中国电子科技集团公司 第二十六研究所，重庆 400060
该文研制了一种高性能温补型薄膜体声波谐振(TC-FBAR)滤波器。采用COMSOL软件对高性能温补型结构的谐振器进行建模和仿真，在常规一维Mason等效电路模型的基础上进行修正，再在ADS中对滤波器进行仿真优化设计，得到阶梯型结构的TC-FBAR滤波器。采用空腔型结构并制备出温补型FBAR滤波器芯片，同时在常规TC-FBAR基础上制备空气桥和凸起层结构，得到双空气桥结构的高性能TC-FBAR滤波器。测试结果表明，滤波器的中心频率为2.43 GHz，最小插损为1.02 dB，1 dB带宽为70.5 MHz，频率温度系数为1.82×10-6/℃。
温补型薄膜体声波谐振器(TC-FBAR) 滤波器 温补层 频率温度系数(TCF) temperature compensation thin-film bulk acoustic r filter temperature compensation layer frequency temperature coefficient(TCF)
1 东北师范大学 紫外光发射材料与器件教育部重点实验室, 吉林 长春 130024
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室, 吉林 长春 130033
3 Department of Physics, Georgia Southern University, Statesboro, GA 30460, USA
提到荧光粉光转化(Phosphor-converted,PC)类型的光源, 人们熟悉的是白光照明或近红外波段的光源, 而对紫外波段PC光源的概念比较陌生。本文基于蓝光激发的上转换发光现象, 提出了一个新型PC紫外光源的概念。首先选取 Lu2Pr0.01Gd0.99Al2Ga3O12上转换荧光粉为展示材料, 该材料在 450 nm 激光辐照下发射位于313 nm的紫外线。随后, 采用刮涂工艺将该荧光粉材料制备成荧光陶瓷薄膜。通过蓝光远程激发荧光粉层的方法对荧光薄膜的紫外发射进行了成像演示。目前来看, 尽管这个PC设计的光转换效率并不高, 但光谱和成像实验显示了其作为紫外光源的可行性。该设计可以为明亮环境下的紫外示踪或指示等应用提供选择。
荧光粉光转化 PC紫外光源 Pr3+ 离子上转换 Gd3+ 发射 荧光陶瓷薄膜 phosphor-converted(PC) PC ultraviolet light source upconversion of Pr3+ emission of Gd3+ phosphor composition film
School of Physics and Electronics Engineering, Yancheng Teachers University, Yancheng Jiangsu 224007, CHN
为了满足目镜轻小的功能需求，优化设计了三种不同结构的长出瞳距目镜。三种目镜的系统参数相同，在出瞳直径为7 mm的前提下实现了40 mm的出瞳距，焦距为26 mm，视场为32 °。首先，设计了由折射球面构成的纯折射式目镜，由五片透镜组成。其次，添加一个非球面优化设计得到了含有非球面的折射式目镜，由四片透镜组成。最后，添加一个衍射元件优化设计得到了折衍射目镜，由三片透镜组成。结果表明：在40 lp/mm频率处，含有非球面的折射式目镜的所有视场MTF都超过0.35，其中，0 °的中心视场MTF达到0.67；对比第一种纯折射式结构目镜，其长度减小了16.66%，重量减轻了35.88%，成像质量更好。折衍射目镜所有视场的MTF都高于0.40；对比第二种目镜，第三种目镜的长度减小了15.43%，重量减轻了37.40%，像质也得到改善。
目镜 光学设计 长出瞳距 eyepiece optical design long exit pupil distance
盐城师范学院 新能源与电子工程学院, 江苏 盐城 224007
建立了工作在一定入射角度范围内的多层衍射光学元件的复合带宽积分平均衍射效率的分析模型。基于衍射光学元件所具有的独特的消色差和消热差性质, 设计了一个含有双层衍射光学元件的工作在(3.7～4.8) μm和(7.7～9.5) μm红外双波段光学系统。光学系统的焦距为200 mm, F#为2。采用像元数为320×256、间距为30 μm的制冷型探测器。该系统在空间频率17 lp/mm时, 中、长波红外MTF分别高于0.66和0.54; 最大RMS半径小于11.702 μm; 波前像差小于0.191 7λ; 最大离焦量小于焦深; 在-55℃~71℃范围内实现了无热化设计。入射到衍射面上的角度为0°～5.19°, 该双层衍射光学元件在中波和长波波段的复合带宽积分平均衍射效率分别为99.81%和97.36%。含有双层衍射光学元件的红外双波段光学系统结构简单, 像质优良, 可以广泛应用于**探测系统中。
光学设计 红外光学系统 双层衍射光学元件 衍射效率 optical design infrared optical system double-layer diffractive optical element diffraction efficiency
1 上海宇航系统工程研究所, 上海 201108
2 能源工程集团有限公司, 上海 200061
激光成像雷达具有工作距离长、工作频率高、波束窄, 距离和角度测量精度高, 受光照条件影响小等诸多优势, 在空间应用上的需求越来越迫切。主要介绍了国内外激光成像雷达在轨应用现状, 并介绍了基于激光成像雷达的空间非合作目标相对导航的主要关键技术, 包括应用激光成像雷达的相对位姿测量技术和相对导航滤波技术, 最后给出了应用激光成像雷达的相对位姿测量仿真结果。仿真实验结果表明: 基于激光成像雷达的非合作目标相对导航技术具有受空间环境影响小、测量精度高的优势, 方案合理可行, 满足空间非合作目标相对导航任务需求, 可应用于近距离空间目标的在轨维护与服务和空间操控, 为我国后续开展相关工程应用提供技术参考。
空间非合作目标 相对导航 激光成像雷达 位姿测量 space non-cooperation target relative navigation imaging lidar position and pose measurement 红外与激光工程
2016, 45(10): 1030005
为了使空间目标激光雷达成像仿真尽量反应实际在轨探测状态, 提出了一种适用于复杂空间目标的在轨激光雷达成像仿真流程, 并强调了面积法在复杂目标成像可见判断方面的适用性。首先, 阐述了空间目标激光雷达成像仿真的理论模型。然后, 以空间目标上某一舱段为例, 进行在轨激光雷达成像建模与仿真。结果证明: 所提出的空间目标激光雷达成像仿真方法对实现空间非合作相对导航算法研究具有重要意义。
激光雷达成像仿真 空间目标 在轨 lidar imaging simulation space target in orbit 红外与激光工程
2016, 45(9): 0906002
基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术已成为故障航天器在轨捕获与维修、空间垃圾清除等空间操控活动开展必不可少的关键技术之一。针对这一技术,阐述了国内外研究现状; 然后,描述了相对位姿测量技术原理,并重点介绍了点云配准方法; 最后,进行了航天器模拟器的相对位姿测量精度仿真验证。结果表明: 基于激光雷达的航天器相对位姿测量技术方法合理可行,测量精度高,可满足近距离操控中相对导航任务需求,对国内后续开展工程应具有较大参考价值。
激光雷达 相对位姿测量 点云配准 laser lidar measurement of relative position and pose point cloud registration 红外与激光工程
2016, 45(8): 0817003
1 中国地质大学 材料科学与化学工程学院, 湖北 武汉430074
2 厦门理工学院 机械工程系, 福建 厦门361024
采用沉淀-燃烧法结合超声波技术合成了小颗粒Sr3(PO4)2∶Tb3+荧光粉, 测量了其光谱特性。在Sr3(PO4)2∶Tb3+体系中观察到Tb3+的特征发射, 峰值波长分别为489, 542, 584, 620 nm, 分别对应于Tb3+的5D4→7F6、5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3跃迁, 其中542 nm处的绿色发射最强。激发光谱由4f75d1宽带吸收(200~280 nm)和4f→4f电子跃迁吸收(280~390 nm和475~500 nm)组成, 可被近紫外发光二极管(NUV-LED)有效激发。采用R+(R=Li, Na, K)作为电荷补偿剂, 结果表明: Li+作为电荷补偿剂使样品发光强度提高了31％, Na+和K+的掺入则降低了粉体在近紫外区的吸收。
白光LED 沉淀-燃烧法 超声波技术 发光性能 Sr3(PO4)2∶Tb3+ Sr3(PO4)2∶Tb3+ Li+ Li+ white LED precipitation-combustion method ultrasonic technology luminescence property
1 中国地质大学(武汉) 教育部纳米矿物材料与应用工程研究中心, 湖北 武汉430074
2 厦门理工学院 机械工程系, 福建 厦门361024
3 中国地质大学(武汉) 可持续能源实验室, 湖北 武汉430074
采用传统高温固相反应法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉LiLa2O2BO3∶Eu3+, 并对其晶体结构及发光性能进行了系统研究。XRD分析证实LiLa2O2BO3晶体能够稳定存在, 并利用Le Bail模型计算得到其晶胞参数。荧光光谱证实:Eu3+离子在LiLa2O2BO3晶体中占据非反演对称中心格位, 该系列荧光粉在紫外(396 nm)和蓝光(466 nm)激发下均表现为613 nm和623 nm的较强发射, 是一种可广泛适用于蓝光和近紫外光LED的红色荧光粉。进一步的研究发现: 引入适量Si4+取代部分基质B3+可有效的提高荧光粉的相对发光强度, 使其色坐标更接近NTSC标准(x=0.670, y=0.330)。
硼酸盐 红色荧光粉 白光LED borate red emitting phosphor LiLa2O2BO3 LiLa2O2BO3 white LED
哈尔滨工业大学,航天学院,图像信息技术与工程研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
发光二极管具有体积小、质量轻、功耗低、寿命长、可靠性高和响应速度快等优点,可以用作各种标志的发光器件,广泛地应用于指示灯、显示屏、交通管理和生产自动化中.推导出了发光二极管的作用距离公式,并针对常用的观测设备进行了分析.使用最低照度0.02 lux和中等分辨率摄像机作为观测设备,辐射功率为6 mW、辐射半顶角为25°的发光二极管作用距离可达1.5 km.给出了相应的实验结果,验证了理论分析的正确性.
发光二极管 作用距离 摄像机 辐射功率 辐射半顶角 Light Emitting Diode Operating range Camera Radiation power Radiation semiapex angle
