无迹Kalman滤波器及其目标跟踪应用

无迹卡尔曼滤波(UKF)算法在原先状态分布中按某规则取点,并使点的均值和协方差等于原状态分布的均值和协方差。将这些点代入非线性函数中,得到相应的非线性函数值点集,并通过点集求取变换后的均值和协方差。其应用步骤包括计算及传递取样点、利用预测取样点和权值计算预测均值和协方差、预测测量值和协方差,最后计算UKF增益,更新状态向量和方差。仿真表明该方法比EKF方法可用性更强。

基于SiO_(2)波导的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅特性研究

推导了布拉格光栅三维耦合系数公式,构建了一种新型的波导型布拉格光栅三维数值模型,并基于此设计制备出一种基于SiO2平面波导结构的低耦合系数、窄线宽、高阶布拉格光栅。从理论设计和试验验证两方面系统分析了布拉格光栅刻蚀深度及占空比对光栅耦合系数和线宽的影响,并最终设计制备出了中心波长为1554.053 nm,反射率为-8.5 dB,峰值半高宽为89 pm的SiO2波导结构布拉格光栅器件。本文设计制备的低耦合系数高阶布拉格光栅器件工艺简单,成本低,在滤波器、传感器及外腔窄线宽激光器领域中有广阔的应用前景。

基于绝缘硅的微环谐振可调谐滤波器

采用电子束光刻和感应耦合等离子刻蚀等工艺,研制了一种基于绝缘硅材料的的微环谐振可调谐滤波器.滤波器微环半径为5μm左右,波导截面尺寸为(350～500nm)×220nm不等.测试结果表明,波导宽度为450nm时器件性能最为理想,其自由频谱宽度为16.8nm,1.55μm波长附近的消光比为22.1dB.通过对微环滤波器进行热光调制,在21.4℃～60℃温度范围内实现了4.8nm波长范围的可调谐滤波特性,热光调谐效率达到0.12nm/℃.研究了基于单环和双环的多通道上下载滤波器,实验结果表明多通道滤波器的信号传输存在串扰,主要是不同信道之间的串扰,尤其在信号上载时,会在相邻信道产生较大串扰.

紫外光直写杂化溶胶-凝胶SiO_2光波导器件

利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶(sol-gel)SiO2材料,在硅基片上旋涂成膜.研究了薄膜折射率和厚度随紫外曝光时间、后烘温度及时间等外界工艺条件的变化关系.利用紫外光直写技术,制作出1×2,1×4多模干涉(MMI)型分束器,并且观测到了分光效果较好的近场输出图像.

基于Y型分支与布拉格光栅结构的集成光芯片研究

采用Y型分支与深刻蚀布拉格波导光栅相集成的方案,制备了带有通道监控功能的1×8光分路器集成芯片。耦合封装后的集成光芯片同时实现了稳定的通道光信号传输与监控功能。集成光芯片8通道反射谱中心波长范围为1 597 nm~1 639 nm,间隔为6 nm,3 dB带宽最大为0.67 nm,通道反射率最低为88.24%。1 550 nm波长下测试8通道的平均插损为11.92 dB,输出均匀性为0.19 dB。本文设计并制备的集成光芯片结构简单、集成化高,可以应用于光纤到户建设及其他光网络传输中,实现网络链路状态的实时监控。

二氧化硅平面光波导器件的研究进展

二氧化硅平面光波导(PLC)器件以其低损耗、高工艺容差,以及与CMOS工艺兼容和与单模光纤模场匹配良好等优点,在光通信、光互连和集成光学中得到了广泛的应用。文章综述了二氧化硅平面光波导器件及其应用的进展,重点针对分束器、阵列波导光栅、可调光衰减器及其集成器件的最新研究进行了介绍,对未来发展趋势进行了展望。

陀螺稳定平台伺服回路的变结构控制

针对陀螺稳定平台伺服回路模型,设计了基于角加速度信号反馈的变结构控制器。理论及仿真研究结果表明,变结构控制系统对平台受到的扰动力矩及参数变化具有完全的自适应性,并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响。由于系统设计从实际对象模型出发,且控制算法简单、易实现,可望获得工程应用。

基于DSP和FPGA的通用控制器设计

以DSP作为核心,配以FPGA作为外围接口扩展和管理,进行了控制器设计。通过A/D采样和正交编码QEP,可以获取不同类型传感器的输入信号;D/A和PWM可以输出模拟和数字的控制信号;扩展的多路串口通信电路也可以配置为不同的工作模式,保证了控制器对于不同场合的适用性。DSP强大的数据运算能力与FPGA的灵活性相结合,使得控制器具有灵活性好、通用性强以及高速、高精度的特点,满足多种场合应用。

光敏性杂化SiO2波导薄膜的制备、表征及应用

利用有机/无机杂化方法制备了光敏性溶胶-凝胶（sol-gel）SiO2材料，在预生长了18μm厚的SiO2上包层的硅基片上旋涂成膜。经前烘、紫外曝光、后烘的薄膜在5μm×5μm的扫描范围内的表面粗糙度只有0．266nm，表面起伏度只有0．336nm。利用紫外光直写技术，制作出条形波导器件。SEM照片表明波导端面形状较好，侧壁陡直。对1×4多模干涉型分束器进行初步的通光测试，观察到分光效果较好的近场输出图像。

一种用于复合轴系统的机动目标跟踪算法

为了实现复合轴捕获、跟踪与瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)系统对高机动目标的跟踪,文中提出了一种目标跟踪算法思路:利用子系统精度远高于主系统精度的特点,在主系统观测数据基础上再构建了一组精度更高的观测数据。采用不同的交互式多模型集对两组观测数据进行独立滤波,并对得到的两组估计量做自适应调节数据融合处理。通过MATLAB仿真验证了算法的有效性。此算法实现了以相对少的模型种类覆盖更复杂的运动模式,且运算量适中。

光纤到户平面光波回路(PLC)光分路器产业化

随着光纤到户(FTTH)国家宽带战略的实施,平面光波回路(PLC)光分路器需求量正显著增加。为此,中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点联合实验室专门组建了研究团队,对平面光波回路(PLC)光分路器产业化进行了专项研究,尤其是对石英基二氧化硅光分路器进行深入研究,并取得了显著成果。本文对这一研究项目的价值和意义进行了阐述,重点介绍了研究工作进展及成效,以及面临的问题,并针对未来发展趋势,提出相应的对策建议。

硅基二氧化硅波导阵列相位控制芯片

设计并制作了硅基二氧化硅波导阵列相控芯片,该芯片由分束单元、相位调制单元、输出波导阵列三部分构成,分束单元采用三级1×2的光分束器级联而成,相位调制单元采用热光调制方式,输出部分包含8根密集阵列波导.8根波导输出的光在远场发生干涉,形成扫描光束,加电后通过二氧化硅热光效应,折射率变化0.027%(0.000 4)时,扫描光束偏转5.5°.该波导相控阵列采用2.0%超高折射率差的硅基二氧化硅波导为材料,经等离子体增强化学气相沉积法进行材料生长及退火,再经电感耦合等离子体干法刻蚀技术进行刻蚀,最后切割抛光制作而成.测试结果表明,静态下该芯片8条输出阵列波导形成清晰干涉光斑,在电压达到130V时,热调制相位后,光斑移动5.5°.

O波段8通道硅基二氧化硅平坦化阵列波导光栅的设计及制备

设计并制作了一款应用于IEEE 200/400GbE标准802.3bs的阵列波导光栅.该阵列波导光栅使用2.0%的超高折射率差硅基二氧化硅材料,使得芯片尺寸及损耗较小.为了获得平坦化的接收光谱,将输出波导进行展宽,采用多模波导结构,激发若干个高阶模,数个模式叠加使得原本高斯状的光谱顶部产生平坦化,形成箱形接收光谱.设计的阵列波导光栅的中心波长为1 291.10nm,通道间隔为800GHz,芯片尺寸为11mm×4mm.经过等离子增强化学气相沉积和感应耦合等离子刻蚀工艺制备了芯片,测试结果表明最小的插入损耗为-3.3dB,相邻通道间串扰小于-20dB,单通道1dB带宽在2.12~3.06nm范围,实现了良好的解复用和平坦化效果,在实际光通信系统中有一定的实用价值.

硅-有机物材料混合电光调制器的优化设计

设计了一种基于绝缘上层硅的硅-有机物材料混合马赫-曾德干涉型高速电光调制器.利用光束传播法对顶层硅为220nm的绝缘上层硅基片上的3dB分束器/合束器的结构参数进行模拟,优化后附加损耗仅为0.106dB.为提高模式转换效率,在条形波导和slot波导之间设计了模式转换器,光耦合效率高达98.8%,实现了光模式高效转化.利用时域有限差分法模拟了slot波导平板区掺杂浓度对波导内光学损耗的影响,在几乎不产生光学损耗的情况下,得到平板区轻掺杂浓度为71017/cm3,调制器设计总损耗为0.493dB.利用薄膜模式匹配法对slot波导结构进行仿真分析,考虑slot区等效电容及平板区等效电阻对带宽的影响,优化后得到slot波导结构的限制因子为0.199.采用slot波导与强非线性有机材料LXM1结合的绝缘上层硅平台实现了强普克尔效应,得到电光调制器半波电压长度积为1.544V·mm,电学响应3dB带宽为137GHz.

片上网络中服务质量的研究

随着半导体技术的发展,芯片设计者已经能够采用网络互连的方式将不同的IP核连接起来——片上网络(Net-work on Chip)。随着更多的实时性业务在片上网络中的出现,服务质量就成为片上网络设计中必须考虑的一个因素。用于提高片上网络服务质量的模型主要有面向连接、非连接及混合交换的网络模型。本文从资源、网络性能提高等方面对它们进行对比分析,并给出具体的片上网络的应用实例,为以后片上网络的设计提供参考。

400G FR4硅光收发模块的研究

随着5G、人工智能的大规模应用,数据中心使用的光模块也相应朝着高速率和低成本方向发展.根据上述需求,介绍了一种400G FR4硅光收发模块设计方案,研发了相应的核心光子器件,该模块使用硅基电光调制器来实现高速率的光信号调制,搭配波分复用解复用器进一步提高模块的整体传输速率,并通过测试验证了器件的性能满足设计要求.采用板上芯片封装(Chip-On-Board,COB)技术,通过对模块光路部分开发设计,激光器到调制器的耦合效率可以达到−2.1 dB,实现了各光电器件之间的低损耗耦合,为400G光模块的设计和实现提供参考.

浅谈在新形势下如何打造红色旅游景区

近年来，红色旅游深受旅游者的青睐。在国内，红色旅游景区主要是以中国共产党建立后的革命纪念地，纪念物及其所承载的革命精神为载体，吸引人们进行参观游览，旨在实现学习革命精神，接受革命传统教育和振奋精神的主题旅游活动。但是，当我们旅游一趟下来发现，大多数红色旅游景点无非就是刻在陈旧的展馆墙壁上的某某烈士事迹的文字，或陈展在相对应地方的烈士遗物，和讲了N次的讲解词，没有新意的感觉。

浅谈新中国成立后竹笛音乐在艺术舞台上的变化

竹笛是我国古老的民族管乐器之一。它有着悠久的历史,因其音色优美,技巧丰富,表现力强,深受大众喜爱。新中国成立后,竹笛音乐艺术得到蓬勃发展。大量笛子乐曲以抗战、劳动情景及建设新中国为题材涌现出来,打破了竹笛音乐几千年来墨守成规的演奏方式。而竹笛类型和演奏技巧也得到逐渐丰富,竹笛音乐的表现力不仅体现了时代性,而且彰显了竹笛音乐爱好者对新社会、新生活充满着美好的憧憬。本文通过三部分分析说明。首先,新中国成立后,竹笛音乐由过去伴奏、合奏的演奏方式到以独奏演奏的新方式登上音乐艺术舞台。其次,新时代下,竹笛音乐的创作突出了以抗战精神、劳动场面、建设新社会新家园为题材新曲目。最后,新曲目的出现,使竹笛演奏技巧也得到了丰富和完善。

浅析抗战时期冀中平原根据地的作用

抗日战争爆发后,中国共产党领导的八路军在冀中平原建立革命根据地,扩大抗战影响,组织动员冀中百姓参加抗战,并为战斗在太行山脉的八路军战士提供了抗战物资用品;在不断发展壮大抗战队伍的同时,还有利地牵制了华北的日军,利用各种有利机会打击消灭日军,并对华北抗战起到了至关重要的作用。

红色历史的守护者

今年,是中国共产党的90华诞,全国上下都在举目欢庆这一时刻,欢庆中国共产党这90年走过的光辉历程与艰辛。也就是在今天,我们走进一些人,打开他们记忆的闸门,探寻到他们记忆当中一段段尘封的历史,触摸深藏在他们心底的那份质朴的情怀,令我们感到震撼与思索!