In_（0．2）Ga_（0．8）As／GaAs应变多量子阱结构的光调制反射和热调制反射谱的研究

对Ｉｎ（０．２）Ｇａ（０．８）Ａｓ／ＧａＡｓ应变多量子阱在７７Ｋ下的光调制反射谱（ＰＲ）和热调制反射谱（ＴＲ）进行了实验研究．对ＰＲ结果的线形拟合指认了应变多量子阱中子能级的跃迁，并与理论计算结果作了比较．实验对比确认ＰＲ中１１Ｈ、１３Ｈ等跃迁结构为非耦合态、具有电场调制机构的一阶微商性质．而１１Ｌ、３１Ｈ、２２Ｈ等跃迁结构为阶间耦合态，对这些隧穿耦合的低场调制产生三阶微商特性．

微机在光调制反射谱实验中的应用

介绍了计算机在光调制反射谱实验中的应用。在自动控制系统中使用ＧＰＩＢ接口连接锁相放大器和直流万用表，用８２５５和８２５３芯片控制单色仪的步进电机。软件采用Ｗｉｎｄｏｗｓ图形界面，极大地提高了易用性。实验结果显示，自动控制系统精度高并且使用方便 。

FBG反射谱中心波长检测算法仿真与实验分析

为了进一步提高光纤布拉格光栅(FBG)中心波长的检测精度,结合其反射谱波长检测方法,给出了一种反射谱数据处理流程并对流程中的数据拟合方法进行了重点分析。通过仿真和实验,对高斯曲线拟合、一般多项式拟合、三次样条拟合和径向基函数(RBF)神经网络拟合的检测精度进行了比较,并利用高斯拟合分析了不同数据采样间隔和不同的数据截取宽度对检测精度的影响。仿真及实验结果表明,相同条件下,RBF神经网络拟合的检测精度最高,但数据量大时不适合实时运算;高斯曲线拟合可兼顾实时性与高精度的双重要求;数据采样间隔超过5 pm时误差明显增大;截取的数据宽度在3dB带宽内时可明显降低检测误差。

光纤布拉格光栅反射谱旁瓣的抑制

计算分析了光纤布拉格 (Bragg)光栅中折射率变化分布 ,折射率变化直流分量对反射旁瓣 (Sidelobes)的影响 ;采用二次曝光技术 ,用高斯光束和均匀相位模板刻制出反射旁瓣受到有效抑制的光纤布拉格光栅 。

光子晶体光纤光栅反射谱及时延特性研究

利用多极法对包层空气孔为正六边形对称结构光子晶体光纤的模式场进行了分析,计算出不同波长下基模的有效折射率,结合使用模式耦合理论和传输矩阵法对基于光子晶体光纤的布拉格光栅特性进行了计算和仿真,对比了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布拉格光栅反射谱及时延特性之间的差异。在此基础上,对光纤光栅的切趾特性进行了研究,选择不同的切趾函数,得出最佳切趾函数下光栅传输谱。理论计算和仿真结果表明,随波长增加,基模有效折射率下降,光栅谐振波长出现蓝移,采用啁啾化处理后,10cm长光子晶体光纤光栅可以提供1200ps以上的线性时延。

基于FBG反射谱特征的铁路道岔损伤识别试验研究

针对道岔结构性能及安全状态对列车(尤其高速列车)行车安全与运行质量的重要性,提出基于光纤布拉格光栅(FBG)传感技术,利用FBG传感器反射谱特征对铁路道岔钢轨结构进行损伤(裂纹)识别。在带裂纹的道岔钢轨上安装FBG传感器进行静、动态加载室内实验。通过分析FBG传感器反射谱形状精细变化,实现对裂纹的识别。实验结果表明,该基于FBG反射谱特征的损伤识别方法可有效识别铁路道岔钢轨裂纹。

应变层In_xGa_(1-x)As/GaAs量子阱的光调制反射谱研究

用光调制反射谱(PR)测量了三块应变层 In_xGa_(1-x)As/GaAs 量子阱多重结构样品,每块样品中包含宽度为140、80、50、30和20A的量子阱.在300K和77K的PR谱中观察到各个量子阱的11H和11L光跃迁.根据PR数据用包络函数法进行分析,估算了量子阱中In的成分.在解释300K和77K实验结果时考虑了流体静压形变势常数的温度依赖性.实验和理论最佳符合时求得导带边不连续性在300K为0.7,77K为0.66.

基于FBG反射谱特征的修补结构裂纹扩展监测

为了提高飞行器壁板裂纹修补结构的安全性,对基于光纤布拉格光栅(FBG)反射谱特征的航空铝合金修补结构疲劳裂纹扩展长度及角度监测方法进行了研究。修补结构在疲劳载荷的作用下,裂纹发生扩展,其尖端附近会产生不均匀应变场,在其作用下FBG传感器反射谱发生变形,通过检测反射谱变形达到监测裂纹扩展的目的。建立了实验样件的模型,使用有限元方法计算得到不同角度下裂纹扩展到不同长度时的应变分布,使用传输矩阵数值计算方法得到相应的FBG反射谱。提取反射谱的主峰偏移、反射谱面积、次峰峰值和三峰峰值等变形特征,建立并训练人工神经网络(ANN),通过ANN建立反射谱变形特征同裂纹扩展情况的关系,实现了对修补结构裂纹扩展的精确监测,监测裂纹长度误差在0.5 mm之内,角度误差在5°之内。解决了修补结构的裂纹扩展精确监测问题,对提高飞行器安全以及节约维护成本有着重要意义。

用超声脉冲反射谱评价圆管厚度的实验研究

垂直入射到固体圆管表面产生的反射超声脉冲波的频谱在圆管的厚度共振频率处产生谱陷,利用谱陷频率可以评价固体圆管的厚度。本文利用超声脉冲反射谱法在实验室内对不同形状的钢样品进行了厚度测量,测得的厚度与样品的实际厚度的一致性很好;并且,超声波探头的频带越宽,则用此探头可以测量到的圆管的厚度范围越大。

中子反射谱仪的闸门与会聚导管组合设计

为提高水平散射几何中子反射谱仪的前端束流特性,针对前端闸门与会聚中子导管的组合设计进行了优化计算。根据闸门通道截面、会聚导管入、出口截面及相应内表面超镜因子不同分成多组,采用数值方法对多个组合设计进行优化计算。结合水平散射几何中子反射谱仪的客观需求进行比较分析,选取比较理想的组合。计算结果表明:会聚导管的最佳组合是采用水平面会聚,垂直面不会聚,而闸门内表面超镜因子选为2,会聚导管水平面超镜因子为3,垂直面超镜因子为2。通过多组比较分析,获得了水平散射几何中子反射谱仪的前端闸门与会聚导管的相关物理参数的优化组合,为谱仪的概念设计奠定了基础。

白光干涉法测量光纤布喇格光栅反射谱

为了实现光纤布喇格光栅反射谱的低成本测量,采用白光干涉技术搭建了一套结构简单的反射谱测量装置,利用该装置进行了实验,对所采集的干涉信号进行了数据处理,获得了光纤布喇格光栅的反射谱,光谱分辨率达到3pm,并对所测反射谱的光谱分辨率进行了理论分析。结果表明,利用该装置测得的反射谱具有良好的光谱分辨率,通过增加测量量程可以进一步提高光谱分辨率。

基于傅里叶变换红外反射谱的DRAM深沟槽结构测量系统研究

提出了一种基于傅里叶变换红外(FTIR)反射谱的动态随机存储器(DRAM)深沟槽结构测量方法与系统。给出了测量原理与方法,设计了测量系统光路。通过可变光阑调节探测光斑大小并选择合适的入射角,消除了背面杂散光反射干扰的影响,大大提高了信噪比。对DRAM深沟槽样品进行反射光谱图测试与实验研究,表明所述方法与系统能够提取出纳米级精度的深沟槽参数。该技术提供了一种无接触、非破坏、快速、低成本和高精度的深沟槽结构测量新途径,在集成电路制造过程中的在线监测与工艺控制方面具有广阔的应用前景。

高阶模滤除法抑制蓝宝石光纤光栅反射谱带宽

蓝宝石光纤布拉格光栅在超高温恶劣环境下参数测试领域具有广泛的应用前景。但由于蓝宝石光纤本身的特性,不能支持单模传播,其反射谱带宽较宽,对测量精度造成了影响。利用光纤弯曲滤除高阶模的方法,使蓝宝石光纤实现基模传输。针对目前商用的150μm芯径蓝宝石光纤,基于耦合模理论,通过一系列数值计算,得出了能够满足基模传输且不损耗基模能量的弯曲半径,并得出了弯曲半径与布拉格中心波长的漂移特性。通过数值计算和优化设计,在一定弯曲半径下,反射谱带宽可减小到3 nm。这一结果大大提高了蓝宝石光纤布拉格光栅传感器的测量灵敏度,为蓝宝石光纤光栅在高精度、超高温测试场合的使用提供了方法和理论依据。

线性啁啾对布拉格光纤光栅反射谱的影响

以耦合模理论为基础 ,采用分段均匀和传输矩阵法 ,得到分析啁啾非均匀光纤光栅光谱特性的教学物理模型 ,讨论了啁啾系数对高斯型切趾光栅和相移光栅滤波特性的影响。

不同偏压下Zn_(1-x)Cd_xSe-ZnSe超晶格室温电调制反射谱研究

首次研究了在室温和不同直流偏压下 Zn1-x Cdx Se -Zn Se超晶格结构的电调制反射谱 ( ER)的变化。当器件处于弱场范围时 ,随着电场的增加 ,ER谱的信号幅度增加 ,而线型不变 ;在强场区 ,随着电场的增加 ,ER谱的线型发生变化 ,激子跃迁能量红移 ,继续增加反向偏压出现来自于 1 c-2 hh的禁戒跃迁 ,且其强度随反向偏压的增加迅速增加。不同偏压下组合超晶格结构的 ER谱研究表明 ,势垒高度较低的超晶格结构中的激子较易受到电场的调制。

光纤布拉格传感器兰姆波检测的反射谱分析

传统的兰姆波多采用压电陶瓷换能器激发和接收。建立了新的超声兰姆波无损检测系统,其基本思想是采用布拉格光纤传感器作为兰姆波的接收器。光纤光栅传感的基本原理是通过检测光栅反射的中心波长移动实现对外界参量如超声的测量。超声作用下光纤光栅的反射谱发生变化,对超声作用下光纤光栅的反射谱变化进行了数值分析,结果表明,超声对光栅反射谱的影响与超声波长与光栅长度的比值是高度相关的。只有当这个比值相当大时,反射谱的形状才不会变化而中心波长发生偏移,此时光纤传感器可用来探测兰姆波。这个结论为利用新的兰姆波无损检测系统在布拉格光栅长度的设计和兰姆波波长的选择方面提供了有用的工具。

倾斜Bragg光纤光栅反射谱特性理论和实验研究

光纤B ragg光栅在通信和传感领域有着广泛的应用。根据倾斜光纤B ragg光栅的结构特点,利用耦合模原理,运用传输矩阵法,模拟分析了倾斜角度对光纤B ragg光栅反射特性的影响,并用实验对模拟结果进行了验证。实验和模拟结果表明:随着倾斜角的增大,中心反射波长向长波方向移动,反射带宽变窄,反射率减小。这个结论对倾斜B ragg光纤光栅的生产和应用有一定的指导作用。

AlN/Al多层膜的红外反射谱研究

分析了含极薄金属膜的多层膜的红外反射谱，给出了一般的分析方法，包括：极薄金属膜的光学常数与膜厚的关系；岛状薄膜的光学常数与几何尺寸的关系；并进一步分析了多层膜中的表面电磁振动模及其对反射谱的影响．

我国新近降落陨石和地球岩石的反射谱研究

本文通过我国新近降落的几块普通球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、新疆铁陨石和某些地球岩石的粉末样的反测谱测定,可以看出,随着陨石中Fe^o/Fe_t值增加,球粒陨石的近紫外、可见光和近红外光谱反射率强度,依LL—L—H—E顺序递减,吸收带趋于平缓。同一化学群的陨石,变质程度越高吸收谷越深。而地球火成岩反射谱,则依酸性、基性和超基性逐渐显示出H群球粒陨石的反射谱型。 各类陨石的反射谱特征,可用来判定行星表面和某些小行星的物质组成。

(RbBi)_(1/2)MoO_4陶瓷微波介电性能的远红外反射谱研究

采用固相反应法制备了(RbBi)1/2MoO4陶瓷样品。室温下测量了(RbBi)1/2MoO4的红外反射谱,观察到15个振动模式;利用Kramers-Kronig(K-K)关系对样品的红外反射谱进行数据处理,获得材料的光频介电常数ε∞=2.17,微波频段的外推值为20.56,略小于实际测量值21.4;获得材料的本征品质因数Q×f为11 790GHz,高于实际测量值6 200GHz,说明陶瓷材料的品质因数还有较大提升空间。