强激光与粒子束
2024, 36(1): 013003
1 解放军某部, 湖北 武汉 430000
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 华中光电技术研究所- 武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430223
在各种冷原子干涉测量系统中, 磁光阱(Magneto Optical Trap, MOT)、补偿及偏置磁场控制是不可或缺的关键技术, 稳定、快速的磁场控制直接影响着原子冷却囚禁、干涉等过程中原子团的精密操控。设计了一套高性能的精密磁场控制系统, 电路结构上通过采用精密放大器驱动的低噪声恒流源拓扑, 以降低磁场驱动电流的噪声水平; 控制方式上采用模拟PID+扰动抑制的控制策略, 以提高磁场驱动电流的开关速度。实验室环境下测试结果表明: 当磁场驱动电流输出为1 A的情况下, 电流开启时间优于300 μs, 关断时间优于50 μs, DC(0 Hz)~250 kHz频率范围内总体电流噪声优于-80 dB。最终, 通过在冷原子绝对重力仪/重力梯度仪与冷原子陀螺系统中的应用测试, 所设计的磁场控制模块满足了冷原子干涉系统控制需求, 达到了预期效果。而且通过自主研制, 解决了对商用磁场控制模块的依赖, 促进了量子测量装置的装备化。
精密磁场控制 冷原子干涉仪 恒流源 模拟PID反馈控制 快速电流开关 precision magnetic field control cold atom interferometry constant current source analog PID feedback control fast current switching
1 南京航空航天大学 电磁频谱空间动态认知系统工信部重点实验室
2 电子信息工程学院, 江苏南京 211106
无人机(UAV)在**、商业和民用领域的应用日益广泛, 随着无人机群数量的增加, 对于安全、隐私和公共利益的影响也日益受到重视。因此, 研究面向无人机群目标的探测技术显得越来越重要。目前国内外已经开展了多项无人机群目标的探测相关研究工作。本文研究了无人机群目标探测的研究现状以及面临的挑战; 然后针对这些挑战讨论了无人机群目标探测架构技术的类型。针对集中式、单一手段难以满足无人机群精细化感知、态势评估需求, 提供了面向无人机群目标的空地联合多域探测架构, 该架构具体包括: 组网雷达、分布式频谱被动监测设备、移动多光谱感知设备、移动频谱监测设备; 结合了不同感知方式在不同距离、不同方位、不同粒度等维度的优势, 通过级联、协同、融合方式突破了单域探测的局限性。最后对其中关键技术进行了分析与总结。
无人机群 目标探测 意图识别 融合技术 UAV group target detection intention identification combinatorial technique 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 539
1 华南理工大学, 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641 黄埔海关技术中心, 国家消费品安全检测重点实验室, 广东 东莞 523070
2 黄埔海关技术中心, 国家消费品安全检测重点实验室, 广东 东莞 523070
3 华南理工大学, 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510641
4 上海海关工业品与原材料检测技术中心, 上海 200135
5 广州海关技术中心, 广东 广州 51062
激光诱导击穿光谱法以其快速、 高效、 无害、 全谱直读、 几乎不需要样品制备等优势, 广泛用于元素定量分析领域, 为了建立简单易行的分析方法, 利用自行研制的聚丙烯塑料(PP)标准样品(RM), 结合偏最小二乘法(PLS), 运用激光诱导击穿光谱方法(LIBS), 建立了Pb和Cr元素的PRM-PLS-LIBS分析模型。 PP标准样品是按照国际标准要求进行研制, Pb和Cr的含量梯度根据各个国家和地区的限制要求, 设定范围在0~1 000 mg·kg-1, 具体数值由定值结果结合不确定度给出, 并且该套标准样品均匀性和稳定性良好, 应用该标准样品建立的Pb和Cr的标准曲线的相关系数分别为0.999 2和0.998 9, 检出限分别为35和28 mg·kg-1, 已经达到定量分析能力。 为了提高定量分析模型的准确度, 需要对标准曲线的数据进一步优化。 在数据量较小的情况下, 通过对基线类型的多重优化, 比较了偏最小二乘法(PLS)和经典最小二乘法(CLS)。 实验数据表明, PLS的校正均方根误差(RMSEC)和校正系数(Corr. Coeff)都明显优于CLS。 通过优化Pb和Cr的分析波长范围和基线类型, 校正曲线的给定值与预测值之间的校正系数达到1.000 0, 进一步提高了模型的准确度。 随机选取一套PP标准样品, 对校正曲线进行验证。 取高含量样品(PP-306)和低含量样品(PP-302)进行测定, 将Pb和Cr的测定数据代入PCRM-PLS模型中, PP-306中Pb和Cr的测定值分别为998和96 mg·kg-1, PP-302中Pb和Cr的测定值分别为980和95 mg·kg-1, 都在给定值范围内, 方法有效可靠。
塑料 标准样品 偏最小二乘法 激光诱导击穿光谱法 Plastic Reference materia Partial least squares Laser-induced breakdown spectroscopy 光谱学与光谱分析
2023, 43(7): 2124
红外与激光工程
2023, 52(11): 20230129
1 电子科技大学 电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都 610054
2 北京智慧能源研究院 先进输电技术国家重点实验室, 北京 102209
提出了一种具有较高增益和稳定性的片上低压差线性稳压器(LDO), 可为高速变化的逻辑和驱动电路提供快速响应的电压。该两级级联输出的LDO基于0.18 μm BCD工艺设计, 工作在9.5~15.5 V宽电源电压范围内, 并且具有较好的相位裕度、较高的响应速度以及较好的线性调整率, 能够满足芯片内部多个电源轨的供电需求。采用Cadence仿真并进行了流片试制, 仿真和测试结果表明, 该LDO主环路在全负载范围内具有较好的相位裕度, 输出电压纹波较小。在输入电压为9.5~15.5 V时, 两级LDO的输出电压分别稳定在4.53 V和1.80 V, 具有较好的线性调整率。LDO用于GaN驱动芯片时, 能稳定地为逻辑和驱动等模块提供电源电压。
频率补偿 瞬态响应 LDO LDO frequency compensation transient response
1 西安理工大学, 西安 710048
2 西安电子科技大学, 西安 710071)
为抑制像素阵列在曝光阶段的暗电流对图像传感器动态范围和输出图像质量的影响, 基于同步自适应的暗电流跟踪机制, 提出一种电路与系统级暗电流积分补偿方法。通过采样输出有效光电信号, 在无源处理阶段同步进行暗电流消除。该方法不仅可以补偿不同区域暗电流对有效光电信号的影响, 而且可解决传统暗电流消除方法对读出电路动态范围会造成衰减的问题。基于该方法, 在55 nm CMOS工艺下设计了一种752×512阵列规模的CMOS图像传感器, 实现了完整的电路设计、版图设计与后端物理验证。结果显示, 采用集成暗电流补偿技术的采样放大电路对暗电流最小补偿精度可以达到12 bit, 补偿范围最大可以达到500 mV, 单列功耗仅有1584 μW, 同时可实现1~4倍的增益, 最小增益步进625%。实现了从模拟前端根除暗电流对CMOS图像传感器图像质量和动态范围的影响, 为高端、高性能的CMOS图像传感器设计提供了一定的理论支撑。
CMOS图像传感器 暗电流补偿 同步自适应 动态范围 可编程增益放大器 CMOS image sensor dark current compensation synchronous adaptive dynamic range programmable gain amplifier (PGA)
Author Affiliations
Abstract
1 College of Chemistry and Chemical Engineering, Qingdao University, Qingdao 266071, People’s Republic of China
2 Optics and Thermal Radiation Research Center, Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University, Qingdao 266237, People’s Republic of China
3 School of Chemistry and Chemical Engineering, Shandong University, Jinan 250100, People’s Republic of China
4 Ultrafast Optics and Nanophotonics Laboratory, Department of Electrical and Computer Engineering, University of Alberta, Edmonton, AB T6G 2V4, Canada
Vanadates are a class of the most promising electrochromic materials for displays as their multicolor characteristics. However, the slow switching times and vanadate dissolution issues of recently reported vanadates significantly hinder their diverse practical applications. Herein, novel strategies are developed to design electrochemically stable vanadates having rapid switching times. We show that the interlayer spacing is greatly broadened by introducing sodium and lanthanum ions into V3O8 interlayers, which facilitates the transportation of cations and enhances the electrochemical kinetics. In addition, a hybrid Zn2+/Na+ electrolyte is designed to inhibit vanadate dissolution while significantly accelerating electrochemical kinetics. As a result, our electrochromic displays yield the most rapid switching times in comparison with any reported Zn-vanadate electrochromic displays. It is envisioned that stable vanadate-based electrochromic displays having video speed switching are appearing on the near horizon.
Nano-Micro Letters
2023, 15(1): 229
1 安徽大学物质科学与信息技术研究院,安徽 合肥 230039
2 中国科学院合肥物质科学研究院,安徽光学精密机械研究所,光子器件与材料安徽省重点实验室,安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学物理学院,安徽 合肥 230026
4 先进激光技术安徽省实验室,安徽 合肥 230037
5 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,安徽 合肥 230026
报道一种可用于超稳腔Pound-Drever-Hall(PDH)稳频的2 μm波段分布Bragg反射(DBR)光纤激光器及其频率锁定结果。该绝热封装的光纤激光器配备主动温度控制和压电陶瓷(PZT)频率调谐装置,可满足超稳腔PDH稳频应用。通过周期极化铌酸锂(PPLN)晶体倍频,采用PDH稳频技术将研制的1950 nm光纤激光器频率稳定到了1 μm波段超稳腔频率参考上。针对DBR光纤激光器中PZT频率调谐机制只反馈调节腔长,容易在稳频过程中产生激光器跳模进而导致频率失锁的问题,笔者提出并演示了一种对DBR光纤谐振腔实施基于超稳腔频率参考的实时温度控制方案,并采用该方案实现了对DBR光纤激光器超过4周的长期频率锁定。该方案对于实现DBR光纤激光器的长期频率锁定具有较高的参考价值。
激光器 光纤激光器 分布Bragg反射 PDH稳频 超稳腔 温度控制 中国激光
2023, 50(23): 2301014