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[IEEE 2019年光子学北美会议(PN) - 加拿大魁北克市(2019.5.21-2019.5.23)] 2019光子学北美会议(PN) - 偏振二次谐波显微技术揭示胎儿与成人半月板及软骨的差异
摘要： 本文提出了一种全数字锁相环（AD-PLL），其采用模数转换器（ADC）实现电压域数字化，而非传统易受分辨率与功耗权衡限制的时间数字转换器（TDC）。该电路包含18位C类数控振荡器（DCO）、4位比较器、数字环路滤波器（DLF）和频率锁定环（FLL）?；?5 nm CMOS工艺实现，在2.2 GHz载波频率下达到?112 dBc/Hz的带内相位噪声和380 fs的均方根抖动，以仅4.2 mW功耗实现?242 dB的品质因数（FoM）。
关键词： 模数转换器（ADC）、全数字锁相环（AD-PLL）、电压域、子采样、频率合成器、低功耗、CMOS
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE相控阵系统与技术国际研讨会（PAST）- 美国马萨诸塞州沃尔瑟姆（2019.10.15-2019.10.18）] 2019年IEEE相控阵系统与技术国际研讨会（PAST）- 一种用于多功能应用的低剖面紧密耦合80°扫描天线阵列
摘要： 本文提出了一种全数字锁相环（AD-PLL），其采用模数转换器（ADC）实现电压域数字化，而非传统易受分辨率与功耗权衡限制的时间数字转换器（TDC）。该电路包含18位C类数控振荡器（DCO）、4位比较器、数字环路滤波器（DLF）和锁频环（FLL）?；?5 nm CMOS工艺实现，在2.2 GHz载波频率下达到-112 dBc/Hz的带内相位噪声和380 fs的均方根抖动，以仅4.2 mW功耗实现-242 dB的优值系数（FoM）。
关键词： 子采样、模数转换器（ADC）、电压域、全数字锁相环（AD-PLL）、频率合成器、CMOS、低功耗
更新于2025-09-19 17:13:59
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[2019年IEEE光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 中国厦门（2019.12.17-2019.12.20）] 2019光子学与电磁学研究秋季研讨会（PIERS-Fall）- 基于非对称微环谐振器的孔径耦合等离子体电压可调滤波器
摘要： 本文提出了一种新型混合信号低功耗双频方波/三角波形发生器(WFG)芯片，专为医疗生物电刺激治疗设计，具有宽低频调谐范围。该芯片由包含滞回施密特触发器和时序积分器的张弛振荡器、分频器(FD)级以及用于驱动16个可选通道电极的路径选择输出组成。采用Global Foundries 8RF-DM 130纳米CMOS工艺制造，振荡器供电电压为±1V，逻辑电路为+1V。该WFG使用10kΩ和10pF小尺寸片上无源元件，在标称低振荡频率17kHz下提供约1.5Vp-p输出。通过偏置电流调节，WFG核心(频段I)可在6.44-1003kHz范围内调谐；通过÷2级数模转换，可提供0.1Hz-502kHz的低频范围(频段II)。芯片总功耗仅0.457mW(WFG)和2.1mW(FD电路)，硅片面积仅为18426μm2。
关键词： 滞后施密特触发器、低频、多路复用器、路径选择器、分频器、低功耗、波形发生器
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于量子点细胞自动机（QCA）技术的高效DCT近似设计
摘要： 功耗优化是现代数字图像处理应用中最重要的设计目标之一。离散余弦变换（DCT）被视为图像与视频压缩系统中最关键的技术之一，因此研究人员已针对功耗优化开展了大量研究工作。另一方面，量子点细胞自动机（QCA）为设计高性能并行架构与算法以提升图像视频处理系统性能提供了全新机遇。相较于CMOS技术，QCA在极低功耗、高工作频率和小尺寸等方面具有显著优势。本研究提出了一种基于QCA技术的无乘法器DCT架构。该设计在电路性能、功耗及尺寸方面均优于现有传统结构，展现出极低的功耗与极小的物理尺寸。本研究采用QCADesigner工具完成QCA电路设计与所有方案的功能验证，并运用广泛应用的功耗评估工具QCAPro测算所提电路的功耗。相比传统方案，本设计在功耗方面实现了53%的优化提升。本研究成果可为低功耗图像处理系统开辟全新发展路径。
关键词： DCT、低功耗、QCA、量子点细胞自动机、图像处理
更新于2025-09-16 10:30:52
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在λ约7.2微米波长下、温度超过90°C时仍能连续波模式运行的低功耗分布式反馈量子级联激光器
摘要： 我们报道了设计并制备了工作波长约7.2微米的分布式反馈量子级联激光器，该器件可在极高温度下实现连续波运行且具有低功耗特性。实验实现了90°C以上的连续波运行。对于后端面镀有高反射膜、长度为2毫米、宽度为10微米的激光器，在20°C时获得超过170毫瓦的输出功率，阈值功耗为2.4瓦；对应在90°C时输出功率为30毫瓦，阈值功耗为3.9瓦。通过调节热沉温度或注入电流，可实现边模抑制比超过25分贝的稳定单模发射，并具备连续调谐能力。
关键词： 高温运行，分布式反馈量子级联激光器，低功耗，连续波模式
更新于2025-09-12 10:27:22
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在低功耗MEMS平台上集成的金纳米颗粒修饰氧化铟纳米纤维，其甲醛气体传感性能得到显著提升
摘要： 通过采用具有微加热器的高效微结构平台（可在低加热功率下实现高温）以及集成表面均匀分散金纳米颗粒的氧化铟（In2O3）纳米纤维作为敏感材料，实现了高灵敏度、高选择性低功耗甲醛（HCHO）气体传感器的制备方法。通过电纺丝后煅烧工艺制备了具有大比表面积的均匀In2O3纳米纤维，在其表面合成了尺寸可控的金纳米颗粒催化剂。将负载金的In2O3纳米纤维可靠地集成至包含微加热器和微电极的桥式微平台作为敏感材料。该采用微机电系统（MEMS）技术制造的微平台设计可实现低功耗维持高温。最终有效制备了含金-In2O3纳米纤维的微平台气体传感器，能高灵敏度、高选择性地检测甲醛气体。系统研究了甲醛气体传感行为与气体浓度、吸附金纳米颗粒尺寸、提升传感部位温度的施加功率以及目标气体种类之间的函数关系。
关键词： 甲醛、金纳米粒子、In2O3纳米纤维、气体传感器、微平台、低功耗
更新于2025-09-12 10:27:22
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一款工作电流仅2.6微瓦的集成CMOS光电容积图（PPG）传感器，搭配2微瓦LED功率即可实现连续健康监测
摘要： 光电容积描记法(PPG)可实现可穿戴式生命体征监测。然而其仍受限于LED驱动电流仅几毫安的瓶颈。我们研发了一种PPG传感器，该传感器集成了专用钉扎光电二极管(PPD)阵列，并将完整读出电路集成于0.18微米CMOS图像传感器(CIS)工艺中。该传感器具有每PPD 0.68 e?rms的总输入参考噪声（与输入光强无关），在心率平均误差为1.38次/分钟时，总功耗仅为4.6微瓦（包含2微瓦的LED功耗）。
关键词： CMOS、可穿戴设备、CIS、PPG、低功耗、低噪声、LED、阵列、PPD、光电探测器
更新于2025-09-11 14:15:04
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11.1: <i>特邀论文：</i> 电润湿显示器：快速切换、色彩丰富、低功耗
摘要： 自2004年起，电润湿流体显示器已被成功演示[1]。该技术经过广泛研究，与电润湿现象相关的诸多问题已得到解决。然而新的挑战正在涌现，亟待应对。电润湿流体显示器能够在不断发展的显示技术领域（且理应）发挥重要作用，将显著增强我们与环境的交互能力，但关键在于精准把握该技术的实施应用方式——甚至更重要的是：明确其不当应用的情形。本文旨在梳理历史成就并阐述最新进展，同时阐明这项技术的广阔前景。它将深入呈现当前技术前沿状态，并就影响对比度、亮度及响应速度的关键因素提供指导准则。
关键词： 电润湿、颜色、反射率、视频速率、低功耗
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年第20届国际电子健康网络、应用与服务会议(Healthcom) - 奥斯特拉瓦(2018.9.17-2018.9.20)] 2018年IEEE第20届国际电子健康网络、应用与服务会议(Healthcom) - 用于人体运动分析的多功能传感器
摘要： 如今，惯性传感器已广泛应用于医疗设备、消费电子、汽车等诸多领域。得益于这种广泛用途，微机电传感器在过去十年间取得了显著发展。市面上已有部分用于测量人体运动的设备，其中一些可用于研究工作，用户能通过软件开发工具包调整传感器设置或数据传输方式。但本项目的目标是开发一个数据测量单元，自主控制内部所有采集流程，并具备未来扩展的可能性。此外，这个复杂设备的各个?？榛箍捎τ糜谄渌ㄖ瞥【?。因此，我们开发了一款用于分析人体运动的多功能设备。
关键词： Bluegiga，低功耗，STM32，惯性测量单元，蓝牙低能耗
更新于2025-09-09 09:28:46
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具有磁耦合的增强型光机械诱导透明现象
摘要： 光机械诱导透明是一种源于光机械系统中激发路径干涉而产生的诱导透明现象，可用于实现高速光开关和精密测量。由于光机械相互作用的内在特性，光机械诱导透明只能在强泵浦场下观察到。然而，光机械诱导透明在纳米光子学中的应用需要低泵浦功率和良好的可控性。因此，利用现有实验参数降低泵浦功率并提高光机械诱导透明的可控性至关重要。本工作提出通过引入磁力耦合实现低功率光机械诱导透明的可行方法。研究表明，磁耦合能显著降低泵浦阈值，可实现具有超低泵浦阈值和理想可控性的光机械诱导透明。与结合压电材料的光机械系统相比，磁力耦合光机械系统可能是光学信息处理的更优选择。
关键词： 光机械诱导透明、低功耗、光学开关、精密测量、磁耦合
更新于2025-09-09 09:28:46