球面惯性元件激光共焦曲率半径测量系统

针对球面惯性元件散射特性导致其曲率半径测量难度大、精度低的问题,研制了一套球面惯性元件激光共焦曲率半径测量系统。系统通过针孔滤波降低探测器接收散射光的比例来抑制散射光的影响,利用共焦回馈技术提高返回光探测强度,以适应低反射率球面惯性元件的探测。采用共焦轴向光强响应曲线的峰值点精确对应物镜焦点的特性,对被测元件的猫眼和共焦位置进行精密定位,通过激光干涉仪获取两点间距离,继而实现曲率半径的高精度测量。以半球型动压气体轴承作为实验对象进行了实验。理论分析和实验结果表明,系统相对扩展不确定度优于20×10^-6,提出的测量系统为具有散射特性的球面惯性元件曲率半径的高精度测量提供了技术途径。

球型惯性元件配合间隙差动共焦精密测量方法

配合间隙是决定球型惯性器件精度和可靠性的关键参数之一,针对球型惯性器球面元件表面有缺口且未完全抛光导致曲率半径难以精确测量,进而难以准确控制球碗、球冠配合间隙瓶颈问题,提出了一种球面惯性元件配合间隙激光差动共焦高精度方法。该方法利用抗散射的激光差动共焦曲率半径测量方法分别对球碗、球冠的曲率半径进行测量,然后利用差动共焦曲率半径测量系统测得的球碗和球冠的半径差来控制球型惯性器球面的配合间隙。理论分析与实验验证表明:该方法测量球冠和球碗配合间隙的相对扩展不确定度优于20×10^-6,其为惯性器件球冠和球碗配合间隙的高精度测量与控制提供了一种全新的技术手段。

A Novel Impedance Matching Approach for Passive UHF RFID Transponder ICs

This paper presents a novel impedance matching approach for passive UHF RFID transponder ICs,which are compatible with the ISO/IEC 18000-6B standard and operate in the 915MHz ISM band. The passive UHF RFID transponder with complex impedances is powered by received RF energy. The approach uses the parasitic inductance of the antenna to implement ASK modulation by adjusting the capacitive reactance of the matching network, which changes with the backscatter circuit. The impedance matching achieves maximum power transfer between the reader, antenna, and transponder. The transponder IC,whose operating distance is more than 4m with the impedance matching approach,is fabricated using a Chartered 0.35μm two-poly four-metal CMOS process that supports Schottky diodes and EEPROM.

基于拓扑光子晶体的新型光波导研究

光子晶体是具有光子禁带特性的周期性结构,它可具有拓扑属性.由于光学拓扑态能为系统带来一些新的特性,这些新特性在通信、计算、材料等领域都有着巨大的应用前景,因此对拓扑光子晶体的研究受到了广泛的关注.本文回顾了拓扑光子晶体的发展历程,介绍了3种拓扑光子晶体的理论原理与实验方案,分析了光子晶体具有单向传输和抗散射传输性质的边界态特性,并介绍了基于光子晶体的新型光波导的结构设计和性能表征.

D形分光瞳共焦布里渊光谱探测系统

共焦布里渊光谱技术因其具有非接触、无损伤、高空间分辨等优点,在生物医学、物理化学以及材料科学中被广泛应用。由于布里渊散射频移较低、强度较弱,在弹性散射光没有被充分抑制的情况下,布里渊散射光容易受到弹性散射光的影响,导致光谱测量结果精度的下降,而且传统共焦布里渊光谱系统仍存在光谱轴向分辨力与层析能力不足等缺点,严重限制了共焦布里渊光谱探测系统在高散射样品以及长工作距离光谱探测领域中的应用。为改善共焦布里渊光谱探测系统的抗弹性散射能力、光谱轴向分辨力以及层析能力,构建了一种D形分光瞳共焦布里渊光谱探测系统。该系统通过侧向照明与侧向收集的方式消除背向散射,降低弹性散射强度,有效抑制弹性散射对布里渊散射的干扰,进而提高共焦布里渊光谱探测系统的抗弹性散射能力。通过D形光瞳对照明点扩散函数与收集点扩散函数进行调制,利用斜入射的方式使照明点扩散函数与收集点扩散函数仅在焦平面上发生重叠,在轴向上实现三维点扩散函数的压缩,有效去除离焦光谱信息对焦面光谱信息的干扰,降低轴向光谱强度响应曲线的半高全宽与全高全宽,进而达到提高共焦布里渊光谱探测系统的光谱轴向分辨力以及层析能力的效果。实验表明:相比于共焦布里渊光谱探测系统,D形分光瞳共焦布里渊光谱探测系统的抗弹性散射能力与层析能力得到大幅提升,通过优化光瞳参数,其光谱轴向分辨力可以提高30%以上,进而可以有效解决多层样品中的光谱串扰问题。D形分光瞳共焦布里渊光谱探测系统作为一种具有高层析能力、抗弹性散射能力强的布里渊光谱探测系统,为布里渊光谱技术在现代前沿基础学科领域中的进一步应用提供了有力保证。