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oe1(光电查) - 科学论文

16 条数据
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  • 基于骑士巡游的一元数模转换器切换序列

    摘要： 本文提出了一种用于一元数模转换器（DAC）的非对称权重元件布局的新切换序列。该序列基于改进版Warnsdorf规则下的所谓"马步巡游"算法。为评估该切换序列的效率，在UMC 180纳米工艺下设计并制造了一款10位电阻型DAC。实验结果表明：在-40°C至85°C温度范围内，与未进行系统误差补偿的权重元件阵列相比，该序列平均使最大积分非线性（INL）和平均INL降低20%。此外，最大INL不受温度影响，而平均INL随温度升高而下降。

    关键词： CMOS集成电路、数模转换、非线性电路、动态范围

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有高无杂散动态范围性能的线性化单边带调制链路

    摘要： 本文提出了一种无色散功率衰减的线性化光纤链路。该方案基于双驱动双偏振调制器生成单边带射频调制光信号与正交线偏振未调制光信号的组合。通过设计连接调制器输出端的线偏振片角度来抑制三阶交调失真，从而实现链路线性化并显著提升三阶无杂散动态范围（SFDR3）。双偏振调制器内的两个马赫-曾德尔调制器均偏置于正交点，因此相比传统正交偏置马赫-曾德尔调制器链路，其二阶无杂散动态范围（SFDR2）性能未出现退化。实验结果表明该单边带调制链路消除了色散功率衰减现象，并测得创纪录的121.4 dB·Hz4/5三阶无杂散动态范围值。

    关键词： 光学单边带、互调失真、线性化技术、动态范围、模拟光链路

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2017国际计算机技术、电子与通信会议(ICCTEC) - 中国大连(2017.12.19-2017.12.21)] 2017年国际计算机技术、电子与通信会议(ICCTEC) - 光纤三维脉冲电场测试系统

    摘要： 开发了一套带光纤的三维脉冲电场系统。该系统由电场测试探头、光传输系统、光接收器和显示器组成，能够实现全空间三维脉冲电场的测量。本文介绍了三维接收天线、三维电场信号合成及光电接收器，随后分析了三维接收天线的设计方法和最后的三维电场合成方法。对测试系统的性能进行了测量。结果表明，该系统具有良好的测试性能，其带宽可达1KHz-1GHz，动态范围可达60dB。

    关键词： 动态范围、带宽测试、脉冲电场、三维电场传感器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • N型超掺杂硅在光伏自供电传感模式辅助下对NO<sub>x</sub>气体的快速宽范围检测

    摘要： 宽动态范围氮氧化物（NOx）传感器对环境和健康监测至关重要，但鲜有传感器能同时实现超低与超高浓度下的宽范围检测。本文系统研究了用于NOx气体传感的微结构氮超掺杂硅（N-Si）材料。该传感器通过表面电导率变化工作，对低至11 ppb的NOx浓度具有超灵敏响应，并在80 ppb浓度下展现出22秒响应/33秒恢复的快速特性。当NOx浓度升高超过阈值（10-50 ppm）时，由于主要载流子导电类型反转会出现n-p导电类型转变，从而限制传感器在高浓度下的动态范围。然而，在非对称光照（ALI）条件下采用光伏自供电模式工作时，这一限制可被成功突破。通过结合这两种工作原理，最终实现了跨越六个数量级（~0.011-4,000 ppm）的宽动态检测范围。

    关键词： 动态范围、传导类型转变、非对称光照、超掺杂硅、自供电气体传感

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 研究激光辐射功率对比的实验方法

    摘要： 本文描述了具有大动态范围测量激光辐射（LR）前沿轮廓的条纹相机方法，以及基于光电二极管的功率对比度测量方法。展示了在俄罗斯联邦核中心全俄实验物理科学研究所（RFNC–VNIIEF）"Luch"装置上，采用作者团队研发的SER-5条纹相机及专门设计的光学系统实施这些测量方法的结果。呈现了功率实验中进行的LR功率对比度测量结果，这些结果证明了测量脉冲深度轮廓的可能性——其动态范围可达10^6至10^9，时间分辨率分别为250皮秒（基频）和70皮秒（二次谐波）。

    关键词： 动态范围、条纹相机、功率对比度

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2018国际计算机、信号与系统会议(ICOMSSC) - 中国大连(2018.9.28-2018.9.30)] 2018国际计算机、信号与系统会议(ICOMSSC) - 光纤三维脉冲电场测试系统

    摘要： 开发了一套带光纤的三维脉冲电场系统。该系统由电场测试探头、光传输系统、光接收器和显示器组成，能够实现全空间三维脉冲电场测量。本文介绍了三维接收天线、三维电场信号合成及光电接收器，并分析了三维接收天线的设计方法和三维电场合成技术。最后对测试系统的性能进行了测量，结果表明该系统具有良好的测试性能，带宽可达1KHz-1GHz，动态范围高达60dB。

    关键词： 动态范围，三维电场传感器，带宽测试，脉冲电场

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 电子光学相机主要特性测量方法

    摘要： 描述了一种确定线性扫描电子光学相机基本参数的程序。研究了使用飞秒激光和正弦调制激光辐射测量PS-1/S1相机的极限时间分辨率和动态范围的技术。

    关键词： 时间分辨率、电子光学相机、动态范围、皮秒-飞秒激光辐射

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 量子效率与带宽优化的电光采样技术

    摘要： 电光采样（EOS）技术能够对远红外（太赫兹）至近红外宽光谱范围内的光学波形进行场敏感检测。最新研究表明，该技术已应用于中红外（MIR）分子指纹区液体与气体的高灵敏度光谱分析，突破了该波段宽带探测器的固有局限，展现了这种相干检测方案在分子光谱领域的应用潜力。本文通过理论与实验研究了EOS中量子效率/动态范围（DR）与探测带宽的权衡关系。理论模型采用一维形式描述EOS检测的两步过程：首先通过一阶传播方程计算非线性上转换过程，继而利用强门控脉冲对产生的和频场进行外差检测。首组实验中，我们采用中心波长1030纳米的高功率16飞秒脉冲，对中心波长8.6微米、跨度一个倍频程的光谱进行采样。通过测量EOS晶体（500微米厚硒化镓）后MIR功率随延迟时间的最大衰减，测得2%的上转换效率——该数值在EOS领域前所未有。而85微米厚晶体的最大MIR损耗仅0.3%，这是由较短相互作用长度所致。但模拟显示该薄晶体会显著提升探测带宽。由于采用创纪录本地振荡器功率（28兆赫兹450毫瓦）的外差检测受散粒噪声限制，该转换效率实现了6.5×10^6的超高振幅动态范围（测量时间20秒），直接提升了光谱检测的灵敏度。模拟表明采用中心波长2微米的采样脉冲可实现更优相位匹配，预期带宽-动态范围矛盾将得到缓解，目前我们正开展相关实验验证。

    关键词： 外差检测、量子效率、动态范围、带宽、电光采样

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 光子吉他拾音器：一种高灵敏度、高带宽光纤应变传感器

    摘要： 光子吉他拾音器：一种高灵敏度、高带宽的光纤应变传感器。光纤应变传感器已广泛应用于从结构健康监测（振动检测）到压力与温度传感等诸多领域。这类传感器大多利用光纤布拉格光栅、λ相移光栅或其他波导器件的应变敏感反射波长特性，通常通过反射或透射光强的变化来推断应变值。但光强测量方法稳定性欠佳且精度存在固有局限。 我们提出采用基于光纤法布里-珀罗（FFP）腔的频率式应变测量方案，不仅能实现更高灵敏度，还能保持极高测量带宽。本文展示了一种基于FFP腔的光纤振动传感器，该系统由一对匹配的23分贝光纤布拉格光栅与定制信号处理电路组成。通过庞德-德雷弗-霍尔方案将激光二极管波长锁定在多个腔谐振峰之一上。实验证明这种应变传感器具有超宽动态检测范围（从低于1赫兹至近6兆赫的临床超声频段），其线性灵敏度范围覆盖1纳牛至2皮牛区间，动态响应极限高达12毫牛/秒。 为验证应变测量的高保真度，我们将FFP腔传感器安装在原声吉他面板上录制多首旋律。正如预期，该传感器系统基本不受光强波动噪声影响，在50分贝声功率动态范围内实现了从次声波（约8赫兹）到30千赫的无失真音频记录。测量残余噪声源自电子元件而非光学系统，这表明未来若有必要可进一步提升测量动态范围。 在其他实验中，我们将同款传感器分别固定于酒杯边缘和钢制悬臂梁侧面，监测这些机械谐振体对周期性光激发的（光）声响应。例如发现通过钼蓝络合物的光声激发检测正磷酸盐时，其检测限低于2ppm。最后将该传感器嵌入仿组织体模，验证其对低频（心跳）与高频（超声脉冲）的准确响应。最新版本采用树莓派微控制器驱动激光器和PDH电路，使传感器系统兼具紧凑性与经济性。我们认为基于PDH询问的FFP传感器头方案具有强健性与多功能性，适用于各类监测应用场景。

    关键词： 法布里-珀罗腔、振动传感器、动态范围、Pound-Drever-Hall方案、光纤应变传感器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 优化SNAIL参量放大器的非线性和耗散以提升动态范围

    摘要： 我们展示了一种基于量子极限约瑟夫森结的三波混频参量放大器——超导非线性非对称电感元件（SNAIL）参量放大器（SPA），该器件采用SNAIL阵列作为可调谐非线性源。通过改变器件物理设计，我们展示了如何实现跨越多个数量级的非线性调控。针对设计参数函数，我们系统研究了限制动态范围的两个重要放大器非理想特性：增益压缩现象和互调失真现象，这两者的最小化对高保真多比特读出至关重要。通过与多种器件的第一性原理理论对比，我们证明了如何优化这些基于SNAIL的参量放大器的非线性及输入输出端口耦合，在不牺牲其他理想特性的前提下实现更高饱和功率。本工作阐述的方法可推广至提升所有形式的参量诱导混频技术，这些技术均可应用于量子信息领域。

    关键词： 增益压缩、约瑟夫森结、三波混频、参量放大器、SNAIL（超导非线性不对称电感元件）、动态范围、量子极限、互调失真

    更新于2025-09-11 14:15:04