1 中国科学院上海技术物理研究所红外探测与成像技术重点实验室,上海 200083
2 中国气象局国家卫星气象中心,北京 100081
基于仪器的光学视场特性进行有限视场和离轴效应的光谱模拟,研究针对面阵傅里叶光谱仪光谱校正的方法。首先,开展仪器线型函数(ILS)影响分析,确定不同影响因素(有限光程差、有限视场、离轴效应等)的分析方法;其次,以面阵型圆形探测器为例,结合仪器自身光学特性,构建仪器线型函数模型;然后,利用气体吸收光谱模拟离轴效应产生的光谱定标误差和光谱敏感性;最后,基于FY-3F/HIRAS-Ⅱ发射前光谱定标数据,进行光谱校正和定标精度验证。实验结果表明:有限视场和离轴效应使得光谱存在展宽,并向低波数方向偏移。经过光谱定标和校正,中心最差像元光谱定标精度由-24.69×10-6减小到0.54×10-6,边缘最差像元由-513.38×10-6减小到-0.15×10-6,且3个波段内所有像元均满足小于7×10-6的指标要求。
光谱学 光谱定标 仪器线型函数 离轴效应 红外高光谱大气探测仪 光学学报
2024, 44(12): 1230001
1 1.合肥工业大学 工业与装备技术研究院, 合肥 230009
2 2.合肥工业大学 资源与环境工程学院, 合肥 230009
3 3.合肥工业大学 材料科学与工程学院, 合肥 230009
4 4.上海交通大学医学院附属仁济医院 上海市肿瘤研究所 癌基因与相关基因国家重点实验室, 上海 200032
新冠疫情暴发对全球公共卫生构成了巨大威胁, 病毒的快速、准确诊断对新冠疫情防控具有至关重要的作用。近年来, 以纳米材料为基础的电化学传感技术在快速、高灵敏度/高特异性分子诊断方面显示出巨大的潜力。本文简要介绍了新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的结构特征及常规检测方法, 总结了电化学生物检测相关传感特点和机制。在此基础上, 详细评述了金纳米材料、氧化物纳米材料、碳基纳米材料等为基础的电化学传感器用于快速、准确检测新冠病毒的研究进展。最后, 展望了基于电化学传感技术在未来生物分子诊断中的应用。
SARS-CoV-2 电化学生物传感器 纳米材料 快速诊断 综述 SARS-CoV-2 electrochemical biosensor nanomaterial rapid detection review
1 四川大学 电子信息学院, 四川 成都 610064
2 西南电子技术研究所, 四川 成都 610000
基于磁电偶极子天线的Γ型耦合馈电结构, 该文设计了一款具有轴向辐射特性的轻薄超宽带双极化交叉偶极子天线。通过正交放置两个Γ型耦合馈电结构和两对环形电偶极子单元, 获得了双线极化特性。Γ型耦合馈电结构将同轴线内的电磁能量引导至距离金属反射平板上方λ/4(λ为波长)处的电偶极子, 实现了轴向辐射。经过加工和测试表明, 该天线的相对阻抗带宽为83.9%(1.35~3.30 GHz), 带宽内具有稳定的轴向辐射特性, 其轴向增益从7.9 dBi到8.6 dBi变化。结果表明,测试和仿真结果吻合良好, 证明了该设计的有效性。
交叉偶极子 Γ型耦合馈电 超宽带 双线极化 环形 crossed dipole Γ-shape coupling feeding ultra-wideband (UWB) dual-polarization ring
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
红外光电探测技术通常工作在无源被动的传感模式,具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、全天时工作等优点,在航天遥感、**装备、天文探测等方面都有广泛应用。至今,二代、三代红外光电探测器已大规模进入装备,高端三代也在逐步推进实用化,并出现了前沿前瞻性的新概念、新技术、新器件。本文聚焦国内外的红外技术研究现状,重点介绍红外光电探测器当前的研究热点与未来的发展趋势。首先,介绍针对战术泛在化、战略高性能的SWaP3概念。其次,综述以超高空间分辨率、超高能量分辨率、超高时间分辨率、超高光谱分辨率为特征的高端三代红外光电探测器,分析挑战光强探测能力极限的红外探测器的技术特征与实现方法。然后,论述基于人工微结构的四代红外光电探测器,重点介绍偏振、光谱、相位等多维信息融合的实现途径与技术挑战。最后,从片上数字化升级为片上智能化的角度,探讨未来极具变革性趋势的红外探测器。
红外光电探测器 SWaP3 多维信息融合 片上智能化 曲面/柔性探测器 infrared photon detector SWaP3 multi-dimensional information fusion on-chip intelligence curved/flexible photodetector
1 南开大学 现代光学研究所, 天津 300350
2 北京跟踪与通信技术研究所, 北京 100094
3 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
为了能更加灵活方便地实现高精度的时频信号传递, 以空间链路代替光纤进行时频传递, 阐述了自由空间光频梳频率传递基本原理, 实验通过102 m的自由空间链路, 将锁定至铷原子钟上的飞秒光频梳发送到远端, 采用高速探测器直接探测, 通过高精度频率计数器采集光频梳重复频率数据。实验结果表明: 该系统最终实现接收端100 MHz重复频率信号在30 min内抖动范围为3.5 mHz, 重复频率稳定度为4.26×10-12/s、4.81×10-13/100 s。
自由空间 频率传递 飞秒光频梳 free space frequency transfer femtosecond optical frequency comb
1 中国电子科技集团公司第二十六研究所, 重庆 400060
2 中国地质大学(北京)工程技术学院, 北京 100083
3 北京大学 集成电路学院, 北京 100091
近年来, 以嵌入式微流体液冷散热技术为代表的主动热管理因其优异的散热性能而被广泛研究。然而, 嵌入式微流体液冷散热技术常使用体积较大的外置泵、阀等构成流体回路, 以致该技术难以应用于现有的射频微系统。该文提出了一种集成压电微泵阵列的一体化自闭环微系统热管理方法, 并完成了该微系统样机的设计与研制。在常温、高温与低温环境下分别对该微系统样机供液流量及散热性能进行了测试。常温测试结果表明, 在芯片热流密度为250.9 W/cm2时, 芯片表面温升能控制在56 ℃以下, 而集成的2×2压电微泵阵列实现了高达57 mL/min的供液流量。该技术可用于解决高功率射频微系统的高效一体化热管理问题。
热管理 微系统 压电微泵 热流密度 内嵌微通道 thermal management microsystem piezoelectric pump heat flux embedded microchannel
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外成像材料与器件重点实验室,上海 200083
2 中国科学院大学,北京 100049
借助有限元软件分析了原始探测器模块和加入Kovar平衡层探测器模块的应力分布情况,模拟结果表明,增加Kovar平衡层后,探测器HgCdTe外延层上的热应力有所减小,而探测器芯片表面中心位置处的形变量明显减小。在不改变平衡层材料前提下,当平衡层厚度为0.2 mm、0.5 mm、1 mm、1.5 mm和2 mm时,HgCdTe芯片的最大应力随平衡层厚度的增加呈现先大幅度减小后小幅度增加的趋势,在厚度取1 mm时探测器芯片的最大热应力值最低。通过增加Kovar平衡层可有效改善大面阵红外探测器芯片的热应力水平。
碲镉汞 有限元分析 结构应力 可靠性 HgCdTe finite element analysis structural stress reliability
空军工程大学航空机务士官学校,河南 信阳 464000
在空战中往往存在目标会根据当前战场态势提前做出机动的情况,使得传统空空导弹战术攻击区并不能准确地、完全地反映出当前时刻攻防态势,提出了一种基于目标机动预测的战术攻击区仿真方法,通过建立导弹三自由度数学模型、有限外推的目标机动预测模型以及导引律模型进行攻击区仿真分析。结果表明,通过预测目标机动方式对攻击区进行提前修正能够使飞行员及早掌握敌我态势的变化,做出决策判断,尽快完成OODA环,也为后续决策提供了有效的辅助信息。
空空导弹 战术攻击区 机动预测 有限外推 air-to-air missile tactical attack zone maneuver prediction limited extrapolation