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太赫兹波段二氧化钒薄膜的研究进展 被引量:5
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作者 张化福 沙浩 +4 位作者 吴志明 蒋亚东 王操 孙艳 景强 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期2513-2523,共11页
在68℃附近,二氧化钒薄膜就能实现低温半导体相和高温金属相之间的一级可逆相变,相变时二氧化钒薄膜的太赫兹透过率和反射率等都会发生急剧的变化。更为重要的是,除了加热之外,其他激励方式,如光照、电场、太赫兹场等也能使二氧化钒薄... 在68℃附近,二氧化钒薄膜就能实现低温半导体相和高温金属相之间的一级可逆相变,相变时二氧化钒薄膜的太赫兹透过率和反射率等都会发生急剧的变化。更为重要的是,除了加热之外,其他激励方式,如光照、电场、太赫兹场等也能使二氧化钒薄膜发生相变。这一独特、优异的半导体-金属相变性能使得二氧化钒薄膜在太赫兹开关、调制器等领域具有巨大的应用前景。因此,二氧化钒薄膜已成为太赫兹材料与功能器件方面的一个研究热点。研究工作主要集中在二氧化钒薄膜的制备方法、相变性能及在太赫兹器件领域的应用三个方面。探究制备高质量二氧化钒薄膜的方法是其获得优异的相变性能及应用的前提条件。在太赫兹波段,二氧化钒薄膜的常用制备方法有脉冲激光沉积法、磁控溅射法及溶胶-凝胶法。脉冲激光沉积法是最早用来研究太赫兹波段二氧化钒薄膜相变性能的薄膜制备方法,该法制备的薄膜质量高、相变性能好。磁控溅射法制备二氧化钒薄膜时,主要采用在氩气/氧气混合气氛下溅射金属钒靶的反应磁控溅射法。然而,利用反应溅射法时,二氧化钒薄膜的成膜条件范围很窄(尤其是氧流量比),不利于薄膜结构及性能的优化。为此,研究者们探索利用二氧化钒陶瓷材料作为溅射靶材来制备二氧化钒薄膜。尽管脉冲激光沉积法和溅射法被广泛应用于制备二氧化钒薄膜,但所需设备复杂且成本高。相比之下,溶胶-凝胶法设备简单、成本低且易于实现掺杂和成分控制,但薄膜附着性差。二氧化钒薄膜的相变性能研究主要包括不同的相变激励方式及相变性能的优化提高两个方面。二氧化钒薄膜的热致相变简单易控,但响应时间长;而光致及电致相变响应快,但实现相变的条件要求高,且调制幅度较小。二氧化钒薄膜相变性能的提高一直颇受关注,优化工艺条件、掺杂及制作超材料结构是目前常用的方法。在应用方面,二氧化钒薄膜主要是被用来制作太赫兹开关和太赫兹线偏振器、可调频滤波器、频率选择表面器及吸收器等太赫兹调制器。本文对近年来太赫兹波段二氧化钒薄膜的制备方法、相变性能以及在太赫兹方面的应用进展进行了综述。 展开更多
关键词 太赫兹波 二氧化钒薄膜 相变 脉冲激光沉积法 溅射法 溶胶-凝胶法 太赫兹开关 太赫兹调制器
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谐波锁模光电振荡器(特邀)
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作者 曾珍 张旨遥 +3 位作者 章令杰 张尚剑 李和平 刘永 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期70-74,共5页
提出了一种主动锁模光电振荡器(OEO)方案,可以实现高阶谐波锁模,从而产生具有高重复频率的微波脉冲信号。在所提方案中,通过在OEO腔内的电光强度调制器直流偏置端口引入一个正弦驱动信号,当该正弦信号的频率f_(bias)为OEO环腔自由光谱... 提出了一种主动锁模光电振荡器(OEO)方案,可以实现高阶谐波锁模,从而产生具有高重复频率的微波脉冲信号。在所提方案中,通过在OEO腔内的电光强度调制器直流偏置端口引入一个正弦驱动信号,当该正弦信号的频率f_(bias)为OEO环腔自由光谱范围的整数倍N时,实现基频(N=1)或谐波(N≥2)锁模,输出重复频率为f_(bias)的微波脉冲信号。实验中分别实现了 10阶、50阶和100阶谐波锁模,输出微波脉冲信号的重复频率分别为360 kHz、1.8 MHz和3.6 MHz。该方案为脉冲多普勒雷达等系统应用提供了一种全新的、具备低相噪潜力的微波脉冲信号产生的技术途径。 展开更多
关键词 微波光子学 光电振荡器 谐波锁模 微波脉冲信号产生
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基于双环结构的谐波锁模光电振荡器仿真模型
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作者 吴懿霖 曾珍 +2 位作者 章令杰 张旨遥 刘永 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期789-795,共7页
本文提出了一种基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器仿真模型.该模型包括了利用电光调制器偏压调制实现的模式锁定、采用微波信号与滤波器冲激响应卷积实现的模式选择,以及基于双环信号相干叠加的超模噪声抑制.采用改进的脉冲跟踪法... 本文提出了一种基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器仿真模型.该模型包括了利用电光调制器偏压调制实现的模式锁定、采用微波信号与滤波器冲激响应卷积实现的模式选择,以及基于双环信号相干叠加的超模噪声抑制.采用改进的脉冲跟踪法实现了双环信号的同步演化仿真.基于提出的模型仿真了谐波锁模状态下的输出微波脉冲信号的波形、频谱、超模噪声抑制和相位噪声特性,仿真结果与实验结果相符.该仿真模型可用于设计基于偏压调制的双环谐波锁模光电振荡器,以及研究双环腔内的动力学过程,有助于获得高超模噪声抑制比的微波信号. 展开更多
关键词 光电振荡器 谐波锁模 双环结构 超模噪声
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一体化摩擦电自供能气湿传感器研究进展 被引量:2
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作者 刘勃豪 谢光忠 +3 位作者 段再华 袁震 蒋亚东 太惠玲 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期660-677,共18页
气湿传感器在环境检测、工农业生产以及医疗健康等领域应用甚广,然而主流的电阻、电容、光电气湿传感器需要外部供能工作,一方面电池的频繁更换与维护增加了泄露引起的环境污染,另一方面传感器对外界能源过于依赖将限制其在缺乏能源的... 气湿传感器在环境检测、工农业生产以及医疗健康等领域应用甚广,然而主流的电阻、电容、光电气湿传感器需要外部供能工作,一方面电池的频繁更换与维护增加了泄露引起的环境污染,另一方面传感器对外界能源过于依赖将限制其在缺乏能源的场合中正常工作.鉴于此,通过赋予气湿传感器自发收集外界环境能量并转化成电能的能力,以实现长期自主工作的自供能气湿传感器的理念应运而生.摩擦纳米发电机(TriboElectric NanoGenerator,TENG)作为一种新型能量俘获装置,由于其成本低、可结构设计且能量转换效率高等优势,在机械能收集与自供能传感器等领域应用广泛.进一步赋予TENG外界信息感知的能力,可实现单一器件兼具能量收集与气体敏感的功能,这种一体化摩擦电自供能传感器是目前传感器领域发展的一个热点方向.本文对一体化摩擦电自供能气湿传感器的研究现状与最新进展进行了综述,可从以下三个方面进行概括.(1)一体化摩擦电气湿传感器工作原理与气敏机理,并基于TENG的等效电路模型论述了影响敏感性能的参数—介电层摩擦电荷密度、介电层介电常数与电极层电导率;(2)一体化摩擦电气体传感器的研究进展,根据检测对象将其主要分为氨气(Ammonia,NH3)、乙醇以及其他有机挥发化合物(Volatile Organic Compound,VOC)气体传感器,介绍了其在呼出气、食品变质以及尾气排放检测场合的应用;(3)一体化摩擦电湿度传感器的研究进展,根据湿度对输出电信号幅值影响的不同将其主要分为电信号下降型传感器与电信号上升型传感器,介绍了其在非接触开关、皮肤湿度与尿不湿检测场合的应用.最后对一体化摩擦电气湿传感器的研究现状与面临的问题挑战进行了总结,并对其未来的发展方向进行了展望,可为相关研究提供参考. 展开更多
关键词 摩擦纳米发电机 一体化 自供能 敏感机理 气体传感器 湿度传感器
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微型热导检测器的研究进展 被引量:5
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作者 张敏刚 胡君杰 +7 位作者 熊可 潘义 王少楠 范挺 周理 谷雨 周玉龙 许向东 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第8期1-8,共8页
热导检测器是气相色谱仪的关键部件,主要用于气体成分和浓度的检测。与传统热导检测器相比较,微型热导检测器(μTCD)具有质量轻、体积小、灵敏度高等优点,能够集成到便携式气相色谱仪中,符合当前气相色谱仪微型化的发展趋势。该文系统... 热导检测器是气相色谱仪的关键部件,主要用于气体成分和浓度的检测。与传统热导检测器相比较,微型热导检测器(μTCD)具有质量轻、体积小、灵敏度高等优点,能够集成到便携式气相色谱仪中,符合当前气相色谱仪微型化的发展趋势。该文系统概括μTCD的研究理论,从优化μTCD性能的角度,详细比较4种典型的μTCD的结构及其制备方法,并且基于μTCD热导池的封装技术,对其发展趋势进行展望。分析结果表明,当μTCD的热导池热丝支撑梁采用Si/SiNx复合结构时,输出信号可靠,检测灵敏度高。另外,与静电键合技术相比较,新型低温封装技术能够在室温条件下进行,更有利于检测到稳定的输出信号。 展开更多
关键词 微型热导检测器 热导池 灵敏度 综述
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谱域光学相干层析系统的色散补偿技术研究 被引量:6
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作者 姜盼秋 汪平河 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期10-18,共9页
对谱域光学相干层析系统(SD-OCT)采用色散补偿方法进行优化,是提高系统成像质量的重要方式。本文提出了一种基于数值多项式拟合的色散补偿方法。该方法通过提取干涉信号的相位并解包裹,利用数值多项式对解包裹后的相位进行拟合,然后根... 对谱域光学相干层析系统(SD-OCT)采用色散补偿方法进行优化,是提高系统成像质量的重要方式。本文提出了一种基于数值多项式拟合的色散补偿方法。该方法通过提取干涉信号的相位并解包裹,利用数值多项式对解包裹后的相位进行拟合,然后根据拟合出的高阶色散因子对干涉信号做相位补偿。本文利用SD-OCT系统测量出不同光程差位置处的轴向分辨率和信噪比,通过比较分析色散补偿前后系统的轴向分辨率及信噪比,来验证该方法的有效性和可靠性。结果表明,本文设计的色散补偿技术可以使系统具有良好的轴向分辨率,三阶多项式拟合相位的色散补偿方法在约1.5 mm的成像深度范围内有明显的优化效果。 展开更多
关键词 谱域光学相干层析系统 色散补偿 分辨率 信噪比 成像质量
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室温微测辐射热计太赫兹探测阵列技术研究进展(特邀) 被引量:4
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作者 王军 蒋亚东 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期12-21,共10页
在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结... 在室温太赫兹探测技术领域中,热敏微桥结构的太赫兹探测器具有探测波段宽、阵列规模大、集成度高、实时成像等显著特点。文中对室温太赫兹探测技术、基于热敏材料的太赫兹探测技术国内外发展现状进行了综述,分析了基于氧化钒薄膜微桥结构的非制冷长波红外焦平面探测技术,存在着太赫兹波低吸收探测性能弱的不足,针对太赫兹波探测进行优化设计,同时介绍了电子科技大学在太赫兹探测阵列吸收结构方面的部分研究工作。 展开更多
关键词 非制冷红外焦平面探测器 微桥结构 太赫兹探测器 金属吸收薄膜
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