基于FP腔实现光纤与边缘耦合器高效对准

【目的】通过集成在片上的硅基边缘光耦合器(以下简称边缘耦合器),硅光子芯片可以与光纤实现低损耗耦合。在商用硅光子芯片的封装流程中,大规模的光纤与硅光子芯片对准需求对光纤与边缘耦合器的对准效率提出了更高的要求。文章的研究目的是基于光纤端面与边缘耦合器端面之间形成的法布里-珀罗(FP)腔对光纤与边缘耦合器的对准流程进行优化。在光纤轴向(文章中表示为x轴方向)这一自由度上对光纤与边缘耦合器之间的距离进行测量后,将光纤沿该方向进行单次调节即可完成与边缘耦合器的高精度对准。【方法】文章研究了光纤端面与边缘耦合器端面之间形成的FP腔结构,建立了FP腔的反射/透射光谱与端面间距之间的物理模型。搭建光纤对准平台完成了基于FP腔测量端面之间距离的实验,然后基于FP腔测距结果,将光纤沿光纤轴向进行单次位置调整来实现与边缘耦合器的对准。【结果】实验中得到的FP腔长值与仿真得到的理想FP腔模型腔长值的偏差小于1μm,测得的光纤位移距离在实际位移的误差范围(±1μm)内。基于测距结果调整光纤位置后,在输出端口光纤与边缘耦合器之间的光耦合损耗为3.52 dB,与参考值(3.30 dB)的误差仅为0.22 dB。【结论】文章验证了基于FP腔实现光纤与边缘耦合器高效对准的可行性。通过FP腔实现了对光纤与边缘耦合器间距以及光纤位移的测量,测量精度为亚微米级。文章还通过实验验证了基于FP腔的测距结果,仅需对光纤进行单次位置调整即可实现与边缘耦合器的高精度对准。

参数边缘耦合条件下的基因调控网络建模研究

针对基于隐马尔科夫模型的非齐次动态贝叶斯网络(HMM-DBN)中因基因调控作用强度过度灵活而造成的网络重构精度降低的问题,提出了用参数边缘耦合方式改进HMM-DBN的方法。首先对基因调控数据进行时间分段;其次利用边缘耦合算法判断当前分段是否应该与前一段的信息交互;再次根据是否进行信息交互判断每个分段的回归参数是否耦合,结合回归参数和时间分段推断基因调控关系;最后重复上述过程直到MCMC(马尔科夫链蒙特卡洛算法)迭代完成,输出网络结构。改进后的HMM-DBN在酵母数据集与合成RAF(RAF原癌基因丝氨酸/苏氨酸-蛋白激酶)数据集上的实验结果显示,其网络重构精度达到了0.76以上,证明了该方法的有效性。

开路边缘平行耦合微带带通滤波器的设计

本文首先对开路边缘平行耦合微带带通滤波器的滤波特性进行了分析,接着使用微波仿真软件ADS对其进行了仿真。仿真时根据设计指标用ADS的优化功能对原理图进行多次优化,优化时注重对多个参数实行逐个优化,使得优化的速度更快。通过对一中心频率为3.05GHz带宽为3.3%的带通滤波器进行仿真,结果很好地满足设计指标。基于ADS优化设计的滤波器克服了耦合微带滤波器的带宽偏离指定带宽和通带损耗过大的缺点。使用ADS软件设计还可以避免传统设计过程的繁琐,需多次进行实验测试,耗费原材料等缺点。

边缘增强新方法及在联合变换相关器中的应用(英文)

基于耦合理论定义并推导出耦合增益系数g,分析耦合增益系数g随TL和r的变化.提出图像边缘增强的新光学系统,该系统利用背景信号增强边缘信号,具有高输出效率和高亮度的优点.设计并构建出该光学系统,并利用CCD获得手骨的边缘增强图像.论证了光相关原理,模拟边缘增强和非边缘增强字母E的三维相关分布,并比较了两种相关器的分辨率Iac和半高宽(FWHM).分析表明:边缘增强预处理能有效提高相关器的性能.

宽带W波段低噪声放大器的设计与制作

基于未来低功耗毫米波接收前端的应用,采用InP HEMT工艺实现了一种W波段宽带低噪声放大器。该放大器采用边缘耦合线用于级间的隔离,扇形短截线用于RF旁路,偏置网络采用薄膜电阻和扇形短截线以保持放大器的稳定性。采用3mm噪声测试系统对单片进行在片测试,测试结果显示在80～102GHz,噪声系数小于5dB,相关增益大于19dB。五级电路的栅、漏分别连在一起方便使用,芯片面积3.6mm×1.7mm,功耗30mW。

一种改进的宽带微带天线设计

设计了一款工作于470~860 MHz的改进微带天线,并对其进行了性能仿真和参数优化。所设计的天线使用高介电常数的介质基片,并在其上下表面使用对称放置的半椭圆形金属铜片,利用椭圆曲线的渐变特性来达到展宽带宽的目的。在保证足够带宽和频率要求的前提下,这种设计缩小了天线的尺寸,可方便用作车载电视和手持电视等设备的接收天线。

基于工字型双模谐振器的双阶带通滤波器设计

为了提高滤波器的带外抑制度和选择性,首次提出了一种双阶拓扑结构的带通滤波器。采用奇偶模方法对工字型双模谐振器的特性进行了分析,通带内具有四个谐振模式。滤波器有效尺寸为13.7 mm×5.35 mm,等于0.56λ_g×0.22λ_g(λ_g为中心频率处的波导波长)。该滤波器的中心频率为7.34 GHz,相对带宽为20.9%,通带内最小插损为1.9 d B,阻带的三个传输零点分别位于3.17,8.36和9.61 GHz,上下阻带抑制度分别大于30 d B和46 d B,一次杂散抑制度大于18 d B。该滤波器具有结构紧凑,带外抑制度与选择性较高的优点。

基于SIR的准椭圆函数微带带通滤波器设计

首次提出一种基于SIR(Stepped Impendence Resonator)的准椭圆函数微带带通滤波器。两阶SIR与I/O馈线之间采用边缘耦合的方式,在上下阻带各产生一个传输零点,在几乎不增加滤波器尺寸的情况下,有效提高了滤波器的带外抑制度与选择性,并且有效抑制了阻带的一次杂散。滤波器的有效尺寸为16 mm×3.32 mm,等于0.45λ_g×0.093λ_g(λ_g为通带中心频率的波导波长),中心频率位于4.95 GHz,带内最小插损为1.6 d B,两个传输零点分别位于2.34 GHz,6.3 GHz,下阻带边缘抑制度大于40 d B,上阻带边缘抑制度大于35 d B,阻带一阶杂散抑制度大于25 d B,大于20 d B上阻带宽度为9 GHz。

应用防护线抑制非平行微带线间串扰的研究

针对非平行微带线间的串扰问题,研究了防护线对抑制非平行微带线间串扰的效果,提出了根据非平行微带线间边缘场的主要耦合区域应用防护线的方法;理论分析与仿真结果表明,与铺设同干扰线等长的防护线相比,采用在非平行微带线间边缘场的主要耦合区域使用防护线的方法可以在起到同等抑制串扰效果的情况下,节约一部分防护线及其相应的接地过孔;该方法提高了应用防护线的效率,有助于预留出更多的可用布线空间,同时也有利于降低印制电路板生产成本。

基于NSST域混合滤波与改进边缘检测PCNN的医学图像融合

针对传统医学图像融合中存在细节模糊、能量保存不完整、运行时间长等问题,提出一种基于非下采样剪切波(non-subsampled shearlet transform, NSST)域混合滤波与改进边缘检测脉冲耦合神经网络(pulse coupled neural network, PCNN)的医学图像融合方法。首先,利用YUV模型进行颜色空间转换分离出亮度通道Y,接着利用混合滤波分别对源核磁共振(magnetic resonance imaging, MRI)图像和亮度通道的灰度图像进行不同程度的增强。其次,采用NSST对增强后的MRI和亮度通道的灰度图像进行分解,得到高低频子带。低频子带使用修正的拉普拉斯能量和(weighted sum of eight-neighborhood-based modified Laplacian,WSEML)与局部区域能量加权和(weight local energy,WLE)的融合策略,高频子带采用改进边缘检测PCNN的融合策略。最后,经NSST逆变换得到融合图像。通过与其他6种融合方法对比,本文方法可以有效提高图像融合过程中的细节提取和能量保存,且整体算法运行效率高、可视性好。