随着下一代通信和装备向着更大带宽和更高精确度的方向发展, 毫米波太赫兹频段成为微波技术研究的重点方向。发射功率是太赫兹系统中的关键指标, 功率的大小直接决定了系统的作用距离。近些年来, 毫米波太赫兹频段的固态功率器件取得了显著进步, 推动了国内外太赫兹固态功率放大器的工程实现。本文介绍了国际上毫米波太赫兹频段功率合成技术和固态功放的研究现状, 以及我国特别是南京电子器件研究所在 W波段与 G波段基于径向功率合成技术、矩形波导合成技术以及硅基波导合成技术的固态功放模组的最新研究进展。

高放废物中放射性核素组成复杂, 而陶瓷固化存在核素选择性强的问题。为实现同时固化裂变产物及锕系核素的目的, 基于可陶瓷化地聚合物设计原理, 将模拟高放废液与偏高岭土、矿粉、硅灰、纳米氧化锆混合后, 加入模数为1.5的钾水玻璃作为激发剂制备高放废液多相陶瓷固化基材, 该基材在常温下成型硬化后, 再以1 100 ℃高温热处理方式转化为地聚合物基多相陶瓷高放废液固化体。采用静态浸出方法研究固化体的抗浸出性能, 同时采用XRD、SEM-EDS、XPS等测试技术探究地聚合物陶瓷化机制、核素固化机理及Ce元素氧化价态。结果表明, 该固化基材在固化模拟核素时, 以化学形式与物理形式两种方式同时固化: 一是大量进入烧结形成的白榴石(立方)、氧化锆(四方)、锆英石晶格或形成陶瓷相; 二是少量被玻璃相包裹。其中Cs、Sr均匀分布, Ce、Nd在玻璃相中富集。该固化基材在同时固化不同价态与离子半径的核素时具有优异的抗浸出性能, Cs、Sr的28 d归一化元素浸出率低至10-2 g/(m2·d), Ce、Nd的28 d归一化元素浸出率低至10-4~10-5 g/(m2·d)。本文有望提供一种工艺简单, 并结合水泥、玻璃、陶瓷固化方法为一体, 可同时固化多种核素的高放废物固化体设计与制备方法, 为高放废物固化提供新思路。

提出了一种基于中频相位锁定技术提升宽带调谐光电振荡器长期稳定性的方法.该方法通过外部可调本振源对光电振荡器射频信号进行下变频操作, 产生中频信号, 该中频信号与光电振荡器的起振频率无关.将该中频信号锁相在稳定的参考源上, 能够提升宽带调谐光电振荡器的长期稳定性, 同时分析了锁相环对光电振荡器相位噪声性能的影响.实验结果显示, 光电振荡器的频率调谐范围可达5~15 GHz, 10 kHz频偏处的相位噪声为－121.2 dBc/Hz, 频率稳定性达到6.9×10－11/103 s, 表明该方法能够显著提升宽带调谐光电振荡器的稳定性.

提出了一种基于自相位锁定技术提升光电振荡器稳定性的方法.通过监测光电振荡器环路中自身相位的变化来反馈控制光可调延迟线, 提升光电振荡器输出频率稳定性.采用噪声模型进行了理论分析, 并进行了实验验证.结果表明, 带有反馈控制回路的自相位锁定光电振荡器在4 000 s内的频率漂移量小于0.9 ppm, 其稳定性较自由运行的光电振荡器有了大幅度的提升.

分析比较了基于锁相环技术和基于注入锁定技术的两种光电振荡器的特性, 推导了两种光电振荡器的噪声传递函数, 并进行了实验验证, 得出了这两种技术应用于光电振荡器的相似性和各自的优缺点.由于光纤对温度的高敏感性, 采用这两种技术的光电振荡器都存在着易失锁的问题.为解决这一问题, 分别分析了两种光电振荡器输出信号与参考信号间的相位关系, 基于此关系设计了锁定状态监测和反馈系统, 并实验验证了系统的有效性.

可调色温可调光光源是实现智能照明的基础。充分利用发光二极管(LED)光源的可控性, 采用冷暖白光LED和两通道脉冲宽度调制(PWM)法, 设计研制成功了可调色温可调光动态照明光源。从人们关心的照明光源参数出发, 依据选用冷白LED光源和暖白LED光源光度色度参数, 建立了给定光度量输出时冷白LED光源控制占空比计算的模型, 探讨了基于色温目标控制参数占空比的约束条件。实验表明, 混色光源调节色温时光通量的起伏小于2.5%, 相关色温偏差在10 K以内, 调光时色温基本不变, 设计结果良好; 同时, 在分析过程中实际设计混色光源参数和选择光源的性能指标参数一致, 表明这种方法既直观又具有很好的实用性。

建立了双波长相移光纤光栅的理论模型, 对双波长相移光纤光栅的透射谱特性进行了数值仿真, 结果表明透射波长间隔会分别随相移量、折射率调制深度和光栅长度的变化而有规律地增减.借助光纤布拉格光栅的法布里-珀罗腔谐振相位条件计算了透射峰间隔的表达式, 该表达式得到的透射峰间距曲线与数值仿真得到的曲线相符合, 验证了数值仿真结果的正确性.最后, 在光栅透射谱波长间隔变化规律的基础上提出一种传感方案, 并对光栅的温度传感特性进行分析, 理论推导得到灵敏度约为60 pm/℃.

基于建立的不同工艺尺寸的CMOS器件模型，利用TCAD器件模拟的方法，针对不同工艺CMOS器件，开展了不同工艺尺寸CMOS器件单粒子闩锁效应(SEL)的研究。研究表明，器件工艺尺寸越大，SEL效应越敏感。结合单粒子闩锁效应触发机制，提出了保护带、保护环两种器件级抗SEL加固设计方法，并通过TCAD仿真和重离子试验验证防护效果，得出最优的加固防护设计。结果表明，90 nm和0.13 μm CMOS器件尽量选用保护带抗SEL结构，0.18 μm或更大工艺尺寸CMOS器件建议选取保护环抗SEL结构。