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[硕士论文] 詹俊赋
机械制造及其自动化 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:柔性电子是指将传统电子的基层或导电材料进行柔性化设计后的电路或电子器件,因其良好的可延展性、适应性和便携性等诸多优点,近年来发展迅猛,已经成为研究热点。镓铟合金,室温下呈现液态,无毒,具有优异的流动性能和导电性能,是柔性电子中应用最为广泛的一类导电功能材料。但是镓铟合金表面张力大,易聚集成球,使得其打印性能较差。
  本论文提出一种3D同轴打印制造柔性电子器件的新方法,柔性基材通过同轴打印喷头将液态金属包裹打印形成柔性导线,并利用3D打印机将柔性导线打印制造柔性器件,从而克服镓铟合金直接打印过程集聚的问题。本论文的主要研究内容如下:
  1)搭建了基于3D同轴打印方法的柔性电子制造平台。根据工艺需求设计了运动模块、挤出模块、同轴打印喷头和工作台,并对开源固件进行修改以适应打印需求。
  2)完成液态金属的打印工艺性能研究。分别研究了柔性基材料与液态金属的浸润性,柔性基材的表面微观形态以及材料挤出速度对打印效果的影响,并根据实验结果给出相应的材料选择标准和打印参数区间。
  3)首次制造了一款柔性电感传感器。分析了该传感器的优势并介绍其打印方法。推导了该传感器在不同物理变化过程中的传感机理公式,搭建了综合静态性能评价系统并开发了基于LabView的综合数据采集分析软件对传感器静态性能进行系统评价。
  4)演示了柔性传感器在位姿检测中的应用,并探索了3D同轴打印制造方法在其它方面的应用,展示了本方法在生物医疗、可穿戴设备等领域的应用潜力。
[硕士论文] 朱金龙
机械工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:双盘异步磁力耦合器是一种以电磁感应原理为基础的新型永磁传动装置,不仅具有柔性启动、无摩擦和对中性要求低等优点,更重要的是它可以根据实际工况条件调节永磁体盘与导体转子盘之间的气隙进而达到所需的输出转速与转矩,因此其调速装置在整个磁力耦合器传动过程中起到尤为重要的作用。
  本文介绍了磁力耦合器的研究现状及意义,分析了调速装置对磁力耦合器调速的重要性,通过与传统的磁力耦合器调速机构进行对比,提出了更具优势的双盘异步磁力耦合器连杆调速装置。
  以双盘异步磁力耦合器的基本结构为基础,详细阐述了其工作原理和调速机理;基于平面连杆机构,设计出一种新型双盘磁力耦合器调速装置,磁力耦合器调速装置的运动精度可以直接决定其输出转速与转矩的调节精度;利用复数矢量法对调速机构进行了运动分析,推导出了其运动方程,利用Matlab绘制出相应的特性曲线图,更加直观的反映出了调速机构的运行状况;利用Adams仿真软件,对该调速机构进一步辅助分析验证,保证了调速装置的准确性及稳定性。
  对双盘异步磁力耦合器调速装置中的丝杠进行理论分析,利用Matlab绘制出不同时刻丝杠的变形图;运用ANSYS Workbench有限元分析软件对双盘调速机构进行了静力分析和模态分析,对其结构的强度和刚度进行了验证。
  设计出双盘异步磁力耦合器调速装置的控制系统,基于PID控制理论,利用Simulink对其进行仿真,给出了控制系统中加入PID后的输出响应图,并对该调速系统进行了可控性分析。根据实际工程环境条件,设计出一种适用于矿用带式输送机的40KW双盘异步磁力耦合器,对其调速装置中的传动轴和转矩进行了校核,验证了双盘异步磁力耦合器调速装置设计的可行性。
[硕士论文] 夏美晶
仪器科学与技术 中北大学 2018(学位年度)
摘要:近年来,光谱信息检测技术已经成为生物、医药、环境、农业、材料以及食品安全等领域分析物质结构及成分的一种重要手段。但往往还需要采取一些增强光谱信息的手段来实现对微弱光谱信号的测试及分析。为此本论文提出了一种基于光学微球谐振腔的结构来研究增强光谱信息的方法。
  光学微球谐振腔是一种品质因数极高的形状为球形的光学谐振腔,其极高的品质因数代表着光学微球谐振腔的储存光的能力极强,且由于其球形的形状可以提高光学微腔的聚光能力,使得光谱信息可以更好地耦合进腔内后继而被输出并收集。此外为使光学微球谐振腔实现增强光谱信息的目的,本论文提出一种在光学微球谐振腔表面修饰银纳米颗粒的方法。在扫描电子显微镜(SEM)下观察到微球腔表面修饰的银纳米颗粒大部分形状为近似圆形,直径尺寸范围约为40~100nm。
  本论文中主要研究光学微球谐振腔对荧光信息以及拉曼光谱信息的增强作用,用于光谱信息测试的样品为罗丹明6G(R6G)溶液。通过对荧光光谱的测试分析得知微球谐振腔探针表面修饰银纳米颗粒后荧光得到极大地增强。通过对拉曼光谱的测试分析得到以下结论:(1)、修饰有银纳米颗粒的微球谐振腔探针的拉曼光谱信息在微球谐振腔探针直径为200μm左右时测试效果最佳;(2)、修饰有银纳米颗粒的微球谐振腔探针可被用于检测微弱拉曼光谱信息,检测极限达到10-12mol/L;(3)、修饰有银纳米颗粒的微球谐振腔探针重复性不好,经计算得到其标准误差约为65%;(4)、修饰有银纳米颗粒的微球谐振腔探针稳定性不好,长时间放置后探针的增强特性会失效。
  为了提高修饰有银纳米颗粒的微球谐振腔探针的重复性以及稳定性,本论文提出一种在微球谐振腔探针表面包覆具有良好生物相容性、化学性质不活泼等特性的光学透明且疏水物质parylene-C薄膜的方法。在微球谐振腔探针表面包覆parylene-C薄膜可以在不影响探针表面银纳米颗粒的增强光谱信息的作用外,保护银纳米颗粒不被氧化以及减少探针每次使用后R6G溶液的吸附。通过测试分析,在微球谐振腔探针表面包覆50nm厚度的parylene-C之后,微球谐振腔探针的重复性得到了提升,经计算其标准误差约为1%。且微球谐振腔探针的稳定性也得到了提升。
  优化后的微球谐振腔探针可被应用于微弱光谱信号的测试,本论文利用该探针对部分食物(例如:瓜子、橙汁、鱼肉以及辣椒)中微量食品添加剂的存在展开了测试分析。测试结果表明,瓜子中含有微量甲基橙食品添加剂,橙汁中含有微量甲基橙食品添加剂,鱼肉中含有微量甲基橙以及结晶紫食品添加剂,辣椒中含有微量结晶紫以及罗丹明食品添加剂,这说明微球谐振腔探针可以被用来检测食物中微量食品添加剂的成分。而且利用放置一个月的微球谐振腔探针测试瓜子和橙汁,结果与一个月前没有差别,这个结果说明微球谐振腔探针表面包覆parylene-C后提高了探针稳定性。
  总体说来,本论文中提出的修饰有银纳米颗粒的微球腔探针可用于增强微弱光谱信号,此外优化后的微球腔探针重复性以及稳定性得到了提高。且利用该结构可以检测分析食物中微量食品添加剂的成分。
[硕士论文] 陈大勇
电子与通信工程 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:微波光子移相器是光控相控阵系统中的关键器件,主要用于形成波束网络并进行方向扫描。近年来由于高速发展的相控阵系统对其关键器件移相器提出了更高的性能要求,电子移相器的器件特性显然已经无法满足需求。于是国内外研究机构和学者欲寻求突破电子移相器瓶颈的有效技术手段——光学技术方法。因此研究微波光子移相器具有重大的现实意义。
  本文研究的主要内容包括:
  (1)对相控阵天线原理及技术特点进行了介绍,然后对基于光真延时技术(OTTD)、基于矢量和技术以及基于外差混频技术的三种光子射频移相器的工作原理和技术方案进行了分析及仿真,进而得出其各自的优缺点。
  (2)提出了基于DPMZM相位可调的微波光子移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析,并通过VPI仿真平台对该方案的可行性进行验证,结果表明可以通过调节相位调制器(PM)的偏置电压线性地改变射频信号的相移;将该方案与已有移相器方案进行对比分析,结果表明所提方案在未使用光学滤波器前提下,仍可以满足移相器对各方面的要求。
  (3)提出了基于DPMZM倍频和相位可调的移相器方案。对该方案的系统结构和原理进行分析及仿真,结果证明该方案具有调节方便、相移范围大、输出幅度波动小等优点;还具有倍频和幅度控制功能。
[硕士论文] MOHSIN SAEED
电力电子与电力传动 广西大学 2018(学位年度)
摘要:For step-up applications,a conventional boost dc-dc converter is normally adopted.However,its voltage gain is not enough for high-step-up applications.To obtain high-voltage gain,many solutions have been studied.As the simplest methods,the boost converter can be cascaded or stacked up on the other step-up converter.However,the cascade structure requires a lot of components as numerous as the count of the stages,which brings on low efficiency,complex circuit,and high cost.Therefore,it is commonly integrated as a single-switch converter by sharing the main switch in order to reduce component count and circuit complexity.However,the conduction loss and switching loss is increased because each stage of the inductor current flows in one common switch.Hence,the sort switching is needed to improve the power efficiency.There are several high-step-up stacked boost converters.The stacked-up structure is generally that both dc-dc converters are connected up in parallel by the coupled inductor to obtain high-voltage gain.Since the output capacitor is connected in series,the voltage balance of the output capacitors should be considered.But there efficiency is not much high and also have some disadvantage so a new approach has been done in this thesis to overcome previous problems.This thesis focuses on the new approach to develop an efficient Boost Converter by using coupled inductors.In order to eliminate voltage spikes,a buffer circuit is used in the converter.Coupling coils generate leakage flux,and energy in the leakage flux causes voltage spikes.With a high boost ratio,the active switches in the converter can maintain the proper duty cycle,which can significantly reduce voltage and current stress.Since the main switch and the auxiliary switch can be tumed on by the zero voltage switching,the switching loss is reduced,and the conversion efficiency is significantly improved.In this paper,an experiment was conducted by building a200W boost converter model.The results show that the conversion efficiency is greater than90%,and the surge phenomenon can be effectively suppressed.Finally,the feasibility of low-voltage input systems was verified by photovoltaic and battery system.
[硕士论文] 刘小敏
电子科学与技术 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:随着射频微波系统朝着高速度、高密度、高频率、宽频带的快速发展,元器件的集成度越来越高、分布密度越来越大,各种电子元器件之间的电磁兼容问题日趋突出,如何保证电子元器件正常工作的同时,抑制各电子元器件之间的串扰成为研究的热点。平面传输线因其结构简单、体积小、重量轻、利于集成、可靠性高等优点被广泛应用在射频微波系统中,因此研究平面传输线之间的串扰具有重大的意义。
  基于以上研究背景,本文的具体工作如下:
  (1)针对平面平行传输线之间严重的耦合问题,利用S型缺陷微带结构的方法来抑制平面平行传输线之间的耦合。首先,采用全波分析方法研究邻近平面平行传输线的耦合特性;然后,以近距离的平面平行传输线作为研究对象,通过加载S型缺陷微带结构进行耦合抑制;再次,采用全波分析方法分析所设计的去耦合结构,结果表明加载的S型缺陷微带结构有效抑制了平面平行传输线之间的耦合。最后,根据电路理论,抽取所设计结构的等效电路模型,并采用电路仿真软件(ADS)对加载S型缺陷微带结构的平面平行传输线的等效电路建模仿真,ADS仿真结果和电磁仿真(HFSS)结果吻合,验证了加载S型缺陷微带结构平面平行传输线等效电路模型的正确性和有效性。为了进一步验证所设计结构的正确性和有效性,将加载S型缺陷微带结构的平面平行传输线进行实物加工与测量,测试结果和仿真结果高度吻合。
  (2)针对平面弯折传输线间的耦合问题,研究了弯折角度和传输线长度对平面弯折传输线间的耦合影响,提出了在平面弯折传输线上加载口字型缺陷微带结构的方法,达到抑制平面弯折传输线间耦合的目的。首先,采用全波分析方法对平面梯型和Z字型弯折传输线进行建模,分析两种类型的平面弯折传输线在不同的弯折角度下的耦合情况。并选定耦合最弱的角度,分析传输线长度的变化对两种类型平面弯折传输线间耦合的影响,为实际工程中平面弯折传输线的布线提供了设计依据。然后,通过在这两种类型平面弯折传输线上集成口字型缺陷微带结构,可以有效的抑制平面弯折传输线间的耦合。最后,抽取所设计结构的等效电路模型,采用ADS对加载口字型缺陷微带结构的平面弯折传输线的等效电路建模仿真,仿真结果和HFSS仿真结果吻合,验证了所设计去耦结构的平面弯折传输线的正确性和有效性。
[硕士论文] 唐清
电气工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:氮化镓(GaN)器件基于高开关速度、低导通电阻以及更高的电流密度等性能优势成为了应用热点。但是GaN器件在应用中开关速度极快,且在满足环路布局设计需求时,其高频环路阻尼较小,这会导致电路容易发生误开通振荡,并带来GaN基电路的稳定性问题,如发散振荡,特别是在桥式电路中。因此,本文将从电路和稳定性两个角度对桥式电路中的振荡及稳定性问题展开研究。
  首先基于双脉冲等效电路,对两种不同封装GaN器件被动管发生误开通的振荡机理进行分析。得出非开尔文GaN器件是由栅漏极电容的充放电电流和共源电感上的感应电压构成主要振荡诱因,开尔文GaN器件是由栅漏极电容的充放电电流构成主要振荡诱因,并通过LTSpice仿真验证了理论分析的正确性。
  其次通过对比两种振荡器稳定性判据,将负阻振荡器理论作为GaN基电路的稳定性准则。对两种不同封装GaN基电路分别建立开通和关断振荡小信号模型,并构造出类比负电导模型,从而判断GaN基电路的稳定性。得出GaN基电路的稳定性与被动管跨导系数gm1值有关,且gm1值越大,电路越容易发生发散振荡;非开尔文GaN器件容易在开通过程中发生发散振荡,而开尔文GaN器件电路不容易发生稳定性问题,并通过双脉冲测试平台验证了理论分析的正确性。
  最后从主动和被动抑制角度对提高GaN基电路稳定性的抑制措施进行了分析,针对主动抑制措施本文提出设计一款封装GS66508D裸芯的GaN半桥模块,使其上寄生电感减小为原来的1/10以上,并给出了详细判断GaN基电路稳定性的步骤及方法。同时对额外增加阻尼器的被动抑制措施进行了仿真分析和实验验证。
[硕士论文] 李杰
电气工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着电源技术的发展,在中小功率场合,人们对电源的体积、重量、效率以及功率密度等提出了越来越高的要求,而高频变换技术是实现这些目标的有效途径。但随着工作频率的提高,传统开关电源技术存在效率低、开关损耗大、开关应力高、EMI噪声大等问题,阻碍开关电源的小型化和轻量化。
  谐振变换器由于易实现软开关成为目前研究的热点,本文对常用谐振变换器拓扑进行梳理总结,分析了各种谐振变换器的优缺点及应用场合。其中LLC谐振变换器具有在全负载范围内软开关特性,副边整流管没有反向恢复,输入电压范围宽,易实现磁集成等其它谐振变换器无法比拟的优势得到了广泛应用。结合中小功率开关电源高功率密度高效率的要求以及宽范围输入电压、宽负载变化的应用场合需求,LLC谐振变换器具有较高的研究价值。
  本文首先介绍了双谐振电容型半桥LLC谐振变换器拓扑结构,详尽地分析了变换器在不同频率区间的具体工作过程,重点阐述了两个分立谐振电容的充放电过程。为进一步分析计算,利用基波分析法建立变换器等效稳态模型,在此基础上推导出归一化电压增益表达式,绘制增益曲线图,分析了变换器不同元件参数变化分别对归一化电压增益的影响,得出变换器电感比相较于品质因数对变换器增益影响程度更大的分析结果,为变换器的参数设计提供了依据。
  其次,对变换器的基本控制策略进行研究,分析变频调压技术的可行性,并以仿真验证。为进一步提高变换器效率,采用同步整流技术,分析了常用同步整流驱动电路的拓扑结构,结合低压大电流的应用场合,最终选取脉冲变压器推挽驱动电路,减少了变换器副边驱动电源的设计,利于变换器高功率密度的实现。
  最后,结合上述理论分析及课题的具体要求设计了一台实验原理样机。给出了主电路参数设计流程,对基本硬件电路的设计及调试过程进行了详细的阐述。原理样机的实验结果证实了理论设计的正确性。
[硕士论文] 宋树人
物理电子学 山东科技大学 2018(学位年度)
摘要:移动互联网、物联网以及可穿戴电子设备的发展对新型生化传感器提出了高灵敏、微型化和芯片集成的要求。采用微机电系统(Micro-electromechanical Systems,MEMS)技术制造灵敏性更高、高度集成化的微型传感器是传感器领域的发展趋势。薄膜体声波谐振器(Film Bulk Acoustic Resonator,FBAR)是近年来受到关注的一种MEMS高频电声器件,具有工作频率高、体积小、灵敏度高、与CMOS集成等优势,在生化传感领域具有广泛的应用前景。但是目前所报道的大部分纵波模式FBAR传感器在生化反应所需的液相测试环境中性能衰减明显,限制了其对痕量物质的更高灵敏性。发展剪切波谐振模式的FBAR器件被认为是解决这一问题的有效方法。
  本文基于对高灵敏、可集成的生化传感器的应用需求以及MEMS技术的发展前沿,针对限制FBAR器件广泛应用的关键问题,对剪切模式FBAR传感器的敏感原理、结构设计、制造方法和应用特性开展研究,提出了有效激发剪切波谐振的方案。首次在实验上给出了微纳尺度剪切体声波对其粘滞界面的敏感规律,为液相生化在线分析提供了高性能的检测平台。进一步首次报道了基于剪切模式FBAR进行血液流变动力学分析的生物检测范例。
  1.以压电理论为基础,建立了激励电场与压电薄膜体声波传播的耦合模型,研究了激励电场与极化轴存在夹角状态下体声波的传播规律。通过坐标系变换,获得了倾斜极化轴(c轴)取向的AlN薄膜的短路弹性刚度常数的矩阵形式。通过求解横向电场激励状态下Christoffel方程,验证了在ZnO和AlN FBAR器件中采用倾斜c轴和横向电场激励两种方式实现剪切谐振的理论途径。
  2.基于传输线模型结合压电方程,研究了采用倾斜c轴压电薄膜进行的剪切模式FBAR器件设计方案,获得了该类器件的阻抗理论表达和液相粘滞敏感特性。通过数值计算系统分析了不同粘性液体环境下器件的阻抗特性,揭示了谐振的粘性负载响应规律,发现了压电极化轴的倾斜角度与高频剪切声波粘性灵敏度的制约关系。模型优化后计算得到ZnO FBAR的粘度灵敏度在-2.25~-2.0×10-5Hz·kg·m-3Pa·S-0.5范围,AlN FBAR的粘度灵敏度在-5.9~-5.5×10-5Hz·kg·m-3Pa·S-0.5范围。
  3.根据FBAR器件液相工作Q值、敏感性和稳定性的要求,基于压电理论证实了施加横向电场激励剪切模式的途径和有效性。建立了有限元模型对激励电场和振动模态进行数值仿真,确定了关键结构参数与器件性能的优化设计关系。通过MEMS工艺制备了实际器件,在国内外首次在实验上给出了该类器件对其粘滞性表面敏感的基础规律,深化了对微纳压电谐振结构粘滞阻尼效应的理解,为其生物检测应用提供了基础性数据。
  4.面向医疗检测对微型血液分析设备的应用需求,在深入理解剪切模式FBAR液相粘性敏感特性的基础上,根据血液凝固过程中密度和粘弹性变化,设计实现了基于剪切模式FBAR的血液流变分析传感器。获得了具有显著临床意义的血凝生理指标,验证了其原理和应用可行性。器件体现了极好的测量重复性以及与标准血凝检测方法的一致性,同时测试结果揭示了不同条件下血液酶级联反应和纤维蛋白聚合的变化规律,为病理学解释外源凝血机制提供了更多信息。
[硕士论文] 胡延伟
电路与系统 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着信息产业的高速发展,微环谐振器在当今硅基光电子学中占有重要的地位,微环谐振器阵列因能够实现性能较佳的光延时已成为热点研究课题。
  本论文首先基于微环谐振器的基本原理,利用传输矩阵法,建立了单波导单微环谐振器、双波导单微环谐振器及单波导双微环谐振器的模型,并对三种基本微环谐振器的慢光效应进行了对比仿真分析,得到了微环谐振器产生慢光效应的条件和优点。其次,利用传输矩阵法得到微环谐振器阵列下载端和输出端的频谱函数,采用Matlab仿真工具对直通端的输出频谱进行仿真分析,得到了微环半径不相等的微环谐振器阵列中相邻微环圆心间距为πr,直通端频谱为谐振器频带和布拉格频带重合的叠加频带时,微环谐振器阵列的慢光效应最佳。在微环谐振器阵列发生耦合谐振诱导透明效应的基础上,推导了微环谐振器阵列产生相长干涉和相消干涉的条件,通过设置相邻微环间的相干距离,完成了微环谐振器阵列中耦合谐振诱导透明信道的改变,从而改变了微环谐振器阵列的慢光信道。
  为了使微环谐振器阵列的慢光信道可以灵活改变,基于微环谐振器阵列三微环结构,分析研究了调谐单微环的折射率或调谐双微环的折射率对慢光效应的影响。然后,根据微环谐振器阵列相邻微环间的相干距离,利用附加相移,重点分析研究了附加相移对微环谐振器阵列中慢光效应的影响,实现了对微环谐振器阵列慢光信道的动态调谐;另外利用附加相移,仿真分析了附加相移后对密集波分复用器中慢光效应的影响,实现了密集波分复用器中慢光信道波长和慢光信道数量的动态调谐,增强了密集波分复用器的灵活性。最后,利用附加相移调谐马赫曾德尔干涉仪滤波器的慢光效应,马赫曾德尔干涉仪滤波器的交叉端获得了性能较佳的慢光信道,并且分析了相关参数对其慢光效应性能的影响。附加相移的方法具有光延迟信道可动态调谐的特性,增强了光学器件的灵活性,使得慢光器件有了更广泛的应用。
[硕士论文] 孙博海
控制理论与控制工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:反激变换器在开关电源中是极其常见的电路拓扑,在交流转直流和直流转直流的场合中都有着不俗的表现。它不仅结构精简,成本低廉,还能有效的实现原副边的电气隔离,非常适用于中小功率电器中。常规的反激变换器都是采样副边电压,利用光耦和TL431共同工作,从而实现副边反馈控制。这种反馈方式的控制器,其发展一直受制于光耦的低寿命和高成本等问题,而且光耦和TL431因为本身结构复杂,器件本身较大,使得该类变换器的体积很难缩小。因此人们开始研究新型的原边反馈技术(PSR)以求解决上述问题。
  原边反馈技术(PSR)是近些年发展起来的新型控制技术。本文先是罗列出原边反馈现有的几种控制方式,分析了它们的工作原理,对比总结了这几种控制方式各自的优势与不足。之后,详细介绍了原边反馈反激变换器的不同工作模式与控制方式,并给出了其主要参数的误差分析。接着本文采用了状态空间平均法对原边反馈反激变换器的小信号建模进行了详细的推导。
  本文的建模与仿真是在MATLAB软件中进行的,在对原边反馈反激变换器建模与仿真过程中,本文采用了一种震荡滤波电路,对电感放电的震荡波形进行了滤波处理,从而在电感放电时间的采样环节中,获得了更好的采样效果。
  最后,进行了硬件的电路设计与参数计算,并在传统辅助电路的基础上,围绕控制芯片的保护机制设计了一种新型保护电路。该电路能有效解决芯片退出保护状态后进入“打嗝”保护的问题。为了验证其实用性,本文对所设计的电路进行了硬件实现,并对该样机进行了实验测量与分析。实验结果表明,原边反馈反激变换器在缩小了体积,减小成本的情况下,依然可以保持较好的稳定性,具有一定的应用价值。
[硕士论文] 王敏格
集成电路工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:锁相环是一个反馈系统,也被称为闭环跟踪系统,锁相环可以利用输出反馈信号与输入信号之间的相位差自动调节其输出相位,使输出信号的频率跟踪输入信号的频率。DLL与PLL都被称作为锁相环,两者主要的不同是PLL中是压控振荡器而DLL中的是压控延迟线。锁相环根据构成方式的不同主要分为模拟和数字两种类型。因为数字类型的锁相环可靠性更高,芯片面积较小且容易实现,所以本文主要对全数字类型锁相环进行探究。
  本文在电路整体功能分析、逻辑电路设计、晶体管级电路设计和仿真以及电路的优化等方面做了大量的工作。完成了对DLL与PLL的组成结构和工作原理的分析和比较。根据影响锁相环功能的重要性能指标之一的噪声问题对DLL于PLL进行分析,通过分析每一个具体模块传输过程中的噪声传输函数,获得整体PLL与DLL的噪声功率谱密度并比较DLL与PLL在噪声性能传输上的特点。根据对组成DLL和PLL具体模块的噪声传输函数分析得出DLL的噪声传输性能要优于PLL的结论。根据数字电路的优点提出设计全数字类型的DLL,完成满足设计指标要求的全数字DLL的电路设计,并实现了全数字DLL的倍频与分频的电路设计。
  本文所设计的全数字锁相环采用TSMC55nm工艺库建模,分别在典型、最好、最坏三种不同操作环境下进行设计,最终获得芯片的面积和资源消耗情况以及三种情况下的功耗。其中最低的功耗为7.4649mW,本文设计出的全数字延迟锁相环工作频率范围从100MHz到500MHz,最短锁定时间为2us,芯片的面积为61456um2。
[硕士论文] 胡磊
仪器科学与技术 中北大学 2018(学位年度)
摘要:随着无线通讯技术的高速发展,通讯终端多功能化(如GPS导航、数据传输等)的市场需求日异强烈,以及星载、机载、弹载等电子系统对元器件体积、功耗等因素的严格要求,研制具有高Q值、微型化、集成化特点的高性能频率器件成为无线通讯发展的关键部分。提出一种基于PZT压电效应薄膜体声波谐振器,对高性能频率器件的发展具有重要的意义。
  论文深入讨论了薄膜体声波谐振器的工作机制,详细地阐述了FBAR器件基本电学等效模型及建模方法,借助ADS电学仿真、Comsol有限元仿真,研究了压电材料厚度及种类,电极材料种类及形状,谐振区域面积等物理结构对FBAR阻抗特性的影响。基于仿真结果优化设计了器件尺寸,最优尺寸下分析谐振中心区域压电层的位移分布,结合PZT压电薄膜应变范围,论证器件结构可行性,结合MEMS加工工艺,确定器件加工技术路线,完成版图设计。采用sol-gel技术完成了PZT压电薄膜晶圆级异质集成,得到了成膜致密、取向性良好、厚度均匀的压电薄膜,最优匹配了FBAR器件的材料属性要求。采用MEMS体硅、平面加工工艺完成了薄膜体声波谐振器基础芯片制备,针对支撑层释放工艺成品率低的技术瓶颈,创新性地提出了TMAH气相刻蚀方法,实现体硅加工的高均匀性、低粗糙度的阵列平面一体化刻蚀,解决了高质量薄膜释放湿法刻蚀技术难题。
  最后,自主搭建测试平台初步完成原型样机S参数测试实验。实验结果表明,基础芯片串联谐振频率fs=1.147GHz,并联谐振频率fp=1.209GHz,带宽为62MHz,器件机电耦合系数k2tff=12.65%,与仿真结果差距较小,得到了较满意的实验结果。
[博士论文] 王爽
矿山机电工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:磁力耦合器是一种新型调速设备,具有轻载启动、过载保护、隔离振动、零泄露、节能环保等特性,在发电、冶金、污水处理、采矿与水泥、制药、化工等重载大转矩行业具有广泛应用前景。为了克服现有磁力耦合技术的缺陷,提出了一种新型复合式磁力耦合器结构形式,从轴/径向同时充磁,增大感应磁场面积。并采用理论分析、计算机仿真和实验验证相结合的方式,对其进行系统、深入研究。针对煤矿井下特殊环境,以复合式磁力耦合器为对象,以安全高效、节能环保、平稳传动和减小体积为目标,理论计算、仿真分析与实验验证相结合,围绕复合式磁力耦合器主要结构设计、磁力传动分析、永磁磁场-温度场耦合分析以及测试平台设计等关键性问题展开研究。具体研究工作为以下:
  (1)基于现有筒式和盘式磁力耦合器的结构特点及工作特性,提出一种复合式磁力耦合器,其永磁体在径向和轴向同时充磁,铜导体在径向和轴向同时切割磁力线,增加电磁阻尼。并对新型复合式磁力耦合器的总体结构与设计方法进行了研究。
  (2)传统三维有限元方法计算漏磁系数时工作量较大、时间较长。考虑漏磁效应,建立了复合式磁力耦合器等效磁路网络模型,由此得到了复合式磁力耦合器漏磁系数的计算公式,实现了运用简单磁路公式快速精准分析复杂结构磁力耦合器漏磁的目的。
  (3)应用化“场”为“路”法,建立了复合式磁力耦合器气隙磁场的数学表达式。基于电流叠加原理,将感应电流折算至铜导体的表面,然后沿周向对感生电动势积分,推导了其输出转矩模型。仿真结果显示:复合式磁力耦合器相较于在同等尺寸条件的双盘式磁力耦合器,实现了磁通密度的增大。
  (4)基于改进的响应曲面法,联合MAXWELL ANSOFT与Design Expect8.0软件,设计多因素多响应值二次正交旋转组合试验对复合式磁力耦合器结构参数进行优化分析,实现了复合式磁力耦合器最优结构布局与参数选择。
  (5)提出了一种基于三维永磁-温度场耦合的有限元分析方法,联合搭建永磁磁场-温度场耦合三维模型,分析涡流热量对铜导体与永磁体性能的影响,将涡流热功率作为热源载荷导入温度场仿真,再利用温度场的仿真结果修正复合式磁力耦合器的性能参数,实现了复合式磁力耦合器三维有限元仿真精度的提高。
  (6)设计复合式磁力耦合器测试平台系统,依次对漏磁效应、磁力传动特性、机械特性、永磁磁场-温度场耦合特性进行测试,并验证改进响应面优化结果,以实验数据为依据,得到了如下结论:复合式磁力耦合器的传递效率高,机械特性偏软,具有良好的磁力软启动能力以及过载保护能力。
[硕士论文] 徐霞
电子与通信工程 南京师范大学 2018(学位年度)
摘要:在传统的物理、电子类实验中,直流稳压电源、信号发生器、电压电流表以及示波器等是基本的仪器配置。但是数量众多的仪器设备往往需要占据实验桌大幅面积,不仅操作不便,也可能增加实验成本。因此,集成的多功能、数字化便携式电子实验教学仪器是今后实验教学仪器的发展方向。论文针对数字化电子实验仪器中的两个关键技术-高速数据采集及中低速数据采集进行了设计研究。
  本论文工作的主要内容是针对数字化电子实验教学仪器的应用场合,进行高速数据采集电路的软硬件设计和中低速数据采集电路的软硬件设计。高速数据采集部分,提出一种基于FPGA的数据采集与存储的设计方案,包括FPGA控制模块、A/D模数转换电路模块和双FIFO存储器模块以及SDRAM大容量动态存储模块的设计;中低速数据采集部分,进行了信号预处理电路、A/D模数转换电路和ARM控制电路以及相应的软件设计。另外,论文还分析了中低速数据采集过程常常遇到的噪声干扰,建立了噪声模型,并设计了数字滤波器进行噪声消除。
  本论文的主要工作及创新点如下:
  (1)针对传统的“单片机控制模数转换器”的数据采集模式无法突破1MHz以上数据采样率的难题,设计了用FPGA控制产生高速AD需要的时序信号的解决方案,实现了100MHz采样率的高速数据采集功能。
  (2)在FPGA内部设计采用了双FIFO缓存的方案,解决了高速数据采集中遇到的高速、大量数据读与写SDRAM时容易出现数据冲突难题。
  (3)在中低速数据采集电路中,设计了继电器切换控制电路,实现了宽电压输入的自动量程分档转换功能。
  (4)分析研究了中低速数据采集电路中噪声的来源,建立了噪声模型,定量估计了电路噪声的量值,并设计了去除噪声的数字滤波方法。
  (5)运用乒乓缓存方法解决了中低速数据采集中遇到的数据存储、滤波和上传并行处理带来的难题。
  本文设计的高速数据采集、中低速数据采集方案,经实际的实验验证,证明了方案正确可靠,达到了一般大学物理实验、电工电子实验中对数字电子实验教学仪器的各种速度的数据采集要求。同时,整个设计具有成本低、体积小等特点,具有广泛的应用价值。
[硕士论文] 赵昊
电子科学与技术 山东大学 2018(学位年度)
摘要:硅基光子集成芯片的研究近年来发展迅速,已成为信息技术领域中最热门的研究方向之一。在硅基光子集成芯片中,光栅耦合器作为光信号的输入和输出的基本器件受到极大重视,其性能的高低直接影响整个芯片的性能。
  本文以硅基波导光栅耦合器为研究对象,结合粒子群算法和FDTD数值仿真算法对其进行了优化设计研究,并针对粒子群算法在处理多参数复杂问题时易陷入局部收敛的特性,提出了基于混沌拓扑和局部最优解变异的混沌粒子群算法,并运用于优化硅基波导光栅耦合器的性能,取得了良好的问题解决效果。
  本文按照以下结构进行介绍:
  首先,对硅基波导光栅耦合器进行FDTD数值仿真建模,运用控制变量法逐个研究光栅结构参数(占空比、周期、刻蚀深度)与耦合效率之间的特征关系,并画出二者之间的特征曲线。之后运用粒子群算法对波导光栅耦合器进行参数优化,通过算法迭代后耦合效率最优值为22%,对应所取得的参数值与特征曲线极值点相符,验证了该算法解决这类问题有效性。
  其次,分析了限制均匀光栅耦合效率的因素,并提出运用粒子群优化算法对非均匀周期光栅进行光场整形,耦合效率提升至45%。普通粒子群优化算法在处理复杂的寻优问题时,由于种群多样性丧失、易陷入局部最优,会导致后期收敛速度减慢,优化精度下降。针对此问题,本文提出了基于混沌拓扑和局部最优解变异的混沌粒子群算法,并应用改进算法来优化非均匀波导光栅耦合器,结果显示同等代数下寻优耦合效率达到48%,而且收敛速度更快。
  最后,运用BP神经网络算法以入射光波长,占空比,周期,刻蚀深度参数作为输入,以FDTD数值仿真计算出相对应的耦合效率作为输出,建立了4-9-1的神经网络模型。训练结果显示训练样本相关系数高达0.99883,均方误差只有0.089217%,训练精度满足网络对光栅耦合器的耦合效率预测要求。之后用测试样本进行模型检验,得到与仿真结果绝对误差较小的预测数据,从而为器件设计提供了一种新方法。
  综上所述,本文主要的创新性体现在针对非均匀波导光栅耦合器优化问题,将粒子群算法基于混沌拓扑和局部最优解变异算法进行改进,提升了算法的收敛速度和寻优能力;同时对于波长不同的光栅耦合器运用BP神经网络算法进行耦合效率预测,依托于经验数据预测到未知结构参数的耦合效率,缩短了仿真过程,提高了工作效率。
[硕士论文] 白悦
凝聚态物理 山东大学 2018(学位年度)
摘要:一直以来,传统的微电子学都倾向于对电子电荷属性的研究,利用电场对电子电荷进行调控,以实现信息的处理与传输。然而电子的另外一项重要内禀属性——自旋,却没有得到足够的重视。如今,随着科学技术的不断发展,电子器件尺寸越来越小,传统集成电路中集成度与能耗的矛盾越来越突出,于是人们开始将视线转向自旋。通过对自旋波振幅及相位的处理也许能够提供一种新的低功耗的信号处理和计算方案。于是对微观体系中电子自旋的研究逐渐兴起,自旋电子学作为一门研究自旋的产生、传输与控制的学科也应运而生。如今,自旋电子学已成为科学界的一个热门学科,同时自旋电子器件也有望代替微电子器件,引领未来信息技术的新风潮。
  与晶体材料中的声子类似,自旋波是对磁有序系统中自旋低激发态集体性行为的描述,其量子化单元称磁振子。磁振子的色散关系受交换作用、各向异性及饱和磁化强度等材料参数的影响。与声子不同,自旋波突出的特点是其传播的方向受磁化方向的影响。
  布里渊光散射是指由于入射光子与材料中的磁振子发生相互作用进而导致散射光发生频率变化的非弹性散射。它是当前通过测量非弹性散射光来了解材料性质的一种有效方式。将高功率的激光直接打到样品上,然后对散射光和入射光之间的频率差异进行分析。其优点在于能够直接得到磁振子的波矢及能量,且能够实现多自由度灵活测量、宽频频率分辨、局域空间分辨。高精度的频率分辨主要由串联式法布里珀罗干涉仪实现,而局域空间分辨可通过高放大倍数的物镜,将光斑的大小控制在微米范围来实现。利用布里渊光散射方法,对气体、液体和固体皆可进行研究,如利用非接触手段测量液体或有机材料中的声子性质。在自旋电子学中,布里渊光散射方法被广泛用于测量自旋波的特性,尤其是自旋波频率和色散关系。布里渊光散射技术经过几十年的发展,现可分:传统反向散射、传统向前散射、空间分辨显微布里渊光散射及时间分辨显微布里渊光散射。
  本论文的主要工作之一是布里渊光散射装置的搭建。在购买的串联式法布里-珀罗干涉仪基础上,根据实验上的需求设计并搭建了所需的光路系统,并对该干涉仪和显微光路系统进行了调试使其可以满足我们的实验需要。
  本毕业论文的另一项重要工作是在搭建的装置上通过布里渊光散射技术进行对磁性薄膜中的磁振子的测量。与微波测量等方法不同,通过布里渊光散射方法对散射光进行频谱分析,可以直接得到材料中局域特定波矢磁振子的色散关系及其强度。本文在室温条件下,采用532nm激光,利用150mm透镜聚焦,通过串联式法布里珀罗干涉仪,测量了不同结构的样品中静磁表面波磁振子随入射方向及磁场大小变化的情况。介于本文研究对象为不透明样品,所以采用反向的散射方法,即收集的是原路返回的散射光。
[博士论文] 王璐
电子科学与技术 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:多年来,小型化和高性能设计一直是微波无源器件设计的追求,在材料、工艺和结构设计等方面均取得了长足的进展。通常,材料、工艺突破后,微波无源器件的结构设计就成为重点。因此,高性能微波无源器件设计面对的一个根本问题就是:在给定材料、工艺和电路设计空间的条件下,实现某一类型的无源器件,到底什么样的结构才能提供最优的性能?现有的电路结构设计方法大多基于“试凑-优化”的设计模式,采用的结构为规则结构,具有一定的局限性,这使得寻找性能最优、结构构型灵活的电路结构优化设计需要采用更有效的结构描述和优化技术。本文将采用基于分解的多目标进化算法(Multi-Objective Evolutionary Algorithm based on Decomposition,MOEA/D)作为优化框架来设计平面离散网格构型的电路结构,以实现微波无源器件高性能设计。围绕离散型电路结构设计,本论文研究内容包括:
  1.提出了基于离散结构的微波无源器件设计方案并研究了离散结构相关特性。本论文采用离散化的思想对电路结构进行描述,得到的离散结构可以打破常规电路的拓扑或形状,设计自由度大,具有实现更多拓扑及电路结构的能力。针对离散结构的电路形态迥异于传统的平面规则结构这一特点,本论文采用近似等效电路分析方法,研究了离散结构损耗、宽带、小型化等特性。
  2.提出了离散结构高效的搜索策略和方法。本论文将具有遗传操作算子的MOEA/D(MOEA/D Combined with Genetic Operators,MOEA/D-GO)作为优化内核来求解离散结构优化问题。为加快算法设计效率,本论文将微波无源器件设计相关的工程经验融入到MOEA/D-GO中用于解决离散型微波无源器件多目标优化问题(Multi-Objective Optimization Problem,MOP),提出了若干种高效的优化搜索策略和方法。
  3.首次将平面离散结构应用于高性能定向耦合器设计。论文分析了与定向耦合器相对应的无耗及有耗四端口网络S参数约束,给出了各端口之间的相差与隔离度及耦合度之间的约束关系,明确了离散结构优化搜索的目标。在此基础上,结合前述的高效搜索策略和方法实现了一系列基于平面离散结构的高性能定向耦合器设计。这些设计实例获得的整体性能显著优于已见诸报道的设计结果。
  4.研究了平面离散结构在高性能滤波器中的设计应用。本文利用离散型耦合结构替代原滤波器中部分耦合结构实现了高性能小型化滤波器设计,直观的展现了离散结构在滤波器设计应用中带来的好处。在此基础上,进一步设计了全离散型滤波器。此外,结合离散结构在定向耦合器中的设计优势,首次将离散结构应用于高性能巴伦滤波器设计中,并总结了不同优化搜索策略下的设计效率对比。
  5.首次将离散结构用于多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)天线隔离设计。论文先简单介绍了离散结构去耦原理,明确了离散结构在搜索优化过程中主要改善的天线参数。然后在此基础上,设计了若干款高隔离MIMO天线,分别是双平面倒F天线、双印刷单极子天线、双微带贴片天线。最后,讨论了引入离散隔离结构后对MIMO天线性能的影响,并探讨了与离散结构设计有关的因素,如单元尺寸、设计区域大小、小块密度等。
  综上,本论文围绕在给定材料、工艺和电路设计空间条件下的电路结构设计展开,采用有效的平面离散结构描述技术和多目标优化技术,为结构适应性好、各项性能趋优的小型化高性能微波无源器件的设计,提供一种全新、高效的设计技术。
[硕士论文] 张梦君
物理学、凝聚态物理 河南师范大学 2018(学位年度)
摘要:二十世纪初,电子二极管的出现开启了电子科学发展的黄金时代,集成电路的出现开拓了电子器件微型化的道路。随着电子技术的快速发展,对电子器件的集成度要求越来越高,传统电子器件已经难以满足人们的发展要求。因此,纳米与分子器件的研究具有重要意义。低维纳米系统,例如石墨烯、单分子磁体、异质结等,会呈现出类似微电子器件的特性,如负微分电阻特性、限流特性、场效应晶体管特性等。
  本论文主要运用非平衡格林函数和第一性原理计算相结合的方法探索了几类单层纳米材料的电子输运性质,这些体系包括异质结,边缘修饰或掺杂的纳米带等。主要工作由以下几部分组成:
  1.探索了类磷烯锯齿型MX(M=Ge/Sn,X=S/Se)纳米结构的电子输运性质。GeS和GeSe纳米带具有非常相似的电子传输性质,其电压-电流曲线表现出负微分电阻效应,与带宽没有明显的依赖关系。电流通过GeS和GeSe纳米带时主要沿金属边缘传播。SnS纳米带表现出限流效应。SnSe纳米带在较低的电压下呈现出现负微分电阻效应。
  2.研究了锯齿型蓝磷纳米带(ZBPNRs)的电子输运性质,ZBPNRs的两个边缘被不同的官能团修饰(即-H,-O和-OH)。这些官能团可以调整ZBPNRs的电子输运性能。蓝磷加氢(ZBPNRs-H)表现出半导体性质,其带隙不随着带宽变化。蓝磷边缘被氧化(ZBPNRs-O)时表现出金属性,其电流-电压曲线表现出负微分电阻效应,且与其带宽无关。边缘加羟基的蓝磷纳米带(ZBPNRs-OH)为直接带隙半导体。
  3.研究了锯齿型二硫化钼纳米带(ZMoS2NRs)的电子传输性质。ZMoS2NRs的电流-电压曲线表现出负微分电阻效应,并且与纳米带宽度无关。通过ZMoS2NRs的电流主要沿着Mo原子边缘,具有两个不同的局部电流通道(Mo→Mo跳跃电流和S→Mo→S键电流)。当在低偏压下引入Mo边缘处的Mo空位缺陷时,电流将被抑制,而在高偏压下,另一个S边缘通道被打开,通过缺陷的ZMoS2NRs的电流将稍微增加。
  4.介绍了几种锯齿型MoS2-WS2横向异质结的电子输运性质。各种MoS2-WS2横向异质结显示出类似于原始MoS2和WS2纳米带的电流-电压特性,并且它们显示出奇特的负微分电阻效应。电子总是沿着金属边缘传播。结果表明这种过渡金属二硫化物异质结可以作为负微分电阻器件的候选材料,并且在纳米器件中具有潜在的应用价值。
[博士论文] 金雪莹
仪器科学与技术 中国科学技术大学 2018(学位年度)
摘要:在光信息科学发展的道路上,对光的感知、传输和控制提出了越来越高的要求,而传统的光子学器件显然不能满足需要,能够传输和操纵光信息的新型光子学器件受到人们关注。在众多的光子学平台当中,回音壁模式(WGM)微腔由于具有极高的品质因子(Q值)和极小的模式体积(V),增强了光-物质之间的相互作用,为大量基础物理研究和应用光子学器件研发提供了一个非常棒的平台,在光学通信、传感、微波光子学和量子计算等领域有重要应用。基于WGM微腔平台,我们可以产生、感知、传输和调控光信息,且随着微纳加工和封装技术的完善,微腔平台可以向微型化、实用化方向发展。本文主要以准柱形腔、微球腔为载体,深入探究微腔的基本原理、耦合与传输特性以及制备方法,开展了WGM微腔平台在窄带滤波、纳米粒子探测、电磁诱导透明和群延迟器件领域的应用研究。具体有以下几个方面:
  (1)搭建了WGM光学微腔耦合实验系统。
  论文完整阐述了在实验室进行微球腔、准柱形腔、晶体微腔以及耦合器光纤锥的制备过程。特别的,我们在实验室搭建了集晶体腔磨削、抛光、清洁、检测的光机电一体化实验体系,摸索出一套针对晶体微腔的粗磨、粗抛和精抛工艺过程。另外,我们构建了基本耦合系统,并表征了各种微腔的耦合特性,比较了三种不同类型腔的特性,为后续实验奠定了实验基础。
  (2)实现了基于准柱形腔稳定耦合平台的可调谐超窄线宽滤波器。
  提出并实现了表面纳米量级凸起的新型准柱形腔,构建了基于准柱形腔的稳定调谐耦合平台,通过加入探测光纤,成功实现了基于准柱形微腔的可调谐窄带滤波器。实验室制备的准柱形腔展现了干净、近等间距的谱,超高Q值(3.1×107)以及超小轴向自由频谱范围(FSR~0.03nm),极大降低了全调谐难度。其模式体积较大,更容易接近、控制、操纵模式场。从理论和仿真两个角度构建了准柱形腔耦合系统的物理模型,求解出模式场分布、透射谱特性、模式体积、以及频率间距等特性。实现了稳定、可控的耦合以及轴向模式的选择性激发,并利用该稳定耦合平台,通过再加入一根探测耦合光纤锥,验证了模式的选择性激发和探测,从而实现可调谐、鲁棒的Add-drop窄带滤波器件。
  (3)实现了单个准柱形腔中的可调谐电磁诱导透明(EIT)和Fano谐振现象。
  论文在单个准柱形腔中实现了可调控的EIT和Fano谐振,实现了EIT和Fano的操纵和二者之间相互转化,进行了系统的理论建模,解释了准柱形腔系统产生可控EIT和Fano现象以及相互之间转化的内在机理。实验展示了垂直位移调谐时,由于耦合强度的变化,可以产生谱形变化的EIT和Fano谐振,它们之间可以相互转化;水平位移调谐可以产生有趣的周期性非对称的Fano谱形。更重要的是,这两种机制可以同时作用在同一个模式上,在我们的准柱形腔耦合平台上可以观测并操纵这种有趣的现象。这里提出的方法为观测,调谐,和操纵EIT和Fano谐振提供了一个稳定、精细的平台。
  (4)首次实验验证了大粒子流环境下的分布式纳米粒子探测。
  基于微球腔耦合系统,测试了蜡烛燃烧产物这一实际大粒子流环境下的分布式多粒子模式分裂。实验展示了总的线宽展宽与沉积粒子的数量成正比,与理论模型吻合。探测信号对热波动和粒子沉积角位置不敏感。另外,这种模式分裂机制在分裂不可观测条件下仍然工作良好。这一工作的结果对实际环境如燃烧物、交通尾气和环境空气中的PM2.5监测具有重要价值。
  (5)揭示了三层膜微球腔的色散调控特性,提出并验证了多个垂直耦合腔系统用于色散补偿和增大延迟量的机理。
  率先提出用涂覆三层膜的方法对微球腔的群速色散(GVD)进行调控。构建了GVD调控的物理模型,从理论上证明了通过改变外层厚度,两高折射率层间隙,以及涂覆材料,GVD在正常色散和反常色散很大范围内可控,零色散波长(ZDW)可以从可见光波段调到近红外窗口。首次证明了,这种结构中的ZDW与两高折射率层的折射率有良好的线性关系。另一方面,我们提出了一个多个垂直耦合腔(multi-VCR)系统,实现近零色散、可调谐、大延迟量的群延迟线系统。从理论上证明了,该系统的GVD补偿特性使其成为一个更加灵活的光学群延迟线器件。
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