半导体光电最新期刊目录
基于FPGA内部资源的高精度数字延时系统设计————作者：冯伟;于文博;栾超;向雨琰;李松;
摘要：面向星载激光测高系统回波模拟设备对长距离传输、高精度延时的需求，提出一种基于现场可编程门阵列（FPGA）片上特殊延迟资源的全数字式脉冲延时发生器（DDG）架构。该自测量补偿型DDG采用“内插延时线+三级粗、细时间延迟电路”的复合结构设计，通过多级协同控制实现从亚纳秒到毫秒量级的高精度延时覆盖。系统核心采用基于CARRY4进位链的内插延时线模块，可精确测量外部触发信号到达时刻与FPGA时钟采集沿之间...
基于相位掩模板法二阶光栅刻写及传感特性研究————作者：杨铎;廖晶晶;黎琪慧;杨忠旭;辛璟焘;
摘要：为将光纤光栅传感系统的工作波段拓展至硅基探测器适用的近红外波段，采用1 550 nm波段的相位掩模板进行780 nm波段的二阶光栅刻写研究。首先，分析了二阶光栅的成栅机理，并搭建紫外激光-相位掩模的刻写系统制备了二阶光栅。研究结果表明，二阶光栅的中心波长与一阶中心波长呈近似二倍关系，并且二阶波长的带宽较窄。随后，利用刻写的光栅封装了应变传感器和温度传感器，并系统研究了其温度和应变特性。结果表明，二...
高真空退火处理超薄金属基透明电极性能研究————作者：罗国平;王国豪;黎薇;王美珍;江静雯;罗苑幸;朱伟玲;
摘要：氧化物/金属/氧化物多层结构透明电极被认为是氧化铟锡的潜在替代品。采用磁控溅射法制备超薄金属基透明电极，研究高真空退火处理对多层透明电极微观结构、表面形貌和光电性能的影响。实验结果表明，高真空退火处理影响了透明电极的晶粒尺寸和表面形貌，使薄膜变得更加致密，对载流子散射损耗更低，进而提升了光电性能。在200℃高真空环境下退火处理1 h后，超薄金属基透明电极仍保持较好的光学性能和电学性能，方块电阻为8...
EBCMOS电子倍增层信噪比的理论分析与模型构建————作者：王重霄;陈卫军;宋德;梁荣轩;岳纪鹏;夏浩然;刘名杉;
摘要：基于光子传输理论和电子与半导体相互作用理论，建立了电子轰击互补金属氧化物（EBCMOS）中电子倍增层的二次电子波动性引起的增益噪声形成机制模型。采用蒙特卡罗模拟方法，计算了二次电子的信噪比，重点分析了入射电子能量、钝化层种类与厚度、电子倍增层厚度与掺杂浓度等系统参数对增益噪声的影响。结果表明，使用Al2O3钝化层材料，并通过减薄钝化层厚度、降低掺杂浓度、...
集成超表面的MEMS热电堆红外探测器的设计及仿真————作者：邵泊游;王凯;雷程;宫明峰;姬迪洋;张震宇;郭晋竹;梁庭;
摘要：MEMS热电堆红外探测器作为一种重要的红外探测技术，已在众多领域得到了广泛应用。随着红外技术的不断发展和应用需求的不断增加，对热电堆红外探测器的性能指标也提出了更高的要求。文章设计了一种在吸收区集成超表面结构的热电堆探测器，该结构对9～11μm的红外光吸收率增大到70%，同时，将热偶条形状设计为热端窄、冷端宽的四边形结构，可使热端向温度集中区进一步延伸，并有效降低了内阻。通过有限元仿真软件对结构进...
少模光纤弯曲特性分析————作者：王健健;汤锐;尚秋峰;
摘要：少模光纤作为实现模式分复用的关键技术，已成为提升光纤通信传输容量的研究热点。文章通过有限元建模方法，分析研究了普通阶跃少模光纤、环芯少模光纤以及椭圆型环芯少模光纤的弯曲半径、纤芯半径对其弯曲特性的影响。通过对比分析有效折射率、弯曲损耗以及有效模场面积三个性能指标，得出结论：弯曲对于三种少模光纤各阶模式的有效折射率影响较小；随着弯曲半径的增大，少模光纤的弯曲损耗呈下降趋势，而有效模场面积呈增加趋势；...
基于临近耦合馈电的超宽带圆极化天线————作者：王树奇;陈家乐;
摘要：针对通感一体化技术卫星通信对超宽带、圆极化的双重需求，提出一种加载弧形枝节的超宽带圆极化微带天线设计方法。该天线通过对方环天线进行裁剪处理，有效调节表面横向电流和纵向电流，以产生圆极化波。此外，通过在天线加载两个1/4圆弧型枝节，进一步扩展了天线的轴比带宽。同时，通过设计天线底层的临近耦合馈电结构，与天线顶层产生谐振，实现天线小型化，并扩展阻抗带宽。从仿真和测量结果可以看出，天线为右旋圆极化辐射；...
光纤陀螺标度因数长期变化抑制技术研究————作者：宋建;黄继勋;冯文帅;刘元元;
摘要：高精度光纤陀螺广泛使用掺铒超荧光光纤光源，其输出光的平均波长会随着使用时间的增加发生漂移，导致光纤陀螺标度因数稳定性不能满足长期使用需求。文章提出一种平均波长长期稳定性提升技术，首先加入了泵浦功率控制回路，稳定泵浦功率减小泵浦源老化带来的泵浦功率损失和平均波长漂移；然后加入高斯滤波方案，滤除光谱中不稳定波段光以提升光谱稳定性与对称性，并通过仿真模拟优化了滤波器参数。实验结果表明，使用该方法的光纤陀...
基于减法构造搜索算法的新颖8环QC-LDPC码构造方法————作者：袁建国;杨婷;伏博文;熊龙宇;
摘要：针对准循环低密度奇偶校验（Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check, QC-LDPC）码中存在的短环结构会严重影响码字纠错性能的问题，文章提出一种基于减法构造搜索算法的新颖8环QC-LDPC码构造方法。该方法利用减法构造（Subtraction Construction, SC）的搜索算法来构造围长至少为8的QC-LDPC码。具体实现过程为：首先采用Golomb ...
PEDOT∶PSS/n-Si和MoOx/n-Si异质结太阳电池比较研究————作者：王嘉文;崔义乾;羊小倩;张瑜;于威;
摘要：文章对聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚（苯乙烯磺酸盐）(PEDOT∶PSS)和氧化钼（MoOx）两种空穴传输材料及其所制备的n-Si异质结隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳电池进行了系统地比较研究。首先对比了PEDOT∶PSS和MoOx薄膜的功函数、电阻率、光吸收及对硅片的减反射作用等光电特性，然后根据薄膜性质设计了P-N结置于背面的全背电极PEDOT...
一种新型轨道角动量光纤的设计与研究————作者：赵丽娟;静恩博;徐志钮;华子明;姬昆鹏;李军辉;许长清;李文锋;
摘要：设计并研究了一种包层采用三层矩形空气孔结构的新型光子晶体光纤。通过有限元法建模并优化确定了该光纤的最优结构，进一步分析了其在1 300～1 700 nm波长范围内的关键光学参数。结果表明，该光纤在此波段内可支持46种轨道角动量模式的稳定传输，且相邻模式间的有效折射率差均大于1×10-4。此外，模式纯度均达到98.8%，有效模场面积均大于6.4×10-11m2，非线性系数均低于2.24×10-3，数...
基于片式封装微纳光纤的布里渊散射特性研究————作者：耿豪键;张立欣;张磊;李炫;李永倩;
摘要：为实现高灵敏度的温度传感测量，提出一种基于片式封装的微纳光纤温度传感结构。分析不同纤径微纳光纤的光场能量分布及其布里渊散射谱，并依据多种声学模式的特性，利用有限元仿真得到微纳光纤在不同声波模式下的温度灵敏度；对封装结构与材料进行设计与分析，选择片式结构及PMMA材料封装，仿真得到封装后的微纳光纤的温度灵敏度最高为4.83MHz/℃，相较于未封装时灵敏度提高了约363%，证明片式封装可有效提升微纳光...
基于萨格纳克环级联光纤布拉格光栅的双参量传感器————作者：陈慧超;刘成晨;陈志萌;黄昌清;
摘要：设计了一种基于错位保偏光纤-少模光纤的萨格纳克环级联光纤布拉格光栅高灵敏度双参量传感器，可实现对应变和温度的同步测量。首先将保偏光纤沿慢轴方向与单模光纤进行错位熔接，随后将其另一端与少模光纤熔接形成复合光纤结构。通过将复合光纤结构的两端连接到至3 dB光纤耦合器，形成萨格纳克环路，萨格纳克环与光纤布拉格光栅级联形成基于错位保偏光纤-少模光纤的萨格纳克环级联光纤布拉格光栅的传感探头。实验结果表明，萨...
基于合成成形的光电子脉冲幅值提取方法研究————作者：李成伟;韩振伟;宋克非;何玲平;陶琛;
摘要：针对微通道板光子计数成像探测器输出光电子脉冲幅值提取精度不足的问题，文章系统研究了合成成形法参数与脉冲信号幅值精度的相关性。基于反褶积技术和冲激响应不变法原理，提出一种适用于光电子脉冲信号的准高斯合成成形方法。仿真结果表明，当输入信号白噪声标准差为0.1时，随着成形宽度参数的增加，提取幅值的标准差降低至0.02，证实该方法有效提高了脉冲幅值测量精度。通过建立脉冲识别阈值与漏记率、误判率之间的关系模...
一种基于PnP-ADMM的快照式关联成像图像重构算法————作者：孙潇雨;雷腾;丁源;李元戎;王世勇;
摘要：针对现有关联成像图像重构算法难以兼顾重建能力和适用性，提出一种基于即插即用交替方向乘子法（PnP-ADMM）框架的快照式关联成像图像重构算法。该算法通过模拟化架构设计，允许灵活嵌入先进去噪先验模型，在低采样率和高采样率条件下均显著提升重建效果。当采用深度卷积神经网络FFDNet作为去噪器时，成功融合了模型驱动和学习驱动方法的优势，克服了传统压缩感知与深度学习方法的局限性。实验结果表明，与基于全变分...
超高行频高灵敏度短波红外焦平面读出电路研究————作者：景松;黄松垒;李淘;杨睿杰;张镇锋;李雪;
摘要：针对食品色选以及医疗成像的应用，设计了一款适用于短波红外InGaAs焦平面的高行频高灵敏度1 024×1元线列读出电路。读出电路输入级采用CTIA结构，具有较高的注入效率，针对微光、强光等不同应用场景，设计四档积分电容，其中最高增益档积分电容为10 fF。研究单元电路输出级瞬态响应，优化开关管尺寸、设计高带宽运放以减小关键节点时间常数，进而降低输出级运放噪声，提高动态范围。优化读出电路版图电源网络...
基于对抗生成网络的分布式光纤声波车辆传感信号高性能去噪方法————作者：江淦;胡天宇;熊彬博;彭飞;
摘要：分布式光纤声波传感系统（DAS）已被证实能够实现被动、广覆盖且高空间分辨率的车辆检测与定位，其无需现场部署传感器设备的特点使其具备显著的成本优势。然而，基于DAS的车辆检测系统在实际应用中容易受到环境噪声和系统衰落的影响。针对该问题，提出一种多尺度上下文对抗生成式网络（MCGAN），该网络通过多尺度空洞卷积提取特征，有效整合不同尺度的层次化信息，从而显著提升模型的去噪性能。实验结果表明，MCGAN...
基于CCL-YOLO的洗手动作检测算法————作者：陈昌川;周鑫蔚;龙虹毓;郭中原;祝鹤;
摘要：针对现有YOLOv7模型在洗手动作检测中存在的检测精度低、抗环境干扰能力弱、相似动作区分度低等问题，提出一种基于改进YOLOv7的CCL-YOLO目标检测算法。该算法通过引入增强型轴向局部注意力机制，有效增强模型对长距离上下文信息的捕捉能力；采用CARAFE算子代替原算法的最近邻插值上采样方法，实现更高效的内容感知与特征重组，在并未增加模型参数的情况下显著提高对动作检测的精度；通过将SPPCSPC...
钨薄膜原子层沉积腔室内前驱体分布模拟与实验研究————作者：刘志远;王国政;徐子晧;蒋恩桐;高管哗;杨继凯;
摘要：利用SolidWorks软件构建了原子层沉积反应腔室的三维模型，并利用ANSYS Fluent流体模块对乙硅烷（Si2H6）和六氟化钨（WF6）两种前驱体在反应腔室内的分布特性进行了数值模拟分析。模拟结果表明，前驱体在腔室内的分布均匀性与脉冲时间、腔室压强及温度密切相关：脉冲时间越长、腔室压强越低、腔室温度越高，前驱体的分布均匀性越好。在优化条件下，即腔室温度为250℃，载气流量为20 sccm，...
1920×1080元高灵敏行间转移CCD图像传感器————作者：李金;杨洪;孙晨;熊圆圆;田智文;
摘要：为解决小像元行间转移电荷耦合器件（ITCCD）的电荷转换灵敏度低以及强光照射下出现的光晕问题，对行间转移CCD器件拓扑结构、像元抗晕结构、片上读出电路以及工艺等技术进行研究，设计并研制了一款高清行间转移CCD图像传感器，器件有效阵列规模为1 920×1 080元，像素尺寸为7.4μm×7.4μm。测试结果表明，器件突破了1.0μm多晶硅栅长放大器设计及制作技术，器件电荷转换灵敏度可至22.4μV/...
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