电磁波辐射已成为当代的严重问题。目前, 中高频段吸波材料的研究已趋于成熟, 而设计低频段吸波材料仍面临巨大的挑战, 亟待研究者们解决。基于四分之一波长相消机制, 本研究设计了0.5~3 GHz低频段复合吸波材料。采用简单的一步水热法, 诱导铁氧体在羰基铁粉与碳纳米管表面生长, 制备出CIPs@Mn0.8Zn0.2Fe2O4-CNTs三元复合材料, 对比研究了碳纳米管含量对材料吸收峰频率的影响。实验结果表明, 引入碳纳米管, 一方面为材料带来了界面极化、偶极极化等额外的损耗机制, 增加了材料的衰减系数; 另一方面基于四分之一波长相消机制, 高介电与高磁导率的耦合, 使材料在低频段获得良好的阻抗匹配。最终, 在4 mm厚度下, 样品分别在2.11与1.75 GHz处, 获得了-40.8与-32.1 dB的反射损耗, -10 dB带宽分别为1.70~2.70 GHz和1.40~2.20 GHz。该复合材料制备工艺简单, 低频吸收性能良好, 具有很大的应用潜力, 为开发更有效的低频吸波材料提供了新的思路和方法。
碳纳米管 复合材料 羰基铁粉 波长相消 低频吸波 carbon nanotubes composite material carbonyl iron powder wavelength cancellation low- frequency absorption 王栎皓 1,2,3付登源 1,2,3赵俊元 1,2,3赵松庆 4,5[ ... ]杨晋玲 1,2,3,**
1 中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心，北京 100083
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心，北京 100049
3 传感器技术国家重点实验室，上海 200050
4 中国空空导弹研究院，河南 洛阳 471009
5 航空制导武器航空重点实验室，河南 洛阳 471009
针对半实物仿真系统的需求，基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器（VCSEL）激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统，并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程。该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点，相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率，因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景，为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础。
激光光学 激光器阵列 垂直腔面发射激光器 系统级封装 微系统 微机电系统 微纳加工 激光与光电子学进展
2021, 58(21): 2114011
1 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心医学物理与技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所基础科学研究中心, 安徽 合肥 230031
提出了一种基于相关计算的激光雷达三光束二维风场反演方法。三束激光从同一平面发射,通过计算三束激光时间序列上的回波信号相关性反演二维风场信息。详细阐述了三光束二维风场反演方法的原理和计算过程,基于此方法搭建了相关二维测风激光雷达系统,实现了30 m距离分辨率和1 s时间分辨率的二维风场探测。分析了系统中激光雷达夹角对测量结果的影响和相关计算时不同时间序列长度下相关系数曲线的变化,给出了合适的激光雷达夹角和时间序列长度。用该系统进行了水平测风实验,对比了系统探测数据和探测路径上风塔的风速、风向传感器数据,结果表明系统和传感器的数据具有较好的一致性。
大气光学 激光雷达 相关计算 二维风场 时间序列
1 中国科学院 合肥物质科学研究院 医学物理与技术中心, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230026
3 医学物理与技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
4 中国医科大学, 辽宁 沈阳 110001
MicroRNA(miRNA)与疾病的发生和发展密切相关, 可作为疾病诊断标志物。常规检测miRNA的方法耗时较长且操作复杂, 本文设计了一种便携式miRNA快速检测系统。该系统采用光电检测技术检测滚环扩增后的标志物miRNA受激发出的荧光强度, 对采集到的荧光数据进行分析, 得出miRNA的变化情况。实验得出便携式miRNA快速检测系统在试剂浓度为0.1~1 μmol时, 荧光强度线性偏倚不超过±5%, 系统重复性大于95%。通过对冠心病检测标志物miR-499进行滚环扩增实验, 结果表明设计的便携式miRNA快速检测系统能够快速有效地检测miRNA。
光电检测 荧光检测 弱光探测 滚环扩增 photoelectric detection fluorescence detection light detection miRNA miRNA rolling circle amplification
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Technology Innovation, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
2 Center of Medical Physics and Technology, Hefei Institutes of Physical Science, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
As an extension of the Mie lidar technique to measure the extinction coefficient of the surface particles, a horizontally pointing Mie lidar is used for determining the optical properties of Asian dust, which is an approach without knowing the actual lidar ratio. A long lasting dust event is observed based on this approach in May 2014. The “no dust,” “pure dust,” and “polluted dust” stage is observed during this event, and their optical and hygroscopic properties are discussed. Some new optical and hygroscopic features are observed, which benefit from the quantitative, multi-wavelength, and continuous measurement of the extinction related optical properties of dust particles.
010.0010 Atmospheric and oceanic optics 140.0140 Lasers and laser optics 280.0280 Remote sensing and sensors 290.2200 Extinction Chinese Optics Letters
2017, 15(2): 020102
1 中国科学院合肥物质科学研究院 医学物理与技术中心, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
3 中国医科大学, 沈阳 110001
为了实现MicroRNA的快速检测, 设计了一种便携式MicroRNA快速检测仪.基于等温滚环扩增技术, 采用光电检测方法, 检测标志物受激发出的荧光光强, 建立特征荧光分析检测系统.通过改变激发光强度、MicroRNA试剂浓度等参量, 验证了该仪器可测量的MicroRNA的浓度范围为0.01~0.1 μmol, 可检测出的最低检出限为7个拷贝数, MicroRNA浓度与荧光信号强度之间为线性关系(R2=0.999 1).
生物医学工程 医用光学仪器 核酸检测 荧光 弱光探测 滚环扩增 Biomedical engineering Medical optics instrumentation Nucleic acid detection Fluorescence Light detection MicroRNA MicroRNA Rolling circle amplification
由于目前国内尚没有针对红外光纤传像束的波段透过率测试的规范标准和设备。提出了一种考虑光纤孔径角和光纤芯径的热像仪定标方法和某型光纤传像束的双波段透过率测试方法。通过在冷屏两端分别设置直径为8 mm和62 m的两个光阑孔，确保定标条件和所测光纤的孔径角和光纤芯径相同；再通过在光路中插入波段滤光片来选择需要定标的波段。建立了基于最小二乘的红外热像仪定标模型，并采用该方法进行了定标实验。根据定标结果，测量了某型光纤传像束的红外光纤在2.0 m～2.6 m波段和3.4 m～4.8 mum波段的透过率，其平均透过率大于70%。
热像仪定标 光纤传像束 透过率 辐射测量 calibration of infrared thermal camera optical fiber image bundle transmittance radiation measurement
北京电子科技职业学院 电信工程学院, 北京, 100029
在使用前向抽运喇曼放大器的相干光正交频分复用传输系统中, 由于喇曼抽运的强度噪声和交叉相位调制之间相互作用产生相对相位噪声, 导致系统性能大幅下降。为了研究此问题, 采用数值分析方法进行了理论分析与实验验证, 分析了不同的调制格式下, 相对相位噪声对相干光正交频分复用系统的影响, 并且比较了正交频分复用多载波系统与单载波系统在相同条件下的系统性能, 取得了由相对相位噪声所导致的系统损伤程度数据。结果表明, 抽运和信号之间相对较大的离散系数有助于抑制相对相位噪声引起的损伤, 高阶调制信号比低阶信号对相对相位噪声耐受性低; 频谱相同效率时, 正交幅度调制格式比相移键控耐受性更好。
光通信 系统损伤抑制 Q值代价 相对相位噪声 optical communication system impairment suppression Q-factor penalty relative phase noise
国防科学技术大学 计算机学院,湖南 长沙 410073
通过对大型户外全彩LED显示屏的研究,基于FPGA设计了一种LED显示屏的控制系统。该系统主要工作基于Altera公司提供的DE1开发板上进行设计,在Quartus II的软件开发环境下,采用层次化设计,用Verilog HDL语言建立分频时钟模块、数据采集和重组模块、扫描驱动模块,最后连接成一个整体的系统模块,进行仿真和调试,完成FPGA控制系统的设计。通过SPI通信协议发送数据,完成了64×64的LED屏的图形显示,从而验证了LED大屏幕的设计方法。本方案实现的显示控制系统方法,满足目前LED大屏幕区域显示和高速处理图像数据的要求,具有稳定性高、设计灵活等特点。
现场可编程门阵列 发光二极管 Verilog硬件描述语言 扫描驱动 field programmable gate array light emitting diode (LED) Verilog hardware description language scan driver
1 长江大学 电子信息学院, 湖北 荆州 434023
2 长江大学 物理与光电工程学院, 湖北 荆州 434023
利用980 nm半导体激光器作为泵浦源,测量了25 cm掺铒光纤的ASE (自发辐射)谱特性,采用L-M (莱文伯-马克特)算法和最小二乘法对实验数据进行拟合,得到了掺铒光纤ASE谱的经验公式.研究结果表明,掺铒光纤ASE谱双峰的中心波长分别为1 530.951和1 555.964 nm,R-square(拟合优度)的值达到0.980 72,残差平方和值为4.447 69×10-9.
掺铒光纤 自发辐射谱 谱线加宽 函数拟合 Er-doped fiber ASE spectrum spectral line broadening function fitting
