摘要:提出一种基于马赫 -曾德尔干涉仪(MZI)与光电振荡器(OEO)的高灵敏度光纤磁场传感器。基于光电振荡器的传感原理，建立了该 MZI的波长灵敏度与 OEO频率灵敏度之间的映射关系，揭示了 OEO频率灵敏度随干涉仪波长灵敏度增加而提升的趋势。为制作马赫 -曾德尔干涉仪，采用将两根单模光纤间错位拼接一段锥形光纤的方法，该结构可将宽带光源发出的光调制为正弦光谱。实验结果表明，在 1. 6~12. 8 mT磁场范围内，该传感器的频率灵敏度达 324 Hz/ mT，对应的测量误差在 ±0. 96 mT以内，验证了该传感器在磁场测量中具有高灵敏度和稳定性。

摘要:光纤局域表面等离激元共振(LSPR)传感具有无标记检测、样本消耗量少和远距离传感等优点。文章利用液 -液界面自组装方法，在光纤上快速组装均匀且致密的金三八面体单层膜，成功制备了光纤 LSPR传感器。表征结果显示，光纤表面金三八面体排列规则，分布均匀且覆盖率高，未出现纳米颗粒团聚现象。仿真分析表明，相较于同一尺寸的金纳米球，金三八面体的多尖端结构能够产生更显著的局部电场增强效应。结合微流控技术，利用该光纤 LSPR传感器成功实现了不同浓度蔗糖溶液的折射率传感，最高灵敏度可达 312 nm/RIU，展现了良好的检测性能。

摘要:随着信息技术的不断发展，通信系统对数据传输速率的要求不断提高。为扩展高频带宽并降低电路功耗，文章设计了一种用于接收 1/4速率架构的 60 Gb/s PAM4信号 SerDes接收端。该设计提出采用跨导 -跨阻(Gm-TIA)结构的连续时间线性均衡器(CTLE)与并行四抽头前馈均衡器(4-tap FFE)相结合的均衡策略以扩展高频带宽，并采用 1/4速率结构进一步降低功耗。电路基于 28 nm CMOS工艺实现，在 1.05 V/1.2 V电源电压下，后仿真结果表明:在奈奎斯特频率 15 GHz处，CTLE可补偿 18. 5dB的信道衰减；经 4-tap FFE均衡后，输出眼图的眼宽为 0. 6UI，眼高为 120 mV；整体接收端功耗为 83. 71 mW，能效为 1. 40 pJ/bit，版图核心面积为 394. 55 μm× 343. 53 μm。所设计的电路适用于高速串行接口等通信应用。

摘要:基于光子传输理论和电子与半导体相互作用理论，建立电子轰击互补金属氧化物半导体(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，计算二次电子的信噪比，重点分析入射电子能量、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、减少电子倍增层厚度以及降低工作温度等一系列措施，能有效提高电子倍增层的信噪比使其达 75. 35 dB。本研究成果对 EBCMOS电子倍增层的制备具有理论指导意义。

摘要:针对中波弱光探测下线性模式 APD的需求，设计基于 InAs/GaSb二类超晶格和 AlGaAsSb四元合金分别作为吸收层和倍增层的雪崩光电探测器。通过构建 AlGaAsSb合金的碰撞电离模型，基于 SILVACO-ATLAS仿真平台系统模拟了倍增层厚度及掺杂浓度、吸收层厚度及掺杂浓度等结构参数对器件 I-V特性、电场分布以及瞬态响应的影响，从而获得最佳的模型参数以减小暗电流和提高增益。同时，也探究了不同温度对器件性能的影响。仿真结果显示在 300 K温度下，工作电压下的增益为 16. 4，在击穿电压处的最大增益为 129. 5，比探测率为 2. 39×1011 cm·Hz1/2·W.1。该研究可为在室温下工作的中波红外雪崩光电二极管提供理论参考。

摘要:针对 GaN基蓝光 Micro-LED芯片，文章采用电流 -电压(I-V)特性和电流噪声功率谱密度分析相结合的方法，系统研究该器件电流输运机制及其在不同电流注入条件下的低频噪声特性。研究结果表明:在低电流注入区间(1 nA

摘要:基于 XFAB 180 nm CMOS工艺设计并实现了一种新型事件驱动视觉传感器

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；随后，根据薄膜性质设计并制备全背电极结构的 PEDOT∶PSS/n-Si和 MoOx/n-Si异质结 TOPCon太阳电池，通过量子效率(EQE)、光照 /暗态 J-V曲线及稳定性测试对比性能。结果表明，PEDOT∶PSS/n-Si太阳电池具有更高的 P-N结质量和转换效率，而 MoOx/ n-Si太阳电池则具有更高的开路电压和稳定性。本研究为基于非掺杂硅基异质结太阳电池优化提供了理论参考。

摘要:随着遥感卫星设计寿命需求逐步提升，图像传感器作为遥感载荷的核心器件，其寿命直接决定了卫星的整体寿命。目前，CMOS图像传感器已成为遥感载荷中可见光探测的主要器件，但现有寿命评估方法仍以质量保证试验为主，缺乏定量化分析。文章提出一种基于任务需求的 CMOS图像传感器寿命评估方法，以虚拟的遥感任务为例，在设计阶段对 CMOS图像传感器进行可靠性设计分析，并在试验阶段制定质量保证方案。通过辐照试验重点研究器件受辐照后的性能退化规律，结合任务环境中的累积辐照量预测，定量评估遥感相机寿命末期 CMOS图像传感器的成像信噪比等关键指标。结果表明，在 8年设计寿命内，器件性能退化可控，信噪比满足任务需求。该方法可为长寿命遥感相机的可靠性设计与验证提供理论支撑。

摘要:基于超结理论，设计出一种深槽型半超结垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管(DT-SSJ VDMOS)，通过 Silvaco TCAD仿真平台模拟了其电学特性，并与深槽型 VDMOS

摘要:文章采用等离子体增强化学气相沉积法制备 In掺杂 β-Ga2O3薄膜，系统研究了 In掺杂对 β-Ga2O3基日盲光电探测器性能的调控机制。该探测器在 5V偏压、254 nm波长光照(275 μW/ cm2)条件下展现出优异性能:最大光响应度达 480 mA/W，探测度达 6. 42×1013 Jones，外量子效率为 235%，光电导增益为 2. 15，最大光暗电流比接近 1×106。高温生长更有利于 In的掺入，相对于不掺 In情况，相同光照和偏压条件下掺 In后 β-Ga2O3薄膜光电流明显增大。薄膜中的氧空位与晶格缺陷会对光电探测器性能产生关键影响，其中高占比的表面氧空位通过吸附氧分子和形成表面势垒，影响电子积累与输运，从而在 254 nm紫外光照射下提高了光电流响应，而光响应参数随光强增加而减小主要由于载流子的散射与复合。该探测器对深紫外低光强的极高灵敏度保证了其在光学传感应用中的巨大潜力，此研究还为高效率 In掺杂 Ga2O3的深紫外光电探测器提供了新的设计思路。

摘要:提出并研制了一种基于光栅辅助反向耦合器的粗波分复用器芯片。该器件由三个具有不同反射波长的光栅级联而成。引入光栅辅助反向耦合器结构，不仅省去了使用分立的环形器，同时有效规避了传统片上分束器带来 6 dB的附加损耗问题，还能有效抑制反射光对信号光的串扰。基于绝缘体上硅平台，通过优化光栅宽度、周期数量等关键参数，并结合切趾化设计方法，成功研制出三通道的粗波分复用器芯片。实验结果表明，器件的片上插损约为 2.5 dB，信道串扰低于 .24 dB，光谱呈现典型箱式响应，芯片面积仅为 0.6 mm×1.5 mm。该研究成功突破了基于常用结构粗波分复用器件尺寸大、带宽小和难以获得箱式光谱响应的技术瓶颈。所研制的芯片在城域接入网、光纤到户、数据中心互联及硅基光子集成系统等领域具有重要应用价值。

摘要:集成式干涉光纤陀螺(Integrated Interferometric Fiber Optic Gyroscope，I-IFOG)凭借微型化、低功耗的特点，成为新一代干涉式光纤陀螺的技术方案。由于光学器件在芯片化集成后不再以保偏光纤连接，无法保持偏振态稳定，陀螺的角速度测量精度和稳定性大大降低。偏振误差问题将进一步制约 I-IFOG的实际使用。文章根据 I-IFOG的光路结构，采用琼斯矩阵建立了集成光学芯片的偏振度与陀螺相位误差的数学模型。通过数学模型分析可知，影响偏振误差的主要原因为集成光路中偏振串扰、模式色散等引起的非互易性相移误差。因此，在集成光路中设计了一种新型波导起偏器，用于滤除不需要的偏振光，使信号光保持高偏振度。利用偏振分析仪对信号光偏振态测试，所提出的起偏器结构与传统偏振器相比，偏振度提高了 7. 16%，偏振消光比提高了 39. 8%。最后，搭建了基于所提出的偏振误差抑制方法的集成光纤陀螺试验样机，并进行了整机静态性能测试。集成光纤陀螺样机实现了地球转速的测量，测量精度为 0.112 9(.)/h。

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 9~11 μm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行仿真，结果显示，集成超表面后的探测器响应电压可达到 37. 876 mV，响应率和探测率经计算后分别为 41. 9 V/W和 1. 97×108 cm·Hz1/2·W?1，相较于未集成的探测器，其性能分别提升了 38. 9%，38. 7%和39. 7%。

摘要:单晶硅作为半导体器件的核心基础材料，具有高硬度、高脆性和低断裂韧度等特性，在微纳加工领域面临显著挑战。激光加工技术广泛用于单晶硅微结构加工，但其固有的热效应易导致材料热损伤。针对这一问题，文章提出一种基于激光电化学复合的硅晶圆通槽加工新方法，用于硅晶圆通槽的高质量加工。该方法基于单晶硅导电性随温度升高的物理特性，通过激光的光 -热耦合效应激发材料的导电活性，实现激光刻蚀与电化学溶解的协同作用机制。研究揭示了激光诱导电化学加工的物理化学机理，并据此设计了相应的试验装置与工艺方案。对比实验数据表明，激光电化学复合加工在表面质量方面优于传统激光干切方法。通过参数优化实验发现，当施加电压达到 40 V时，加工表面粗糙度可显著降低至 310 nm，相较于基础工艺有较大提升，展现出优异的加工质量调控能力。

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；环芯少模光纤由于其特殊的纤芯结构，表现出更高的折射率差，椭圆型环芯少模光纤各模式间的重叠最小。本研究不仅为对少模光纤的结构设计及优化提供参考，还为进一步探究少模光纤在高质量的信号传输中的应用奠定理论基础。

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；阻抗带宽为 9. 06~22. 55 GHz(85. 4%)；3 dB圆极化轴比带宽为 9. 91~21. 54 GHz(74%)；峰值增益为3. 5dBi；尺寸为 11. 7 mm×11. 7 mm×0. 127 mm(0. 38λ mm×0. 38λ mm×0. 127 mm，λ 为 9. 91 GHz对应的自由空间波长)。所设计的天线结构简单紧凑、工作频带宽，能覆盖 Ku波段。

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 1h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. 34 Ω/□，平均可见光透射率接近 96%，品质因子高达 1 090. 45 /Ω。经高真空退火处理后，超薄金属基多层透明电极具有良好的热稳定性和优异的光电性能。

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时钟采集沿之间的时间差，为延时起点提供精确基准。延时控制采用分级递进:首级粗时间计数通过时钟周期累加实现毫秒级延时；次级粗相位调节完成时钟周期内整数倍延迟单位的补偿；末级细相位调节依托可编程延迟单元实现精细调节。DDG设计中包括抖动自测量和校准方法，适用于内部和外部触发，其设计资源完全依赖于 FPGA片内基础资源，确保了设计的广泛适应性。实验结果表明，当使用频率精度为 ±0. 5 ppm的振荡器时，在补偿后的外部触发模式下，时间最小延时步进可达(37. 5±7. 5)ps，在 2 ms延时下输出抖动优于 270 ps(均方根误差为 31 ps)，验证了该架构在星载激光测距系统中的工程适用性。

摘要:高精度光纤陀螺仪(FOG)的发展方向呈现集成化和小型化趋势，其核心目的在于通过结构优化实现器件微型化的同时保证测量精度的提升。文章基于系统级封装方式，将光纤陀螺信号处理电路的 ADC、FPGA、DAC裸芯(DIE)通过键合线工艺集成至单一基板。针对金丝键合线的物理参数(线径、跨距、弧高)对信号完整性的极大影响，构建精细化电磁仿真模型，系统探究键合线几何参数与基板微带线宽度间的耦合效应对信号传输质量的影响机制。通过引入 L9(3?)正交试验法，对四组关键参数组合开展多目标优化分析，得到针对 FOG信号处理电路的 SiP键合线及基板微带线最佳组合方案，为光纤陀螺信号处理电路的系统级封装集成化提供工程实践参考。

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 Ruler序列确定指数矩阵的首行元素，继而通过 SC搜索算法迭代生成后续元素，最终构造出满足无 4，6环约束条件的指数矩阵，并据此生成奇偶校验矩阵。仿真结果表明，当误码率为 1×10?6时，相较于同码率、码长的QC-LDPC基准编码方案，所提出的 SC-QC-LDPC码在码长为 1 200和 3 600时的净编码增益分别最小能改善 0. 23和 0.12 dB，展现出优异的纠错性能。此外，该构造方法兼具码长和码率配置灵活性和较低的计算复杂度优势。

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螺光路平均波长稳定性提升了 88%，其在常温下 9个月内的标度因数稳定性优于 5 ppm，并且改进后光纤陀螺其他性能参数未见明显劣化，验证了该方法的有效性。

摘要:针对螺栓在长期工作中出现松动、蠕变，提出一种基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)传感的螺栓应力测试方法。首先，利用飞秒激光加工技术透过光纤涂层制作 FBG，基于该光纤光栅设计线性腔结构的掺铒光纤激光器，实现具有高信噪比的激光输出；其次，分别设计并制备不同尺寸的不锈钢和铝材质的螺栓垫片，并对其受力特性进行仿真分析；然后，将 FBG分别嵌入不锈钢和铝材质垫片槽中并结合螺栓构建应力测试系统，通过对垫片表面施加应力，使得 FBG产生相应的形变，从而导致激光波长出现漂移。实验中，分别对槽深为 1，1.5 mm的不锈钢和铝材质垫片的螺栓应变测试系统施加 0~10 N·m应力，随着应力的增加，激光波长出现红移，1 mm槽深的不锈钢和铝垫圈传感器中心波长分别共移动了 41和 61.8 pm，灵敏度分别为

摘要:针对星敏感器中高灵敏度大面阵探测器芯片稀缺性问题，提出基于国产高灵敏度 CMOS图像传感器(CIS)的成像组件设计方案。依据星敏感成像组件工作原理，设计基于 CIS的星敏感成像组件硬件电路系统，开发基于高级可扩展接口(Advanced Extensible Interface，AEI)总线的 FPGA与 DSP交互式高速数据传输软件模块，并对星敏感器实际应用中关注的非均匀性、线性度、动态范围以及信噪比等技术指标进行了测试。研究结果表明，该 CIS星敏感成像组件的各项指标均满足恒星探测的实际应用需求。

摘要:电网的误操作是设备损坏和系统故障的重要原因之一。为提高电网防误操作能力，文章提出一种基于多模态数据融合的电网防误诊断方法。首先，通过双向门控循环单元对采集的视频监控、传感器数据和操作日志进行多模态数据融合，并采用多交互注意机制来获取多模态数据的统一表示。其次，通过 Bayesian神经网络更新长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)模型权重，结合 Bayesian对不确定性估计和 LSTM对时间序列数据处理的优势，将多模态数据的融合特征输入 Bayesian-LSTM网络，实现电网防误诊断。实验结果表明，所提方法可以有效提高电网误操作诊断的准确率，进一步提升电网运行的安全性与稳定性。

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，二阶波长的温度灵敏度和应变灵敏度分别为 5. 52 pm/℃和 0. 61 pm/με，约为一阶波长灵敏度的一半。本研究为拓展光纤传感的工作波长范围及硅基探测器的应用提供了技术支持。