摘要:光学调制器是利用外源性能量来改变光信号特征的基础光子器件，主要功能包括对光信号的振幅、频率和相位等物理参数进行精确调控。基于调制器构建的集成光子芯片凭借其大带宽、高速信号处理能力和极低功耗的优势，已成为未来光通信、光互连和光计算的核心硬件平台。传统研究聚焦于调制速度，而当前微型化需求和能效优化目标逐渐将研究重点转移到调制效率上。文章系统阐释光学调制器的能效优化机制，重点对比分析硅基材料、Ⅲ-Ⅴ族元素、铁电体、合成聚合物和石墨烯等不同材料的光相位调制器。通过多维度性能评估与作用机理解析，为未来高效光学调制器件的创新提供参考。

摘要:针对平面型 SiC，GaN光导器件，设计了一种用于高压、高频响应测试链路。根据宽禁带半导体器件的不同特性阻抗，利用 PSpice软件对测试链路进行电路仿真，同时利用 CST软件在 0. 5~5 GHz频率下进行高频响应仿真，最后分别采用 SiC和 GaN光导器件测试了链路的高压导通能力和高频响应能力。实验结果表明:所设计的高压、高频响应测试链路具有耐高压、全固态、可快速拆卸的优势，能满足平面型 SiC，GaN光导器件在 0~30 kV偏置电压和 DC~1 GHz工作频段下的光电导测试需求。该研究成果为宽禁带半导体光电导器件的耐高压工作能力和高频响应能力提供一定的设计参考和实验借鉴。

摘要:针对现有低频加速度计校准方法因数据量过大导致内存不足和处理速度慢的问题，设计了一种基于零差激光干涉的低频加速度计校准系统。通过分析非线性误差(特别是非正交相位误差)，提出相应的误差补偿方法；结合动态逐次相位展开方法和自适应动态分解算法进行数据采集和处理，有效降低采样率和数据量，同时保证了校准精度。实验结果证明，该系统能够在 0. 1~80 Hz频率范围内对加速度计灵敏度进行精确校准，满足低频校准需求。

摘要:设计并优化了一种具有两段不同 P柱浓度的 4H-SiC超结沟槽型场效应晶体管(DP-SJ-UMOS)。基于雪崩失效的物理机制，构建了器件非钳位感性开关(UIS)测试电路模型，通过 Sentaurus TCAD仿真平台系统研究了该器件的 UIS特性，提出三种提升雪崩耐受性能的优化策略。采用多次外延生长结合高能离子注入工艺，在漂移区构建了具有上下两段不同浓度的 P柱超结结构。该结构通过重构优化雪崩击穿时的载流子输运路径，使寄生三极管基极电流降低，有效抑制了寄生三极管的开启，提高了雪崩耐量。仿真结果表明，优化后的 DP-SJ-UMOS相较于传统超结结构(Con-SJ-UMOS)的雪崩击穿电压提升了 24. 5%，雪崩电流峰值提升了 1. 5%，雪崩能量耐受能力提高 0. 9%。

摘要:CMOS图像传感器具有低功耗、低成本、高集成度、高响应速度以及高测温上限等特性，在辐射测温领域中具有广泛应用。在外场试验过程中，CMOS图像传感器的机芯温度会随环境温度变化而波动，这种波动会导致背景灰度及响应系数发生变化，影响 CMOS机芯的定量能力，从而增大测温误差。基于此，文章提出一种普适性校正方法。该方法通过分别构建背景灰度及响应系数随温度变化的校正模型，实现 CMOS机芯在不同环境温度下的量值稳定性，有效提高了测温精度。实验中，利用高低温温箱模拟外场 273. 2~313. 2 K的环境温度变化范围，利用标准高温黑体，获取 CMOS图像传感器对 1 073. 2 K目标的测试数据。实验结果表明，该校正方法在实验环境温度范围内，可使 CMOS图像传感器测温的最大温差由 10.9 K降低至 2.2 K。

摘要:设计了一种基于 180 nm CIS工艺的帧差型传感器(Frame Difference Sensor，FDS)读出电路，该电路具备数据压缩功能，旨在降低数据传输带宽和存储压力。通过分析 FDS与动态视觉传感器的地址事件表示两种数据输出格式的优缺点，提出了一种自适应切换数据输出模式的读出电路架构。该电路能够根据事件密度动态选择最优的数据压缩方式，从而有效减少冗余数据。电路设计中采用自调零技术以降低事件编码电路的失调电压，仿真结果表明，该技术将失调电压对量化结果的影响从 38. 77 mV降至 1. 185 mV，显著提高了电路的精度和稳定性。此外，电路帧率可在 375 fps到 1 627 fps之间动态调整，满足不同场景的需求。实验结果表明，该电路在事件稀疏场景下表现出色，视频压缩比最高可达 98%，显著提高了数据传输和存储效率。

摘要:偏振探测作为表征光与物质相互作用的关键技术手段，近年来在生物医学成像、高精度光学测量及军事目标识别等领域展现出重要的应用前景。针对光电系统集成化与微型化的发展需求，文章提出一种基于绝缘体上硅(SOI)平台的全斯托克斯偏振探测器。该方案通过将 SOI器件的 500 nm器件层局部设计成超表面结构，并设计为 pin型光电探测器以实现单片集成，成功解决了传统偏振探测系统体积庞大、集成度低的技术瓶颈。结果表明，所设计的探测器在 780 nm工作波长下展现出优异的性能，手性超表面像素的圆二色性达到 42%，线性超表面像素的消光比高达 10 dB。值得注意的是，该器件实现了高精度的斯托克斯参数重构，其中 S1，S2和 S3参数的平均重构误差分别为 0. 30%，0. 85%和 11. 17%。该研究不仅为集成化偏振探测系统的设计提供了新思路，同时也展现了超表面技术在光电集成领域的巨大应用潜力。

摘要:室温工作的中波红外碲镉汞探测器因阻抗低、背景电流大，导致信号读出时信噪比和动态范围受限，影响其室温应用效果。针对该问题，文章设计一种光频转换电路结构。该电路利用低失调运放稳定探测器工作状态，再对探测器的光电流进行电流 -电压 -电流 -频率的转换，将较大的光电流压缩至符合电流频率输入级的范围(0~4. 3 μA)，同时该电路也能有效抑制探测器暗电流和背景电流。测试结果表明，电路在与探测器结合后动态范围可达 93 dB，电路功耗仅为

摘要:基于蜂窝状晶格能谷光子晶体结构，通过调控能谷自由度实现了一种中红外波段谐振腔结构。该结构的拓扑波导展现出优异的单向传输特性，在工作频段内前向传输效率接近 1，同时有效抑制了背向散射。在此基础上构建的谐振腔在目标频段内品质因子达到 5. 59×10.。相较于常规光子晶体谐振腔，其逆参与比显著降低，最低值可达 1. 6，且在目标频段内均低于 2，模式场分布均匀性显著提升。此外，在引入结构缺陷的情况下，谐振腔的模式分布依然保持稳定，展现出优异的缺陷容忍特性。

摘要:为满足大面阵 CMOS图像传感器(CIS)的应用需求，提出一种斜率可调、可配合列并行 ADC实现普通采样与相关双采样模式的斜坡发生器电路的实现方案。基于 90 nm(1.2 V/2.8 V)1P5M CIS工艺，完成了电路设计、仿真验证及版图实现。测试结果表明，该斜坡发生电路结构简单、面积较小，斜坡幅度大于 0.5 V，复位时间小于 70 ns，微分非线性为 +0. 018 LSB/ .0. 012 LSB，积分非线性为 +0. 37 LSB/.0. 013 LSB。在保证低功耗和小面积的同时，实现了高线性度和快速响应，满足超大面阵 CIS的设计和工程应用需求。

摘要:设计了一种用于非扫描式激光三维成像的 64×64硅基线性雪崩二极管(APD)焦平面阵列组件，包括硅基线性 APD阵列和读出电路。阵列芯片采用背照式 N+ -p-π-P+结构，像元中心距为 150 μm，工作在线性倍增模式。通过集成片上微透镜、反射镜和复合增透膜等结构，显著提升近红外波段的探测灵敏度。读出电路采用单片集成技术，在单一硅片上集成了高速前置放大、时刻鉴别、高精度时间间隔测量和时序控制等功能模块。该组件能够实现 64×64阵列的全并行激光脉冲信号探测，具有良好的均匀性。测试结果表明:在 905 nm波长下，组件的最小检测光功率为 20 nW，时间分辨率为 0. 339 ns，计时位数为 16 bits，最大帧频达到 5 kHz。该组件满足了高精度、高速、远距离非扫描式激光三维成像的探测需求。

摘要:随着红外成像技术在夜间监控、工业检测等领域的广泛应用，对红外成像系统提出了一体化应用需求。文章设计了一款面向红外成像系统一体化应用的红外图像处理系统级芯片

摘要:针对智能无人平台对激光测距技术提出的大量程、高精度、高实时性与轻量化集成需求，文章提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的激光脉冲飞行时间测量与数据处理方法。该方法解决了传统激光测距法依赖专用时间数字转换器及恒比定时阈值鉴别电路带来的系统复杂、可扩展性差等问题。利用 FPGA高频时钟计数和多相位时间内插技术实现了 1 ns的测量精度。针对不同距离下激光回波功率变化引入的时间游走误差，设计了脉宽补偿法进行时间校正。样机测距试验结果表明，在 10 m~5 km测距范围内，时间精度达到 1 ns，测距误差为 ±0.15 m，同时满足大量程与高精度测距需求。

摘要:为扩展超透镜的设计自由度，实现多功能的超透镜，并降低超表面器件的设计难度，提出一种基于梯度下降优化的超透镜逆向方法。结合反向传播算法求解梯度信息，实现了偏振不敏感的基于单层结构的消色差多阶超透镜设计。利用双光子聚合 3D打印技术，对加工工艺进行探索，实现了打印横向分辨率达到 200 nm的超透镜加工。实验测量到所加工的超透镜的焦距和设计值偏离小于 3%。对比其他报道，该研究结合了逆向设计方法的设计灵活性和双光子聚合 3D打印方法的三维加工优势，为超表面的高自由度设计和加工提供了新的思路，不仅充分发挥了超表面的光场调控优势，还推进了其工程应用。

摘要:针对单晶硅通孔结构的高质量加工需求，提出一种磨粒辅助激光电化学复合加工方法。该方法在激光电化学复合加工的同时，利用激光诱导的空化效应驱动磨粒高速运动并冲蚀通孔内壁，去除表面的熔渣和氧化层。对比分析了磨粒辅助对加工质量的提升效果，并探究了激光功率和外加电压对加工结果的影响。结果表明，磨粒辅助加工显著提高了激光电化学复合加工的质量；当激光功率为 26 W时，硅通孔内壁氧含量降低至 3. 27%，面粗糙度减小至 454 nm，通孔锥度减小至 3. 26°，达到最佳加工效果；当电压为 30 V时，硅通孔的形貌最佳，孔壁光滑且锥度最小。

摘要:锑化铝(AlSb)因其优异的光电性能在高能粒子探测器、太阳能电池等领域具有重要应用前景。文章利用分子束外延技术，在 Si衬底上制备了立式 AlSb纳米线。研究发现，纳米线的外延生长无需外来金属催化剂辅助，制得的 AlSb纳米线具有小的直径。生长温度和 Ⅴ/Ⅲ束流比对纳米线形貌具有明显的调控效应；提高生长温度可提升纳米线的轴向生长速率。微结构分析表明，所得 AlSb纳米线呈闪锌矿结构，易在空气中发生潮解反应。该研究为制备 Si基集成的 AlSb半导体提供了参考。

摘要:采用 CFD技术数值模拟了波浪形双层微通道热沉的流动传热过程，并分析了雷诺数和上层截断长度比对流动和传热性能的影响。基于场协同原理与

摘要:基于 Transformer的高光谱解混方法通常将高光谱图像划分为固定大小且不重叠的小块，输入 Transformer编码器后再通过解码器进行解混。然而，不重叠的块划分会割裂相邻像素间的相似信息，同时 Transformer前馈层中的全连接结构也会丢失部分局部信息，从而影响解混精度。为缓解上述问题，文章提出一种改进的高光谱解混方法:采用重叠光谱块划分策略，并在 Transformer前馈层中引入深度卷积。重叠划分保留了相邻块的局部连续性信息，而在前馈层中使用深度卷积则有助于补充局部细节特征。在多个数据集上的实验结果表明，相比原始方法，改进后的方法能够显著提升解混效果。

摘要:针对串行抵消列表(Successive Cancellation List，SCL)译码框架下基于搜索集的路径分裂选择策略的缺陷，提出两种改进策略:基于可靠性函数的路径分裂策略和依靠辅助路径度量值(Auxiliary Path Metric，APM)的剪枝策略。在此基础上，提出一种新的译码算法——基于可靠性函数的路径分裂选择策略辅助串行抵消列表(Path Splitting Selecting Strategy Based on Reliability Function under the Successive Cancellation List，PSS-RF-SCL)译码算法。该算法在译码阶段，每个信息比特在进行路径分裂前，会计算所有路径的路径度量(Path Metric，PM)值。利用这些 PM值，进一步计算该比特的可靠性函数值。算法将可靠性函数值低于其平均值(即阈值 α)的信息比特视为需要进行路径分裂的比特，从而减少了多余的路径分裂次数。此外，算法计算每条路径的 APM值，并将 APM值高于正确译码路径的 APM平均值(即阈值 β)的路径视为不可靠路径，对不可靠路径进行剪枝，有效控制了译码列表总数。仿真结果表明，相较于传统的基于搜索集的路径分裂策略辅助的 SCL译码算法，所提出的 PSS-RF-SCL译码算法在保持相同译码性能的前提条件下，显著降低了译码复杂度。

摘要:针对车道线检测算法结构复杂、参数量大等问题，将车道线检测视为语义分割任务，构建了一种基于双分支特征提取的车道线检测模型(DP-RESA)。首先，该模型采用并行设计的语义分支和细节分支进行特征提取。语义分支使用轻量化的 MobileNetV2提取高级特征；细节分支具有更多通道数，用于提取包含更多空间细节的低级特征。其次，利用高级特征的权重对低级特征进行筛选这一策略，快速且高效地融合了两路分支的特征信息。在 Tusimple数据集上的实验结果表明，相较于基准模型，所提出的 DP-RESA算法的准确率提高至 96. 58%，参数量降至

摘要:提出一种基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating，FBG)的新型指尖三维力触觉传感器，并将其应用于裂缝检测。该传感器采用四个 FBG，结合凹槽和细梁结构，优化了对轴向力和横向力的测量灵敏度，同时简化了解耦过程。通过力学仿真，分析传感器在不同力作用下的形变特性，并构建三维力感知模型。实验结果表明，传感器在 X，Y和 Z三个方向的灵敏度分别为 1 680. 45，1 441. 28和 125. 36 pm/N，具备良好的三维力检测能力。在动态实验中，传感器测得的三维分力与理论值高度吻合，合力最大相对误差仅为 4. 40%。在裂缝检测实验中，表现出良好的裂缝宽度检测能力和受力检测能力，检测宽度的最大相对误差不超过 4%。该传感器具有结构简单、解耦方式简便、灵敏度高的特点，可为机器人在复杂环境中的裂缝检测和修复任务提供支持。

摘要:为提高基于光功率预知光缆异常的准确性，提出一种基于模拟退火长短期记忆(Simulated Annealing-Long Short-Term Memory，SA-LSTM)算法的光功率波动预测方法。首先，对原始光功率数据进行归一化处理；随后，利用模拟退火算法对长短期记忆模型的关键超参数(包括迭代次数、隐藏层单元数和学习率)在大范围内进行全局寻优，以获得最优参数组合；最后，基于优化后的参数建立 LSTM模型，用于预测光功率的未来趋势。实验结果表明，采用最优参数时，所提方法的光功率预测均方根误差为 2. 83×10.3 dB，该误差仅为光功率均值的 0. 14%。相较于自回归移动平均径向基函数算法、差分自回归移动平均支持向量机算法、自回归移动平均长短期记忆算法和差分自回归移动平均长短期记忆算法，预测精度分别提升了 91. 7%、91. 0%、96. 4%和 96. 3%。因此，所提方法能够更加准确地预测电力光缆的光功率变化趋势，具有重要的工程应用价值。

摘要:针对当前准循环低密度奇偶校验(Quasi-Cyclic Low-Density Parity-Check，QC-LDPC)码存在短环结构并且其纠错性能差的问题，文章基于斐波那契 -卢卡斯序列(Fibonacci-Lucas Sequence，FLS)提出一种围长至少为 8的 QC-LDPC码新颖构造方法。该方法首先利用 Fibonacci-Lucas序列构成一个满足无 4环条件的指数矩阵，再利用搜索算法搜索出让该指数矩阵满足无 6环条件的元素得到一个递增序列，构造相应的指数矩阵，得到其奇偶校验矩阵。仿真结果表明，当误码率为 1×10-6时，所构造的 FLS-QC-LDPC码相较于其他三种具有相同码率和码长的 QC-LDPC码，其净编码增益得到了明显改善，表现出较好的纠错性能。此外，该构造方法灵活多变，支持多种码长和码率选择，同时保持较低的计算复杂度，高效且适应性强。

摘要:随着电网规模的逐年扩大与复杂程度的不断提高，电网调度操作日益频繁，任何操作失误都可能导致严重后果。基于此，文章提出一种电网调度防误人工智能模型的构建与操作分类方法。首先，结合卷积神经网络(Convolutional Neural Network，CNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory，LSTM)的优点，构建基于 CNN-LSTM的电网调度防误模型，以深入挖掘电网调度操作的深层特征和时间序列特性，从而提升误操作识别的准确性，增强电网调度的防误效率。其次，将 C4. 5决策树算法与布尔公式、贝叶斯公式结合，提出基于 C4. 5决策树的误操作分类方法，实现误操作的精细化分类。仿真结果表明，相较于对比算法，所提算法将防误成功率分别提高了 2. 50%和 3. 29%。

摘要:针对基于视觉 Transformer进行高光谱解混时，固定大小的 Patch划分方式可能导致图像局部结构的坍塌和图像间语义不一致的问题，提出一种数据驱动的方法。该方法旨在根据输入的高光谱图像自适应调整 Patch划分的位置和尺度，并通过引入多尺度变形注意力机制有效捕获图像中的局部特征和空间位置信息，同时通过多层次特征提取策略，全面挖掘图像中蕴含的丰富特征。在多个真实数据集上的实验对比结果表明，所提方法能够精确估计丰度图和端元光谱，并在不同场景下，特别是在处理复杂地物光谱特征时，展现出优异的泛化能力和稳定性。

摘要:雾霾天气常造成成像设备获取的图像质量下降、目标对比度降低及轮廓模糊等问题。传统暗通道去雾算法虽然具有一定效果，但在图像边缘及深度变化较大的区域易产生光晕伪影和过度平滑的问题。为此，提出一种基于多尺度边缘感知滤波的暗通道图像去雾算法。该算法首先将边缘感知滤波权重引入引导滤波的代价函数，以解决引导滤波器无法动态调整平滑程度的问题；其次，通过多个不同尺度的边缘感知滤波器加权计算，细化透射率的估计；最后，将雾霾图像的大气光强值和通过所提算法获得的透射率代入大气散射模型，从而恢复无雾图像。实验结果表明，与传统暗通道去雾算法相比，所提算法处理后的图像在信息熵、平均梯度、标准差和色彩均衡性等指标上分别提高了 7. 60%，36. 19%，54. 25%和 47. 59%。总体而言，该算法在去雾效果上优于传统方法，能够有效恢复图像细节并提高视觉质量，具有较好的应用前景。