半導體光電最新期刊目錄

基于FPGA內部資源的高精度數字延時系統設計————作者：馮偉;于文博;欒超;向雨琰;李松;

摘要：面向星載激光測高系統回波模擬設備對長距離傳輸、高精度延時的需求，提出一種基于現場可編程門陣列（FPGA）片上特殊延遲資源的全數字式脈沖延時發生器（DDG）架構。該自測量補償型DDG采用“內插延時線+三級粗、細時間延遲電路”的復合結構設計，通過多級協同控制實現從亞納秒到毫秒量級的高精度延時覆蓋。系統核心采用基于CARRY4進位鏈的內插延時線模塊，可精確測量外部觸發信號到達時刻與FPGA時鐘采集沿之間...

基于相位掩模板法二階光柵刻寫及傳感特性研究————作者：楊鐸;廖晶晶;黎琪慧;楊忠旭;辛璟燾;

摘要：為將光纖光柵傳感系統的工作波段拓展至硅基探測器適用的近紅外波段，采用1 550 nm波段的相位掩模板進行780 nm波段的二階光柵刻寫研究。首先，分析了二階光柵的成柵機理，并搭建紫外激光-相位掩模的刻寫系統制備了二階光柵。研究結果表明，二階光柵的中心波長與一階中心波長呈近似二倍關系，并且二階波長的帶寬較窄。隨后，利用刻寫的光柵封裝了應變傳感器和溫度傳感器，并系統研究了其溫度和應變特性。結果表明，二...

高真空退火處理超薄金屬基透明電極性能研究————作者：羅國平;王國豪;黎薇;王美珍;江靜雯;羅苑幸;朱偉玲;

摘要：氧化物/金屬/氧化物多層結構透明電極被認為是氧化銦錫的潛在替代品。采用磁控濺射法制備超薄金屬基透明電極，研究高真空退火處理對多層透明電極微觀結構、表面形貌和光電性能的影響。實驗結果表明，高真空退火處理影響了透明電極的晶粒尺寸和表面形貌，使薄膜變得更加致密，對載流子散射損耗更低，進而提升了光電性能。在200℃高真空環境下退火處理1 h后，超薄金屬基透明電極仍保持較好的光學性能和電學性能，方塊電阻為8...

EBCMOS電子倍增層信噪比的理論分析與模型構建————作者：王重霄;陳衛軍;宋德;梁榮軒;岳紀鵬;夏浩然;劉名杉;

摘要：基于光子傳輸理論和電子與半導體相互作用理論，建立了電子轟擊互補金屬氧化物（EBCMOS）中電子倍增層的二次電子波動性引起的增益噪聲形成機制模型。采用蒙特卡羅模擬方法，計算了二次電子的信噪比，重點分析了入射電子能量、鈍化層種類與厚度、電子倍增層厚度與摻雜濃度等系統參數對增益噪聲的影響。結果表明，使用Al₂O₃鈍化層材料，并通過減薄鈍化層厚度、降低摻雜濃度、...

集成超表面的MEMS熱電堆紅外探測器的設計及仿真————作者：邵泊游;王凱;雷程;宮明峰;姬迪洋;張震宇;郭晉竹;梁庭;

摘要：MEMS熱電堆紅外探測器作為一種重要的紅外探測技術，已在眾多領域得到了廣泛應用。隨著紅外技術的不斷發展和應用需求的不斷增加，對熱電堆紅外探測器的性能指標也提出了更高的要求。文章設計了一種在吸收區集成超表面結構的熱電堆探測器，該結構對9～11μm的紅外光吸收率增大到70%，同時，將熱偶條形狀設計為熱端窄、冷端寬的四邊形結構，可使熱端向溫度集中區進一步延伸，并有效降低了內阻。通過有限元仿真軟件對結構進...

少模光纖彎曲特性分析————作者：王健健;湯銳;尚秋峰;

摘要：少模光纖作為實現模式分復用的關鍵技術，已成為提升光纖通信傳輸容量的研究熱點。文章通過有限元建模方法，分析研究了普通階躍少模光纖、環芯少模光纖以及橢圓型環芯少模光纖的彎曲半徑、纖芯半徑對其彎曲特性的影響。通過對比分析有效折射率、彎曲損耗以及有效模場面積三個性能指標，得出結論：彎曲對于三種少模光纖各階模式的有效折射率影響較小；隨著彎曲半徑的增大，少模光纖的彎曲損耗呈下降趨勢，而有效模場面積呈增加趨勢；...

基于臨近耦合饋電的超寬帶圓極化天線————作者：王樹奇;陳家樂;

摘要：針對通感一體化技術衛星通信對超寬帶、圓極化的雙重需求，提出一種加載弧形枝節的超寬帶圓極化微帶天線設計方法。該天線通過對方環天線進行裁剪處理，有效調節表面橫向電流和縱向電流，以產生圓極化波。此外，通過在天線加載兩個1/4圓弧型枝節，進一步擴展了天線的軸比帶寬。同時，通過設計天線底層的臨近耦合饋電結構，與天線頂層產生諧振，實現天線小型化，并擴展阻抗帶寬。從仿真和測量結果可以看出，天線為右旋圓極化輻射；...

光纖陀螺標度因數長期變化抑制技術研究————作者：宋建;黃繼勛;馮文帥;劉元元;

摘要：高精度光纖陀螺廣泛使用摻鉺超熒光光纖光源，其輸出光的平均波長會隨著使用時間的增加發生漂移，導致光纖陀螺標度因數穩定性不能滿足長期使用需求。文章提出一種平均波長長期穩定性提升技術，首先加入了泵浦功率控制回路，穩定泵浦功率減小泵浦源老化帶來的泵浦功率損失和平均波長漂移；然后加入高斯濾波方案，濾除光譜中不穩定波段光以提升光譜穩定性與對稱性，并通過仿真模擬優化了濾波器參數。實驗結果表明，使用該方法的光纖陀...

基于減法構造搜索算法的新穎8環QC-LDPC碼構造方法————作者：袁建國;楊婷;伏博文;熊龍宇;

摘要：針對準循環低密度奇偶校驗（Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC）碼中存在的短環結構會嚴重影響碼字糾錯性能的問題，文章提出一種基于減法構造搜索算法的新穎8環QC-LDPC碼構造方法。該方法利用減法構造（Subtraction Construction, SC）的搜索算法來構造圍長至少為8的QC-LDPC碼。具體實現過程為：首先采用Golomb ...

PEDOT∶PSS/n-Si和MoO_x/n-Si異質結太陽電池比較研究————作者：王嘉文;崔義乾;羊小倩;張瑜;于威;

摘要：文章對聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸鹽）(PEDOT∶PSS)和氧化鉬（MoO_x）兩種空穴傳輸材料及其所制備的n-Si異質結隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽電池進行了系統地比較研究。首先對比了PEDOT∶PSS和MoO_x薄膜的功函數、電阻率、光吸收及對硅片的減反射作用等光電特性，然后根據薄膜性質設計了P-N結置于背面的全背電極PEDOT...

一種新型軌道角動量光纖的設計與研究————作者：趙麗娟;靜恩博;徐志鈕;華子明;姬昆鵬;李軍輝;許長清;李文鋒;

摘要：設計并研究了一種包層采用三層矩形空氣孔結構的新型光子晶體光纖。通過有限元法建模并優化確定了該光纖的最優結構，進一步分析了其在1 300～1 700 nm波長范圍內的關鍵光學參數。結果表明，該光纖在此波段內可支持46種軌道角動量模式的穩定傳輸，且相鄰模式間的有效折射率差均大于1×10-4。此外，模式純度均達到98.8%，有效模場面積均大于6.4×10-11m2，非線性系數均低于2.24×10-3，數...

基于片式封裝微納光纖的布里淵散射特性研究————作者：耿豪鍵;張立欣;張磊;李炫;李永倩;

摘要：為實現高靈敏度的溫度傳感測量，提出一種基于片式封裝的微納光纖溫度傳感結構。分析不同纖徑微納光纖的光場能量分布及其布里淵散射譜，并依據多種聲學模式的特性，利用有限元仿真得到微納光纖在不同聲波模式下的溫度靈敏度；對封裝結構與材料進行設計與分析，選擇片式結構及PMMA材料封裝，仿真得到封裝后的微納光纖的溫度靈敏度最高為4.83MHz/℃，相較于未封裝時靈敏度提高了約363%，證明片式封裝可有效提升微納光...

基于薩格納克環級聯光纖布拉格光柵的雙參量傳感器————作者：陳慧超;劉成晨;陳志萌;黃昌清;

摘要：設計了一種基于錯位保偏光纖-少模光纖的薩格納克環級聯光纖布拉格光柵高靈敏度雙參量傳感器，可實現對應變和溫度的同步測量。首先將保偏光纖沿慢軸方向與單模光纖進行錯位熔接，隨后將其另一端與少模光纖熔接形成復合光纖結構。通過將復合光纖結構的兩端連接到至3 dB光纖耦合器，形成薩格納克環路，薩格納克環與光纖布拉格光柵級聯形成基于錯位保偏光纖-少模光纖的薩格納克環級聯光纖布拉格光柵的傳感探頭。實驗結果表明，薩...

基于合成成形的光電子脈沖幅值提取方法研究————作者：李成偉;韓振偉;宋克非;何玲平;陶琛;

摘要：針對微通道板光子計數成像探測器輸出光電子脈沖幅值提取精度不足的問題，文章系統研究了合成成形法參數與脈沖信號幅值精度的相關性。基于反褶積技術和沖激響應不變法原理，提出一種適用于光電子脈沖信號的準高斯合成成形方法。仿真結果表明，當輸入信號白噪聲標準差為0.1時，隨著成形寬度參數的增加，提取幅值的標準差降低至0.02，證實該方法有效提高了脈沖幅值測量精度。通過建立脈沖識別閾值與漏記率、誤判率之間的關系模...

一種基于PnP-ADMM的快照式關聯成像圖像重構算法————作者：孫瀟雨;雷騰;丁源;李元戎;王世勇;

摘要：針對現有關聯成像圖像重構算法難以兼顧重建能力和適用性，提出一種基于即插即用交替方向乘子法（PnP-ADMM）框架的快照式關聯成像圖像重構算法。該算法通過模擬化架構設計，允許靈活嵌入先進去噪先驗模型，在低采樣率和高采樣率條件下均顯著提升重建效果。當采用深度卷積神經網絡FFDNet作為去噪器時，成功融合了模型驅動和學習驅動方法的優勢，克服了傳統壓縮感知與深度學習方法的局限性。實驗結果表明，與基于全變分...

超高行頻高靈敏度短波紅外焦平面讀出電路研究————作者：景松;黃松壘;李淘;楊睿杰;張鎮鋒;李雪;

摘要：針對食品色選以及醫療成像的應用，設計了一款適用于短波紅外InGaAs焦平面的高行頻高靈敏度1 024×1元線列讀出電路。讀出電路輸入級采用CTIA結構，具有較高的注入效率，針對微光、強光等不同應用場景，設計四檔積分電容，其中最高增益檔積分電容為10 fF。研究單元電路輸出級瞬態響應，優化開關管尺寸、設計高帶寬運放以減小關鍵節點時間常數，進而降低輸出級運放噪聲，提高動態范圍。優化讀出電路版圖電源網絡...

基于對抗生成網絡的分布式光纖聲波車輛傳感信號高性能去噪方法————作者：江淦;胡天宇;熊彬博;彭飛;

摘要：分布式光纖聲波傳感系統（DAS）已被證實能夠實現被動、廣覆蓋且高空間分辨率的車輛檢測與定位，其無需現場部署傳感器設備的特點使其具備顯著的成本優勢。然而，基于DAS的車輛檢測系統在實際應用中容易受到環境噪聲和系統衰落的影響。針對該問題，提出一種多尺度上下文對抗生成式網絡（MCGAN），該網絡通過多尺度空洞卷積提取特征，有效整合不同尺度的層次化信息，從而顯著提升模型的去噪性能。實驗結果表明，MCGAN...

基于CCL-YOLO的洗手動作檢測算法————作者：陳昌川;周鑫蔚;龍虹毓;郭中原;祝鶴;

摘要：針對現有YOLOv7模型在洗手動作檢測中存在的檢測精度低、抗環境干擾能力弱、相似動作區分度低等問題，提出一種基于改進YOLOv7的CCL-YOLO目標檢測算法。該算法通過引入增強型軸向局部注意力機制，有效增強模型對長距離上下文信息的捕捉能力；采用CARAFE算子代替原算法的最近鄰插值上采樣方法，實現更高效的內容感知與特征重組，在并未增加模型參數的情況下顯著提高對動作檢測的精度；通過將SPPCSPC...

鎢薄膜原子層沉積腔室內前驅體分布模擬與實驗研究————作者：劉志遠;王國政;徐子晧;蔣恩桐;高管嘩;楊繼凱;

摘要：利用SolidWorks軟件構建了原子層沉積反應腔室的三維模型，并利用ANSYS Fluent流體模塊對乙硅烷（Si2H6）和六氟化鎢（WF6）兩種前驅體在反應腔室內的分布特性進行了數值模擬分析。模擬結果表明，前驅體在腔室內的分布均勻性與脈沖時間、腔室壓強及溫度密切相關：脈沖時間越長、腔室壓強越低、腔室溫度越高，前驅體的分布均勻性越好。在優化條件下，即腔室溫度為250℃，載氣流量為20 sccm，...

1920×1080元高靈敏行間轉移CCD圖像傳感器————作者：李金;楊洪;孫晨;熊圓圓;田智文;

摘要：為解決小像元行間轉移電荷耦合器件（ITCCD）的電荷轉換靈敏度低以及強光照射下出現的光暈問題，對行間轉移CCD器件拓撲結構、像元抗暈結構、片上讀出電路以及工藝等技術進行研究，設計并研制了一款高清行間轉移CCD圖像傳感器，器件有效陣列規模為1 920×1 080元，像素尺寸為7.4μm×7.4μm。測試結果表明，器件突破了1.0μm多晶硅柵長放大器設計及制作技術，器件電荷轉換靈敏度可至22.4μV/...

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