为了研究光注入半导体激光器(SL)产生的光子微波信号的性能, 基于SL的速率方程和光纤布喇格光栅(FBG)滤波理论, 采用数值仿真的方法进行了理论分析, 得到了各种注入参量下的光谱、功率谱和线宽, 并讨论了反馈参量对微波线宽的影响, 考虑到光注入下产生的微波线宽较宽, 进一步引入FBG光反馈窄化了微波信号的线宽。结果表明, 当SL仅在光注入作用下时, 通过改变注入参量, 可实现微波频率连续可调谐和微波强度最大化; 微波线宽随着反馈强度的增加逐渐变窄, 通过适当调节反馈参量可将微波线宽压缩到10kHz以下。该研究结果可为半导体激光器在光生微波中的应用提供一定的理论参考。
非线性光学 光子微波 光注入 光纤布喇格光栅 单周期 nonlinear optics photonic microwave optical injection fiber Bragg grating period one
电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 6100054
提出了一种采用单周期输出电压预测(SCOVP)技术的自适应导通时间(AOT)控制Buck变换器。该变换器可以在输入输出电压及负载变化时实现频率恒定, 并可设置外部电阻使Buck变换器准确工作在高开关频率下。首先分析了传统AOT控制Buck变换器的开关频率产生漂移的原因, 并提出了一种采用SCOVP技术的单脉冲计时器(OST)电路。其次通过单周期占空比预测输出电压信息, 并根据预测的输出电压和负载电流补偿TON时间, 实现了Buck的频率稳定。该变换器采用0.18 μm BCD工艺进行电路设计。仿真结果表明, 在2 MHz开关频率下, 负载电流从1 A到5 A变化时, Buck变换器的最大频率变化ΔfSW仅13 kHz, 负载平均频率变化ΔfSW/ΔILoad为3.24 kHz/A。同时, 变换器频率设置准确度从88%提升到99.35%。
AOT控制 Buck变换器 单周期输出电压预测技术 adaptive constant on time control buck converter single cycle output voltage prediction
上海大学特种光纤与光接入网重点实验室, 特种光纤与先进通信国际合作联合实验室, 上海先进通信与数据科学研究院, 上海 200444
利用光注入半导体激光器的单周期振荡与多周期振荡状态,提出了一种级联光注入半导体激光器产生超宽带微波频率梳的方案。将由连续光注入激光器产生的光频率梳注入到另一个从激光器中,再次利用激光器的光注入效应,拓宽所产生的微波频率梳带宽。光注入半导体激光器速率方程的数值研究表明,二次注入时,选取合适的注入参数,微波频率梳在幅值变化分别为±2.5 dB,±5 dB,±10dB范围内,带宽可达到52,65,97 GHz。因此,所提级联注入方案可以获得平坦的超宽带微波频率梳。
激光光学 半导体激光器 光注入 单周期振荡 多周期振荡 微波频率梳 激光与光电子学进展
2018, 55(12): 121403
西南大学 物理科学与技术学院, 重庆 400715
结合光注入半导体激光器的单周期动力学态与光电环路, 提出了一种可获得频率大范围可调、窄线宽的光子微波信号的方案并进行了实验研究.结果表明, 光注入半导体激光器在一定条件下能够实现单周期振荡, 且光子微波信号的频率在8~67 GHz范围内连续可调; 在合适的注入参数下, 获得了频率为24.3 GHz且光谱具有单边带结构的光子微波信号; 通过引入光电环路结构, 能够有效地将该光子微波的线宽由8.6 MHz压缩至30 kHz, 并获得了40 dB以上的信噪比.
非线性光学 微波光子学 光注入 半导体激光器 单周期振荡 光子微波 光电环路 窄线宽 可调谐 Nonlinear optics Microwave photonics Optical injection Semiconductor laser Period-one oscillation Photonic microwave Optoelectronic loop Narrow linewidth Tunable
1 中国科学院 电子学研究所 电磁辐射与探测技术重点实验室, 北京 100190
2 中国科学院大学, 北京 100049
设计了一种新型的适用于道路检测探地雷达的单周期脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、阶跃恢复二极管(SRD)脉冲形成电路和脉冲整形电路三部分。驱动电路可以使TTL形式的触发脉冲变为电流更大的快前沿脉冲, 用来形成给后级电路的驱动脉冲; SRD脉冲产生电路选取渡越时间较小的阶跃恢复二极管结构, 通过对前级电路产生的驱动脉冲整形得到负极性高斯脉冲, 然后利用微带短路线、肖特基二极管和电容并联实现生成单周期脉冲和振铃抑制的功能, 提高超宽带天线辐射的效率以及测量信噪比。测量结果表明, 在1 MHz脉冲重复频率的情况下, 峰峰值最大为23 V, 脉冲半高宽为138 ps, 振铃水平为1.25%, 而当脉冲重复频率提高到5 MHz, 该脉冲发生器产生脉冲波形幅度和带宽基本没有太大变化。这些特征说明, 该脉冲发生器具有很高的频率稳定性, 且在高分辨率探测应用情景中将会有很好的表现。
探地雷达 单周期脉冲 阶跃恢复二极管 低振铃 高脉冲重复频率 ground penetrating radar monocycle pulse step recovery diode low ringing high pulse repetition frequency 强激光与粒子束
2017, 29(9): 095002
1 河北工业大学 机器人及自动化研究所, 天津 300130
2 中国民航大学 天津市民用航空器适航与维修重点实验室, 天津 300300
针对投影仪标定方法中存在畸变及倾斜投影引起条纹周期、条纹级数变化的问题, 提出一种单周期条纹双四步相移投影仪的标定方法.设计生成横向和纵向各两组单周期条纹图像, 经投影仪投影到带有圆形标识的标定板上, 相机同步采集标定板图像, 叠加由双四步相移获得的两幅相位主值图, 对叠加相位主值图相位展开, 利用展开的绝对相位值计算投影仪像素坐标值, 最终将投影仪标定转换为成熟的相机标定.实验结果表明: 仿真投影仪标定实验准确度的最大重投影误差约为0.4 pixel, 均方根误差为0.132 96 pixel; 实际投影仪标定实验准确度的最大反投影误差约为0.46 pixel, 均方根误差为0.143 12 pixel; 实验结果与仿真结果的最大反投影误差相差15%, 均方根误差相差7.6%.与现有的采用三频相位展开进行投影仪标定的方法相比, 投影光栅图像数可减少8幅.该方法改善了现有投影仪标定方法的不足, 标定准确度和标定效率均得到提高.
光学测量 光栅投影 投影仪标定 双四步相移 单周期条纹 Optical measurement Fringe projection Projector calibration Double four-step phase shifting algorithm Single period fringe
1 中国电子科技集团公司 第五十五研究所, 南京 210016
2 东南大学国家ASIC系统工程技术研究中心, 南京 210096
设计了一款应用于硅基OLED微显示驱动芯片的Cuk型DC-DC变换器, 用于给硅基OLED的公共阴极提供负电压, 输出电压范围为0~-4 V, 可以实现动态可调。Cuk变换器采用单周期和III型补偿的混合控制方式, 使电路获得了良好的抗输入扰动性和负载调整率。该变换器使用0.35 μm CMOS工艺模型进行设计, 工作在2 MHz开关频率。仿真结果显示, 在150 mA负载跳变时, 瞬态恢复时间为24 μs, 过冲电压为33.47 mV, 同时负载调整率为0.003 mV/mA, 输出电压的纹波小于5 mV。
硅基OLED 单周期控制 Ⅲ型补偿 OLEDoS Cuk Cuk single-cycle control type Ⅲ compensation
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强光光学重点实验室, 上海 201800
2 天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室, 天津 300072
给出了利用单模光纤中的交叉相位调制效应产生单周期量级光脉冲的基本思想,然后用数值方法详细分析了初始脉冲条件的改变对脉冲频谱展宽的影响,最终得到了从200THz覆盖到1000 THz的超宽带频谱,其傅里叶变换可产生单周期量级光脉冲.
单周期量级脉冲 交叉相位调制 超宽带频谱
对于高斯、洛仑兹、双曲正割和sinc 4种脉冲,研究了载波相位φ对单周期脉冲能量的影响,以上4种包络对称的脉冲的归一化能量均可在形式上用同一表达式表示.利用导出的F函数的解析表达式,详细地研究了脉冲能量随φ变化的情况.
载波相位 脉冲能量 单周期脉冲
