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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 双通道光学反馈对自混合干涉测量系统的影响

    摘要： 激光反馈干涉因其超高灵敏度被广泛应用于非合作目标的位移测量。但同样由于这一特性，激光反馈干涉仪（LFI）存在多通道光反馈问题，这会降低测量的稳定性和准确性。我们通过仿真与实验研究了双通道光反馈对基于LFI系统位移测量的影响——双通道光反馈干涉是多通道反馈干涉中最简单且最具代表性的形式。通过改变主通道与副通道反馈强度比值参数a来评估系统性能：当主通道目标线性移动而副通道目标静止时，测得位移曲线呈现叠加非线性周期误差的线性线；而当副通道目标线性移动而主通道目标静止时，曲线则表现为周期性而非线性。此外，周期曲线的振幅和形态也取决于参数a：当a远小于1时位移曲线呈正弦波形，当a接近1时则出现振幅更大的锯齿波形。针对该现象，我们提出通过计数周期位移曲线周期数来实现位移测量的新方法。本研究可为提升现有自混合干涉系统性能及实现多通道光反馈系统提供理论与实验依据。

    关键词： 速率方程、干涉测量法、自混合、激光反馈

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于多次反射光谱分析的宽范围高精度自混合干涉仪

    摘要： 本文提出了一种基于多次反射振动技术的新型自混合干涉仪光谱分析方法。推导了振动振幅、主频与反射时间之间的关系，表明理论最小可测振幅为0.21λ/G(N,θ)，精度约为0.08λ/G(N,θ)。位移灵敏度增益G(N,θ)随反射时间增加而提升。理论分析显示该方法具有高精度和宽测量范围的优点，尤其适用于远小于λ/2的微小振幅测量。通过不同振幅和反射时间的多次实验验证了该方法的可行性，实测75 nm振幅的绝对误差为5.43 nm，在理论误差范围内。该方法对高精度纳米级测量具有重要价值。

    关键词： 自混合、多次反射、光谱分析

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 大范围光反馈与散斑变化下的高分辨率激光自混合位移传感器

    摘要： 自混合干涉信号特性高度依赖于工作光学体制和目标表面。本文提出一种方法来克服偶次幂可扩展算法(EPSA)[1]的某些已知局限，例如需要弱反馈工作体制的要求。此外，通过采用上采样技术，在无需改变数据采集带宽的情况下可大幅增加偶次幂可扩展算法涉及的级数。本文成功实现了10个连续级数运算，达到λ0/213的理论分辨率。研究进一步表明，该方法能更高效地处理弱、中、强反馈体制以及受散斑影响的SMI信号。最后，基于FPGA对EPSA进行了硬件仿真，为该高分辨率算法的后续嵌入式应用奠定基础。FPGA综合结果表明，所设计系统在总功耗1.4W条件下可实现最大1.18 m/s的目标速度测量。

    关键词： 自混合、散斑、信号处理

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 透镜与天线耦合的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管太赫兹探测器所感知畸变强度图案的起源

    摘要： 在此，我们通过扫描光电流随光束位置和频率的变化，报告了约1太赫兹聚焦太赫兹光束强度模式中的伪影现象。尽管这种确切畸变是在我们特定天线设计下发现的，但我们认为当光束斑点尺寸与天线尺寸相当时，类似的伪影在天线耦合场效应晶体管太赫兹探测器中可能普遍存在。为消除此类伪影，欢迎采用新天线设计——在保持整个天线辐射模式更对称的同时，实现栅极下方太赫兹场分布的强不对称性。

    关键词： 高电子迁移率晶体管、太赫兹探测器、自混合、局部电场

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 更小的天线-栅极间距可提高氮化镓/氮化铝镓高电子迁移率晶体管太赫兹探测器的灵敏度

    摘要： 我们报道了一项通过缩短栅极长度和减小天线-栅极间距分别增强场效应因子与天线因子，从而提升基于天线耦合场效应晶体管自混频太赫兹检测灵敏度的研究。在室温条件下，采用300纳米栅极长度和200纳米天线-栅极间距的氮化镓/氮化铝镓高电子迁移率晶体管（HEMT）实现了0.65太赫兹处3.7皮瓦/√Hz的光学等效噪声功率（NEP）。研究发现天线因子与天线-栅极间距成反比，且相干/非相干太赫兹辐照响应均符合自混频模型描述。为填补室温HEMT探测器与低温探测器之间0.1至1皮瓦/√Hz的NEP差距，需重点考虑阻抗匹配问题。

    关键词： 太赫兹检测，氮化镓/氮化铝镓高电子迁移率晶体管，自混合，场效应晶体管，天线耦合

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [IEEE 2019国际微波光子学专题会议(MWP) - 加拿大安大略省渥太华(2019.10.7-2019.10.10)] 2019国际微波光子学专题会议(MWP) - 采用垂直照射三重渡越区光电二极管太赫兹发射器的300GHz光子自混频成像系统

    摘要： 本文报道了一种相位敏感的光子太赫兹双音自混合成像系统，该系统采用自主研发的垂直入射三渡越区光电二极管（TTR-PD）和商用平方律肖特基势垒二极管分别作为太赫兹发射器和探测器。通过双音自混合方法，可在肖特基势垒二极管内部对两个太赫兹信号进行下混频以提取待测器件的相位信息，同时保持输出信号中的相位信息。太赫兹信号由两束自由运行激光器和TTR-PD产生，其中一束光信号经外调制实现双边带载波抑制。该方法通过自混合消除了自由运行激光器的相位噪声。采用第二光电二极管作为触发源，锁相检测技术可实现仅受积分常数限制的快速成像。除成像系统外，本文还展示了所使用的垂直入射式薄耗尽区小活性区太赫兹三渡越区光电二极管的特性?；谀芰科胶饽Ｐ偷腡CAD仿真数值分析表明，由于光电二极管有源层内的电子场调控及由此产生的高电子速度，其渡越时间限制超过200 GHz。因此，制备的TTR-PD在225 GHz至305 GHz频段内呈现平坦的±2 dB频率响应。利用该光子双音成像系统配合自制TTR-PD，在299.5 GHz和300.5 GHz频点获取了振幅与相位差矢量图像，清晰呈现了纸封装内的金属和有机玻璃物品，验证了系统的应用潜力。

    关键词： 能量平衡、自混合、TCAD、太赫兹光谱学、太赫兹成像、太赫兹光电二极管

    更新于2025-09-19 17:13:59