1 沈阳建筑大学 机械工程学院，辽宁沈阳068
2 中国科学院 沈阳自动化研究所 机器人学国家重点实验室，辽宁沈阳110016
3 中国科学院 机器人与智能制造创新研究院，辽宁沈阳110169
为解决原子力显微镜（Atomic Force Microscope， AFM）系统更换探针后光路调整复杂耗时、精度不足的问题，本文首次提出通过精密控制探针与探针夹装配位置来实现更换的探针相对AFM系统原光路位置的一致，进而实现免去AFM系统换针后调整光路步骤。该系统的光路一致性组件采用光束偏转法对探针位置与偏转进行放大与监测，并使用高精度位移与角度调节平台进行探针相对于探针夹的方位调整。通过实物搭建对探针一致性效果进行了验证，并对紫外光（Ultraviolet， UV）胶水固化过程导致探针位置偏移影响；探针不同偏移量时产生的探测器噪音对AFM系统成像质量影响进行了系统分析。实验结果表明：经由该系统装配的探针平均位置精度接近1.1 µm；并且在AFM系统中更换一致性探针仅需8 s。该系统实现了高精度且质量稳定的探针一致性装配，极大地简化了AFM系统重新校准光路的操作步骤，其与自动换针装置配合可有效提升工业计量型AFM的操作与测量性能。
原子力显微镜 探针装配 光束偏转法 微米级位移调节 Atomic Force Microscopy（AFM) probe assembly beam deflection method micron-level displacement adjustment
1 杭州师范大学附属医院口腔医学中心, 杭州 310015
2 杭州师范大学口腔医学院, 杭州 310015
3 浙江大学医学院附属口腔医院, 浙江大学口腔医学院浙江省口腔疾病临床医学研究中心, 杭州 310000
光生物调节疗法作为口腔黏膜病治疗的辅助手段发展迅速, 它通过细胞吸收光子能量, 产生光化学效应, 从而调节各种各样的生物过程来达到治疗目的。本文就减少炎症、加速组织愈合、缓解疼痛以及光生物调节的双向剂量作用4个方面进行综述, 并深入探讨了其作用机制, 以便为临床医师应用光生物调节疗法治疗口腔黏膜病提供更好的临床决策和依据。
光生物调节 治疗 口腔黏膜病 发色团 双相剂量反应 photobiomodulation treatment oral mucosal disease chromophore biphasic dose response
中国医学科学院生物医学工程研究所, 天津 300192
非侵入性激光照射可以诱导细胞和组织的光生物调节效应。光生物调节(PBM)应用广泛, 特别是在抗微生物感染和改善炎症方面有着很好的效果。然而, 研究发现, PBM对细菌和炎症有双向调节现象, 抗菌-促菌和抑炎-促炎在不同的试验条件下会发生变化。近些年来, PBM的临床应用受到越来越多的关注, 特别是在抗菌领域, 因为它是一种无创的策略, 禁忌症少。然而, 由于双向调节效应, 研究人员仍然对PBM的应用方式存疑, 必须根据其临床应用进行光照波长、剂量等参数的修改。因此, 本文总结了PBM对细菌的双向调节效应, 分析了这种双向调节效应产生的影响因素及其分子机制。PBM对细菌的双向调节作用受光照波长、剂量、细菌类别及细菌状态的影响。更好地了解低强度激光治疗中双向剂量反应的程度能够探索PBM使用的最可靠机制, 并最终使各种疾病患者的治疗标准化, 这对于优化临床治疗是必要的。此外, 研究人员对PBM双向调节机制的合理利用使其可以达到促进或抑制细菌生长的作用, 这在微生物制造、菌群调节、改善和治疗疾病等领域有广阔的应用前景。
光生物调节 双向调节 分子机制 肠道菌群 抗菌-促菌 photobiomodulation bidirectional regulatory molecular mechanism intestinal flora antibacterial-promoting bacteria
北京工业大学 信息学部 微电子学院, 北京 100124
提出了一种品质因数(Q)-频率(f)特性与电感值(L)-频率(f)特性增强的新型高线性有源电感, 主要由负跨导器、新型正跨导器、Q值增强调制模块、反馈电阻、两级电平转换电路和负跨导器分流支路组成。通过多个电路单元间的协同配合和所设置的三个外部偏置端电压的联合调谐, 该有源电感不但具有高Q值, Q值相对于电感值可独立调节, 而且高Q峰值及电感值在不同频率下能够基本保持不变, 同时也有高的线性度。验证结果表明, 在6 GHz下, Q值可在275~4 471之间变化, 调谐率为1768%, 而电感值的变化率仅为15%; 在48 GHz、52 GHz、56 GHz和6 GHz的4个频点下, 分别获得了4 480、4 469、4 473和4 471的高Q峰值, 变化率仅为024%, 且电感值分别为7532 nH、7467 nH、7909 nH、7977 nH, 变化率仅为63%; 电感值的-1 dB压缩点为-13 dBV。
有源电感 高Q值 独立调节 高线性度 active inductor high quality factor independent adjustment high linearity
北京工业大学 信息学部 微电子学院, 北京 100124
在传统共源-共栅-共漏(CS-CG-CD)有源电感的基础上，提出一种改进型有源电感。在负跨导器的CG晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入带有并联电阻的第一反馈回路和具有小尺寸晶体管的第二反馈回路；另外，在负跨导器的CS晶体管与正跨导器的CD晶体管之间引入调控支路；最终，通过不同模块的相互配合及其他三个外部调控端电压的联合调节，实现了对电感性能的两种重构：1) 在同一频率下取得高的Q峰值且Q峰值相对L值可大范围独立调节；2) 在不同频率下取得高的Q峰值且Q峰值保持基本不变。验证结果表明，在频率5.81 GHz下，Q峰值可从1 132调谐到15 491，调谐范围高达1 268.5%，而电感值在7.65 ～ 7.67 nH之间变化，变化率仅为0.26%；在频率5.72 GHz、7.12 GHz和7.93 GHz下，分别取得了1 274、1 317和1 310的高Q峰值，Q峰值变化率仅为3.38%，同时分别取得了大的电感值7.62 nH、8.08 nH和8.81 nH；有源电感的直流功耗约为38.61 mW。
有源电感 反馈回路 独立调节 品质因子 active inductor feedback loop independent adjustment quality factor
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 电子科技大学 重庆微电子产业技术研究院， 重庆 401331
3 中国电子科技集团公司 第二十四研究所， 重庆 400060
设计了一种无运放带隙基准电路，该电路采用电压自调节技术来稳定输出基准电压，并实现该带隙基准电路在较宽频率范围内的高PSRR。该基准采用无运放结构，在降低电路复杂性的同时，避免了运算放大器的失调电压对输出基准的温度系数的影响。基于0.18 μm BCD工艺，在Cadence环境下仿真得到该电路在10 Hz时，PSRR为-94 dB，在1 MHz时，PSRR为-44 dB；在-40~125 ℃温度范围内，温度系数为4×10-6/℃；包含启动电路在内，该电路静态电流约为14 μA，片上面积约为0.016 mm2。
带隙基准 电源抑制比 无运放 电压自调节 bandgap reference power supply rejection ratio without op-amp voltage self-regulation
1 深圳大学物理与光电工程学院，广东 深圳 518060
2 福州大学物理与信息工程学院平板显示技术国家地方联合工程实验室，福建 福州 350108
3 南阳利达光电有限公司，河南 南阳 473003
近眼显示光学系统是增强现实（AR）技术的核心基础，是接收虚拟画面信息和融合现实环境进行显示的直接载体。辐辏调节是人眼生理机能的辐辏距离和晶状体聚焦调节距离相匹配的基本生理反应。当前AR近眼显示方案仅提供具有左、右眼视差片源形成的3D显示效果，相对于正常环境的目视观察有极大差距，造成人眼辐辏调节冲突（VAC）。缓解或消除VAC是AR近眼显示系统发展和普及的必由之路，其主要解决方案包括：部分深度信息的光学显示系统，如两焦面或多焦面近眼显示光学方案；完整深度信息的光学方案，如集成成像光场显示技术和计算全息波前重建的近眼显示方案；无深度信息的光学显示方案，如基于Maxwellian显示技术的近眼显示光学系统。本文综述了当前技术发展过程中缓解或消除VAC的近眼显示光学方案，分析了各技术的特点、实现方式，以及优缺点，最后总结了当前AR近眼显示中解决VAC问题面临的挑战，并对未来技术和显示方案的发展前景进行了展望。
近眼显示 增强现实 辐辏调节冲突 增强现实 深度信息 光学学报
2023, 43(23): 2300001
1 河北工业大学 先进激光技术研究中心，天津 300401
2 河北省先进激光技术与装备重点实验室，天津 300401
3 电磁空间安全全国重点实验室，天津 300308
4 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150001
腔长微调节结构在光学谐振器里有重要应用。一种由双楔镜组成的腔长微调节结构被提出，该结构可实现不依赖于腔镜的腔长调节。双楔镜结构由斜面平行对立放置的两个直角楔镜构成，通过在垂直方向上驱动楔镜移动实现双楔镜内部光程改变，进而改变所处谐振腔内光路的光程。双楔镜结构对光程改变量的理论计算公式被建立，根据公式，光程改变量与楔镜楔角大小成正相关关系，与楔镜折射率成正相关关系，与楔镜振幅成线性关系。楔镜的楔角和折射率共同决定双楔镜结构的光程调节效率。经理论设计，楔角29°、折射率1.81的YAG双楔镜结构具有较高的调节效率和较小的光损耗，调节系数为0.53。实验上，以双角锥环形腔为基础，实现了双楔镜结构对腔长的调节，验证确定了双楔镜结构对腔长调节的可行性和有效性。讨论分析了双楔镜结构的变形结构：直角面对立双楔镜结构、基于正楔镜的双楔镜结构、多级双楔镜结构的光程调节性能。对比了双楔镜结构和其变形结构在光程调节效率、光损耗、光路调节难易程度的性能，确定了各种双楔镜结构在实际应用中的优缺点，为双楔镜结构的设计和选择提供了参考依据。
双楔镜 腔长调节 楔角 PZT double optical wedge cavity length adjustment wedge prism PZT 红外与激光工程
2023, 52(8): 20230422
强激光与粒子束
2023, 35(9): 094002
强激光与粒子束
2023, 35(7): 074001
