基于文桥振荡器的高Q带通滤波器的设计

从单电阻调谐的文桥振荡器出发,首先导出该振荡器的振荡条件和振荡频率,然后给出了二阶带通滤波器的两种设计方案.第一种设计方案的优点是可以实现极点频率的单电阻调节,第二种方案的优点是极点频率和品质因数可正交调节.两种方案均可实现两个带通输出,均可调节电阻使电路振荡,而且振荡条件和振荡频率均可分别调节.通过计算机仿真证实了所设计的电路正确有效.

基于相变材料的可调谐高Q共振

近年来,基于超构表面的高Q共振在纳米尺度上增强光与物质相互作用引起了广泛的关注。在这里,我们数值演示了仅相变材料的超构表面的可调谐共振。该超构表面可以支持磁偶极子共振和环偶极子共振,通过相变材料的相变来动态地调谐这些共振的波长。此外,通过改变结构参数如高度、半径等均可以实现环形偶极共振和磁偶极共振相互作用产生EIT共振,我们在超构表面上数值模拟了EIT的高Q因子。然而,当相变材料转变为晶相时,EIT共振被关闭。可切换的高Q EIT共振在慢光器件、光学调制器和生物传感器中具有潜在的应用前景。

高Q值单间隙同轴谐振腔的物理设计与实验研究

随着高功率微波源向高功率、高频率和长脉冲方向不断发展,同轴相对论速调管放大器(RKA)成为近年来研究热点之一,然而其发展一直受限于自激振荡等问题存在,为此,设计一种高Q值单间隙同轴谐振腔,以抑制同轴RKA中TEM模式泄露引起的自激振荡。通过对单间隙同轴谐振腔TM_(01)模式与TEM模式转化进行理论分析与仿真模拟,发现同轴谐振腔上下槽深差值与轴向错位值对其Q值变化影响很大,当上下槽深差值与轴向错位值分别为0.3 mm和0 mm时,同轴谐振腔的Q值为极大值(18764),意味着此时谐振腔中两种模式转化最小,多组谐振腔级联后自激振荡风险大大降低。将三组级联的高Q值单间隙同轴谐振腔应用于紧凑型同轴RKA,粒子模拟和实验结果表明,器件的输出微波功率稳定,频谱纯净,无自激振荡等问题存在。

面向光纤与高Q值F-P谐振腔高效耦合的六维系统设计

基于法布里-珀罗(Fabry-Pérot,F-P)谐振腔的光学传感器具有结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰能力强等优点,在工业、生物医学、航空航天等领域具有较高的应用价值。设计了自聚焦透镜、单模尾纤插芯、玻璃套管组成的输入/输出光纤结构和一系列六维对准系统,高效降低了高Q值F-P腔与光纤的耦合难度,使F-P腔的Q值达到4.247×10^(7),为高灵敏度光学传感器的一体化、工业化制造奠定了基础。

双运放高Q带通滤波器的研究

基于集成运放的主极点模型,首先导出了双运放高Q带通滤波器的环路增益和前向通道增益表达式,以此为依据,用梅森公式求出了滤波器的传输函数,讨论了理想和非理想两种情况下该滤波器极点频率和品质因数表达式,并给出了它们的相对误差公式,解释了该电路出现极点频率和品质因数减弱的原因.

太赫兹人工表面等离子体共面激发与高Q传感

本文提出使用单层光栅超表面结构耦合的方式实现太赫兹人工表面等离子体激元(SSP)共面激发,克服了通过介质耦合器在实际应用时需要反射测量等缺点。在单层金属结构上同时构造周期性光栅和太赫兹SSP复合结构,当太赫兹波垂直入射时,可实现光栅波矢和SSP波矢相匹配,激发SSP模式,在透射谱中可以产生高Q值谐振峰,其Q因子可以达到1923。分析了结构参数对光栅耦合超表面透射谱以及色散特性的影响。基于该结构透射谱中的高Q谐振峰进行传感研究,在谐振中心频率为0.22 THz时,实现传感灵敏度为67 GHz/RIU。本文所提出的光栅耦合超表面复合结构仅使用单层超表面结构实现了太赫兹SSP模式的激发以及高Q传感,在诸多实际应用领域具有较大的研究潜力。

高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的等阶Y压缩效应

本文利用多模压缩态理论 ,详细研究了高 Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与 V型三能级原子相互作用系统中双模光场的一次和二次等阶 Y压缩效应 ,结果表明 :1 )等阶 Y压缩特性强烈地依赖于 Kerr介质的三阶非线性极化系数 (x)和双模光场中各模的平均光子数 n- 1、n- 2 ;当 x<1 ,n- 1=n- 2 <1时 ,不产生等阶 Y压缩效应 ;而当 x=2 .5、5、1 0以及n- 1=n- 2 =2、5时 ,光场可呈现出强烈的一次及二次等阶 Y压缩效应 ;2 )在 x以及 n- 1、n- 2 相同的条件下 ,不同压缩阶次的等阶 Y压缩效应的时间演化曲线的压缩周期与压缩阶次成反比 ,压缩度的幅度则随压缩阶数的升高而迅速下降 ;3)在平均光子不变 (即 n- 1=n- 2 恒定 ) ,但Kerr介质不同 (即 x变化 )的条件下 ,相同压缩阶数的等阶 Y压缩效应的 Y压缩度曲线的时间演化周期与 Kerr介质的三阶非线性化系数 x成反比 ,压缩度的幅度则随 Kerr介质的三阶非线性极化系数 x的增大而增强 ;4)等阶 Y压缩效应的持续时间以及等阶 Y压缩度的大小等强烈地依赖于 Kerr介质的非线性程度和光场强度 ;一般而言 ,Kerr介质的非线性程度越高 (即 x越大 ) ,并且光场越强 (即 n- 1=n- 2 取值越大 ) ,等阶 Y压缩效应持续时间就越短 ,等阶

高Q值环形波导微谐振腔研究进展

基于高Q值环形波导微谐振腔和微加工工艺的微光机电器件及系统是当前微纳制造科学和量子光学技术领域的研究热点。主要分析了环形波导微谐振腔的物理作用及应用价值,系统综述了环形波导微谐振腔Q值的测量方法,重点讨论了硅基环形波导微谐振腔Q值的影响因素,从材料、结构设计、加工工艺方面分析了提高环形波导微谐振腔Q值的技术途径,指出了当前高Q值环形波导微谐振腔研究存在的技术瓶颈问题,并展望了未来的发展趋势。

一种中心频率可调节的高Q值微机械带通滤波器初探

设计制作了一种中心频率可调节的高Q值微机械带通滤波器,其核心部分是一个电热激励/压敏电桥拾振的硅/二氧化硅微桥谐振器或微桥谐振器阵列.通过调节施加在压敏电桥上的电压大小来改变桥的平均温度和轴向应变,可调节滤波器的中心频率.理论研究表明:中心频率与电桥电压的平方成线性关系;中心频率的可调节范围可通过减小梁的宽度和压敏电桥的电阻来扩展.所制作的滤波器其频率可调节范围达5 45%,品质因数达8000以上.

高Q Kerr介质腔中二项式光场与原子相互作用

应用全量子理论研究了在高QKerr介质腔中 ,二能级原子与二项式光场相互作用系统中原子行为和光场的量子特性 .采用数值计算的方法 ,详细讨论了光场参量和Kerr效应对原子布居反转和平均光子数的影响 .研究发现当二项式光场处在中间态时 ,在考虑Kerr效应的条件下 ,原子布居振荡加剧 ,回复时间变短 ,系统内平均光子数减少 .

高Q Kerr介质腔中SU(2)相干态光场与Λ型三能级原子的相互作用

研究了一位于高 Q Kerr介质腔中的 SU(2 )相干态光场与 Λ型三能级原子相互作用系统中 ,Kerr效应对三能原子布居概率、光子统计分布、光场的模间相关性、Cauchy- Schwartz不等式以及光场差压缩的影响 .结果表明 ,较强的 Kerr效应可使原子 Rabi振荡呈现明显的崩溃与回复现象 ,而使场的非经典相关程度减弱 ,但适当强度的 Kerr效应可使光场差压缩程度明显增强 .

高温高Q腔法介电性能测试系统稳定性研究

经测试原理分析,证明了高温空腔(测试腔体内无样品)特性(主要指谐振频率和品质因数)的准确性和稳定性是保证样品高温介电性能测试结果准确性和稳定性的必要条件。进行了室温～1600℃定点温度下恒温时间为3、5和8min、7～18GHz的空腔特性测试,结果表明谐振频率相互之间相对偏差±0.05%,品质因数相互之间相对偏差<±5%,验证了恒温时间为3min时可获得准确的高温空腔特性数据。还在不同时间不同季节多次对空腔进行了室温～1600℃、7～18GHz空腔特性测试,结果表明谐振频率之间相对误差±0.04%,品质因数之间的相对误差<±5%,进一步验证了该测试系统可获得准确稳定的测试结果。

高Q值负载共振电源及其反常功率特性

介绍了一种高 Q 值负载共振电源的主电路结构和工作原理,它具有共振系统的 Q 值越高输出功率越大的异常特性,突破了传统的 Q 值概念的束缚.将此类电源用于感应熔炼可有效增加熔炼坩埚的壁厚,延长坩埚的使用寿命,并可以明显减少坩埚散热,降低炼钢电耗;将此类电源用于感应透热,可以增加感应电流的渗透深度,从而缩短了感应透热线的长度.

用于折射率仪的高Q腔谐振频率跟踪系统

提出了一种用于折射率仪的采用方波调制的微波高Q腔谐振频率跟踪系统，分析了其工作原理。计算机仿真结果表明，系统跟踪速度快，稳定性好，无稳态误差；在小型微波折射率仪中的应用结果表明，作为系统输出的VCO频率对高Q腔谐振频率的跟踪灵敏度优于5×10-8f0（f0为高Q腔谐振频率）。

回音壁模高Q蓝宝石谐振器研究与设计

采用径向+轴向模式匹配法完成了蓝宝石回音壁的模式分析,包括高次回音壁模式谐振频率的计算和电磁场分布,并研究了回音壁模谐振器的金属腔体设计等关键问题。制作的高Q蓝宝石谐振器在10.99GHz处,有载Q值达到了45000、插入损耗小于9dB。谐振器性能指标优越,非常适合应用于低相位噪声振荡器设计中。

采用Q倍增结构的有源RC高Q二阶带阻滤波器

本文提出一种“Q倍增带阻结构”来实现有源RC高Q二阶带阻电路.给出了设计和实验结果.由于这种新结构采用负反馈,所以有好的灵敏度特性.其实现电路也较其它高Q带阻电路简单.具有很好的实用价值.

高Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与V型三能级原子相互作用系统中光场的不等阶Y压缩效应

本文利用多模压缩态理论 ,研究了高 Q Kerr介质腔中非关联双模相干态光场与 V型三能级原子相互作用系统中双模光场的不等阶 Y压缩效应 ,绘出了第一模“i(i=1 ,2 )”次方第二模“j(j=2 ,3 )”次方 Y(i-j-Y)压缩度的第一正交分量 (Sy1ij) ,第二正交分量 (Sy2ij)的时间演化曲线 .结果表明 :1 )不等阶 Y压缩特性强烈地依赖于 Kerr介质的三阶非线性极化系数 (x)和双模光场中各模的平均光子数 n1,n2 ;当 x<1 ,n1=n2 <1时 ,不存在不等阶 Y压缩效应 ;而当 x=2 .5 ,5 ,1 0以及 n1=n2 =5 ,1 0时 ,光场和系统开始作用后的很短一段时间内呈现不等阶 Y压缩效应 .2 )在 x以及 n1,n2 不变的条件下 ,不等阶 Y压缩度时间演化曲线的崩坍 -复原时间随压缩阶次的升高而缩短 ,压缩度随压缩阶数 ,特别是两模幂次差的升高而迅速下降 .3 )在平均光子不变 (即 n1=n2 恒定 ) ,但 Kerr介质不同 (即 x变化 )的条件下 ,不等阶 Y压缩度曲线崩坍时间随 Kerr介质的三阶非线性极化系数 x的增加而缩短 ,幅度则不受 Kerr介质的三阶非线性极化系数变化的影响 .4)不等阶 Y压缩效应的持续时间等强烈地依赖于 Kerr介质的非线性程度 ,x越大不等阶 Y压缩效应持续时间就越短 .不等阶 Y压缩度演化曲线正向幅度随平均光子数的增大而增大 ,负向幅度 (?

高Q Kerr介质中双模SU(1,1)相干态场与三能级原子的量子纠缠

研究了在高Q Kerr介质腔中,关联双模SU(1,1)相干态场与V型、Λ型和Ξ型三能级原子相互作用的量子纠缠性质。采用数值计算方法,详细讨论了Kerr效应对模场和原子之间纠缠程度的影响。研究发现在高Q Kerr介质腔中,模场与原子之间的纠缠受到Kerr效应影响的规律是一致的,在介质参数达到一定值前,模场与原子之间的纠缠随介质参数的增大而增大,超过这一定值后反而会降低它们之间的纠缠。

高Q腔法与准光腔法用于毫米波段室温介电性能测试比对研究

介绍了用于毫米波段的介电性能测试的高Q腔法和准光腔法的原理及物理模型,并分别对其进行了仿真分析,建立了相应的测试装置,进行了空腔和石英玻璃的测试。结果表明,准光腔法要比高Q腔法在品质因数、可分辨的频点、样品尺寸、测试精度等方面更有优势。

一种高Q值高阶ΣΔ加速度计接口电路

由于具有较低的机械热噪声,高Q值加速度计在高精度低噪声信号检测领域应用广泛。在过采样率相对不高的情况下,针对低阶结构的高Q值加速度计接口电路性能受限于量化噪声的问题,提出了一种高阶结构的高Q值闭环ΣΔ加速度计接口电路,大大降低了数字接口电路基带内的量化噪声。为了保证该高阶系统的稳定性,设计了一种前置补偿器电路来提高电学阻尼。测试结果表明,该高Q值高阶结构系统稳定,相对于二阶结构而言对量化噪声的抑制能力大大提高。