西北工业大学物理科学与技术学院光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室，陕西省光信息技术重点实验室，陕西 西安 710129
基于ARTCAM-407UV-WOM型紫外探测器，结合光学系统成像性能要求和光学元件成像特性，提出一种基于Qcon非球面和衍射表面的日盲紫外折衍混合变焦光学系统设计方法。所设计的系统仅由5块透镜组成，采用氟化钙和熔融石英两种材料，工作波段为0.24~0.27 μm，连续变焦范围为40~100 mm。分析结果显示，该系统在整个变焦范围内，奈奎斯特空间频率在11 lp/mm处的调制传递函数值均高于0.7，全视场畸变小于0.06%，表明该设计方法能够满足日盲紫外连续变焦系统结构简单、体积小、像质优良、像面稳定等设计和刑侦检测使用要求，对此类光学系统的设计具有一定借鉴意义。
光学设计 混合光学系统 Q型非球面 日盲紫外光 变焦光学系统
本文使用金属有机物化学气相沉积(MOCVD)法在不同切割角的c面蓝宝石衬底上外延氧化镓(β-Ga2O3)单晶薄膜, 揭示了衬底切割角对外延薄膜晶体质量的影响规律。研究表明, 当衬底切割角为6°时, β-Ga2O3外延膜具有较小的X射线摇摆曲线半峰全宽(1.10°)和最小的表面粗糙度(7.7 nm)。在此基础上, 采用光刻、显影、电子束蒸发及剥离工艺制备了金属-半导体-金属结构的日盲紫外光电探测器, 器件的光暗电流比为6.2×106, 248 nm处的峰值响应度为87.12 A/W, 比探测率为3.5×1015 Jones, 带外抑制比为2.36×104, 响应时间为226.2 μs。
超宽禁带半导体 氧化镓薄膜 金属有机物化学气相沉积 日盲紫外光电探测器 切割角 外延 ultra-wide bandgap semiconductor β-Ga2O3 film metal organic chemical vapor deposition solar-blind ultraviolet photodetector off-cut angle epitaxy
1 西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室，陕西 西安 710000
日盲无线紫外光系统进行通信时，若同时存在多条工作链路，则同时工作的链路会在空间中发生有效散射体的重叠，造成不同通信链路之间互相干扰，影响通信性能。本文针对典型的干扰模型建立了基于蒙特卡罗方法的无线紫外光非直视通信散射信道仿真实验，验证了该模型的正确性。并利用该模型仿真了无线紫外光通信中所存在的共面干扰、非共面干扰以及非共面且存在高度差干扰下的链路干扰模型。结果表明：影响信道误码率的因素主要有干扰端的位置以及有效散射体体积的大小；在非共面且存在高度差的干扰情况下，可以通过调整发射端仰角的大小减小链路间干扰，提高通信系统的性能。
散射 日盲紫外光 蒙特卡罗模型 链路干扰 非直视通信 激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0929001
南京信息工程大学物理与光电工程学院, 江苏 南京 210044
设计了一个具有快焦比长焦距的日盲紫外光学系统。其F数为2.0,焦距为100 mm,总长与焦距之比为1.5。该系统由全球面透镜构成,未采用非球面或衍射光学元件,便于加工和检测。其中,正透镜采用氟化钙材料,负透镜采用熔石英材料,有效地校正了系统色差,最大垂轴色差不超过一个像素大小。设计结果表明,该系统成像性能优良、分辨率高,兼容了快焦比和长焦距的特点,满足设计要求,并且通过公差分析验证了该系统的工程可实现性。
光学设计 紫外镜头 日盲紫外光谱 快焦比 长焦距 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 192201
1 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 陕西省智能协同网络军民共建重点实验室, 陕西 西安 710000
3 湖北航天技术研究院总体设计所, 湖北 武汉 430040
针对具有不同粒子数量的煤烟气溶胶,使用团簇-团簇凝聚(CCA)模型形成4球、16球凝聚模型,并结合单个气溶胶粒子的吸湿性以及凝聚粒子的分形理论,生成了包覆水层的凝聚粒子模型。利用离散偶极子近似(DDA)方法仿真分析包覆水层的煤烟气溶胶的散射特性,仿真结果表明,相对湿度的增大对回转半径≤40 nm的凝聚粒子的消光因子、散射因子和吸收因子的影响最大。使用无线紫外光单次散射脉冲响应模型分析了凝聚粒子以及相对湿度对紫外光脉冲响应和路径损耗的影响,仿真结果表明,凝聚粒子和相对湿度对紫外光的通信影响集中在半径较小(r0≤40 nm)的单体粒子上。当单体粒子半径一定时,组成凝聚体的粒子数量越大或者凝聚粒子相对湿度越大,脉冲响应就越大,路径损耗越小,紫外光接收端信号越好。
散射 煤烟气溶胶 相对湿度 日盲紫外光 光散射 煤烟凝聚粒子 离散偶极子近似 光学学报
2020, 40(15): 1529001
南京邮电大学 电子与光学工程学院, 江苏 南京210023
针对当前紫外光通信中气体灯与激光光源调制速率慢、体积较大, 光电倍增管工作电压过高等问题, 提出了一种基于现场可编程门阵列技术的日盲紫外LED实时视频传输系统, 其发射光源采用波长为265 nm的单紫外LED, 探测器采用紫外PIN; 通过电路和逻辑模块设计搭建了视频传输系统, 研究了系统的光功率密度与通信距离之间的关系; 基于二进制开关键控调制方式, 实现日盲紫外LED实时视频传输系统最大传输速率为2.88 Mbit/s, 当通信距离为4 m时, 传输速率达到1.92 Mbit/s。
日盲紫外光通信 紫外LED 紫外PIN 视频传输 solar blind ultraviolet communication UV LED UV PIN video transmission FPGA FPGA 红外与激光工程
2018, 47(10): 1022001
1 西安理工大学自动化与信息工程学院, 陕西 西安 710048
2 西南科技大学特殊环境机器人技术四川省重点实验室, 四川 绵阳 621010
3 陕西省复杂系统控制与智能信息处理重点实验室(西安理工大学), 陕西 西安 710048
雾霾天气已严重影响人们的日常生活, 通过检测雾霾粒子的紫外光散射偏振特性可以有效分析雾霾成因。 矿物粒子、 灰尘粒子等雾霾颗粒均有小规模表面粗糙度的形态学特征, 因此可用切比雪夫粒子作为模型分析。 “日盲”紫外光与切比雪夫雾霾粒子相互作用发生散射, 散射光偏振特性可反演切比雪夫雾霾颗粒物理性质(如粒子尺寸参数、 复杂折射率、 粒子形变、 波纹参数)。 采用紫外光单次散射模型和T矩阵方法, 仿真分析切比雪夫雾霾粒子物理参数与散射光偏振特性(Stokes矢量和偏振度)之间的关系, 结果表明: 粒径对散射光Stokes矢量Is和Qs随散射角的变化趋势影响很大, 粒子的粒径和复杂折射率虚部的变化会造成散射光偏振度随散射角的变化趋势的改变; 具体分析散射角度为10°时, 得到粒径对Is和Qs的数值影响最大, 当粒径r<1 μm时, Is随粒径呈现抛物线趋势; 切比雪夫粒子形变的增大, Is呈现先增大后减小的趋势。
切比雪夫雾霾粒子 日盲紫外光 偏振 T矩阵 Chebyshev haze particles Solar blind ultraviolet light Polarization T matrix 光谱学与光谱分析
2018, 38(7): 2149
利用Luettgen单次散射信道模型对雾环境下非视距日盲紫外光通信信道传输特性进行了模拟分析。选取波长为260nm的紫外光, 分析了雾环境下对于不同的通信距离, 该紫外光的路径损耗与能见度的关系。结果表明: 在通信距离已知以及系统的发射仰角、接收仰角、发射视场半角和接收视场半角等几何参数已知的情况下, 存在一个使得紫外光传输的路径损耗达到最小的能见度; 同时, 分析并比较了0~2km辐射雾和平流雾传输路径损耗与能见度、通信距离的关系, 并得到辐射雾环境更利于紫外光传输。
日盲紫外光通信 Luettgen单次散射 非视距 能见度 辐射雾 平流雾 solar blind UV communication Luettgen single scattering non-line-of-sight visibility radiation fog advection fog
1 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室,重庆,400044
2 重庆大学软件工程学院,重庆,400044
介绍了一种新型的基于AMBE-2000TM的日盲紫外光语音系统的设计.详细地阐述了AMBE-2000TM的工作原理,外围接口电路及其控制与处理电路,系统软件控制程序.实验表明,在低的传输速率下,该语音系统仍保持话音自然,声音清晰,基本满足了紫外光通信系统实时性的需要,是一种可行的方案,应用前景广泛.
日盲紫外光 无线通信 AMBE-2000TM AD73311
