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Semiconductor Optical Amplifier and Gain Chip Used in Wavelength Tunable Lasers 被引量:2
1
作者 SATO Kenji ZHANG Xiaobo 《ZTE Communications》 2021年第3期81-87,共7页
The design concept of semiconductor optical amplifier(SOA)and gain chip used in wavelength tunable lasers(TL)is discussed in this paper.The design concept is similar to that of a conventional SOA or a laser;however,th... The design concept of semiconductor optical amplifier(SOA)and gain chip used in wavelength tunable lasers(TL)is discussed in this paper.The design concept is similar to that of a conventional SOA or a laser;however,there are a few different points.An SOA in front of the tunable laser should be polarization dependent and has low optical confinement factor.To obtain wide gain bandwidth at the threshold current,the gain chip used in the tunable laser cavity should be something between SOA and fixed-wavelength laser design,while the fixed-wavelength laser has high optical confinement factor.Detailed discussion is given with basic equations and some simulation results on saturation power of the SOA and gain bandwidth of gain chip are shown. 展开更多
关键词 external cavity gain chip saturation power semiconductor optical amplifier tunable laser
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InGaN/GaN量子阱悬空微盘发光二极管
2
作者 朱刚毅 宁波 +8 位作者 仇国庆 郭春祥 杨颖 李欣 李炳辉 施政 戴俊 秦飞飞 王永进 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期207-214,共8页
设计并制备了三种不同结构的电泵浦InGaN/GaN量子阱微盘发光器件,对其光增益和光损耗进行了分析和优化。以p型层的结构为分类标准,器件Ⅰ为圆柱形;器件Ⅱ为器件Ⅰ的悬空结构;器件Ⅲ是悬空的圆环形结构。实验和仿真结果表明,三种器件结构... 设计并制备了三种不同结构的电泵浦InGaN/GaN量子阱微盘发光器件,对其光增益和光损耗进行了分析和优化。以p型层的结构为分类标准,器件Ⅰ为圆柱形;器件Ⅱ为器件Ⅰ的悬空结构;器件Ⅲ是悬空的圆环形结构。实验和仿真结果表明,三种器件结构中,器件Ⅱ的结果最好。电极布局为内p外n型的圆柱形器件表面电流分布能够保证发光区和微腔高增益区重合,悬空结构能够降低微盘在垂直方向上的光损耗,有利于更好的光学增益。考虑到共振模式,器件Ⅱ在注入电流大于0.7 mA时,器件Ⅱ实现了峰值波长为408.2 nm、半峰宽为2.62 nm的振荡模式输出。这种电泵浦InGaN/GaN量子阱悬浮微盘二极管器件的设计思路对电泵浦微盘或微环激光器的研制具有重要参考意义。 展开更多
关键词 GaN微腔 损耗和增益竞争 InGaN/GaN量子阱 片上光源
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高功率1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器
3
作者 张志军 陈贺 +8 位作者 张卓 刘志君 张建伟 杜子业 周寅利 张星 陈超 宁永强 王立军 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1531-1538,共8页
针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光... 针对目前激光医疗、食品药品检测等领域对橙黄色激光的应用需求,开展了高功率基频光1150 nm垂直外腔面发射半导体激光器(VECSEL)研究。提出激光谐振腔内大尺寸基模光斑外腔结构,使VECSEL腔内模式匹配较大泵浦光斑尺寸,实现了高功率激光输出;提出增益峰-腔模失谐结构,增益峰与腔模温漂系数不同,高泵浦功率下具有良好的增益峰-腔模匹配,实现高泵浦功率工作下的激光波长稳定控制。制备的VECSEL器件在1150 nm激光波长的输出功率达到9.38 W,并获得良好的圆形对称的输出光斑形貌,光斑在正交方向上的发散角分别为7.3°和7.5°。 展开更多
关键词 半导体激光器 垂直外腔面发射半导体激光器 增益芯片 应变量子阱
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DS/SS系统中Chip波形对系统抗单频干扰能力的影响 被引量:2
4
作者 臧国珍 凌聪 +1 位作者 李延标 崔龙 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2002年第2期6-9,共4页
随着 DS/SS系统的广泛应用 ,提高系统抗干扰能力一直是扩频通信研究的热点之一。扩频系统的处理增益作为衡量系统抗干扰能力的主要指标 ,通常等于单位数据比特内 Chip的个数 N。当系统受到强干扰时 ,系统的抗干扰性能会下降。首先分析了... 随着 DS/SS系统的广泛应用 ,提高系统抗干扰能力一直是扩频通信研究的热点之一。扩频系统的处理增益作为衡量系统抗干扰能力的主要指标 ,通常等于单位数据比特内 Chip的个数 N。当系统受到强干扰时 ,系统的抗干扰性能会下降。首先分析了 DS/SS系统的抗单频干扰能力 ,然后讨论了系统 Chip波形对处理增益的影响 ,最后指出了系统 Chip波形的幅度谱在零点处取值较小时可以获得大的系统处理增益。 展开更多
关键词 DS/SS系统 chip波形 抗单频干扰能力 扩频通信
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高增益高驱动能力的基准电压缓冲芯片的设计
5
作者 王敏聪 刘成 《现代电子技术》 北大核心 2024年第16期33-38,共6页
为了解决当前CMOS基准电压缓冲器在驱动大电容负载电路时所面临的可靠性问题和性能瓶颈,提出一种高增益高驱动能力的基准电压缓冲芯片。该芯片采用CMOS缓冲放大器,结构包括折叠式共源共栅输入级、轨至轨Class AB输出级和推挽输出缓冲级... 为了解决当前CMOS基准电压缓冲器在驱动大电容负载电路时所面临的可靠性问题和性能瓶颈,提出一种高增益高驱动能力的基准电压缓冲芯片。该芯片采用CMOS缓冲放大器,结构包括折叠式共源共栅输入级、轨至轨Class AB输出级和推挽输出缓冲级。设计中加入了修调电路、Clamp电路及ESD防护电路。芯片面积为2390μm×1660μm。在SMIC 0.18μm CMOS工艺下进行了前仿真、版图绘制及Calibre后仿真。前仿结果显示:当负载电容为10μF时,电路实现了126 dB的高开环增益和97°的相位裕度,同时PSRR超过131 dB,噪声为448 nV/Hz@100 Hz及1 nV/Hz@100 Hz。后仿结果与前仿结果基本一致。总体结果表明,该电路具有高增益、高电源抑制比及低噪声等特点,同时拥有很高的输出驱动能力。因此,所提出的基准电压缓冲芯片可以用于驱动如像素阵列等具有大电容负载的电路。 展开更多
关键词 基准电压缓冲芯片 CMOS电压缓冲运算放大器 ESD防护电路 芯片版图 高增益 高驱动能力
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1550 nm波段外腔窄线宽激光器增益芯片
6
作者 武艳青 车相辉 +2 位作者 王英顺 李松松 刘牧荑 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第4期301-307,352,共8页
针对外腔窄线宽激光器应用设计了一款半导体增益芯片,分析了斜率效率和增益谱特性,由于封装后增益峰红移会造成器件输出功率下降,指出设计中芯片的增益峰需偏离激光器激射波长。通过优化量子阱结构及材料应力,提高了芯片的斜率效率。为... 针对外腔窄线宽激光器应用设计了一款半导体增益芯片,分析了斜率效率和增益谱特性,由于封装后增益峰红移会造成器件输出功率下降,指出设计中芯片的增益峰需偏离激光器激射波长。通过优化量子阱结构及材料应力,提高了芯片的斜率效率。为了降低芯片自身法布里-珀罗(FP)腔谐振效应,采用弯曲波导配合磁控溅射四层增透膜工艺,使芯片出光端面的有效反射率明显降低,提高了窄线宽激光器输出波长的稳定性。所设计芯片采用1%压应变量子阱材料,量子阱厚度为7.5 nm,量子阱数量为3个,芯片波导与解理面法线呈6°夹角。通过半导体流片工艺完成掩埋结芯片制作,并进行窄线宽激光器封装及测试,实现了1550 nm波段高效稳定的窄线宽激光输出。 展开更多
关键词 半导体增益芯片 增益峰红移 斜率效率 增透膜 稳定输出
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应用于反射式编码器的光电集成芯片设计 被引量:1
7
作者 杨雪 梁煜 +2 位作者 张为 王熙 郝东宁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1136-1149,共14页
为满足反射式光电编码器的应用需求,设计一款集成光电二极管阵列、跨阻放大器、全差分放大器以及偏置电路的光电芯片。首先,根据反射式编码器的成像原理设计光电二极管阵列。然后,设计可调增益跨阻放大器、全差分驱动放大器级联作为增... 为满足反射式光电编码器的应用需求,设计一款集成光电二极管阵列、跨阻放大器、全差分放大器以及偏置电路的光电芯片。首先,根据反射式编码器的成像原理设计光电二极管阵列。然后,设计可调增益跨阻放大器、全差分驱动放大器级联作为增量信号处理链路,降低读出信号的噪声同时提高带负载能力。接着,集成具有宽电源电压输入范围以及较好的电源纹波抑制能力的偏置电路。基于0.35μm光电CMOS工艺进行流片,通过搭建测试环境,光电集成芯片可以在3.5~6 V宽电源电压范围内正常工作,且在电机转速6 000 r/min内输出的增量信号正交性良好。角度测量结果表明,正反转情况下角度测量误差最大值分别为4.752″和5.04″。在5 V供电电压下电路的直流功耗为66.5 mW,整体芯片面积为5.91 mm×2.81 mm。能够满足光电芯片高度集成化、较好的信号正交性、宽电源电压输入范围、高电源纹波抑制能力等要求,适用于反射式光电编码器。 展开更多
关键词 光电芯片 反射式编码器 增量信号 偏置电路 可调增益放大器
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新型光泵浦垂直外腔面发射半导体激光器 被引量:8
8
作者 宋晏蓉 郭晓萍 +5 位作者 王勇刚 陈檬 李港 于未茗 胡江海 张志刚 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1448-1450,共3页
用量子阱技术生长的半导体材料作激光增益介质,Al GaAs/GaAs对做布喇格反射镜,并以简单的平凹腔做谐振腔,半导体激光器作泵浦源,制作出了光泵垂直外腔面发射半导体激光器.在抽运功率1.5W时,得到了中心波长1005nm、最大输出功率40mW的激... 用量子阱技术生长的半导体材料作激光增益介质,Al GaAs/GaAs对做布喇格反射镜,并以简单的平凹腔做谐振腔,半导体激光器作泵浦源,制作出了光泵垂直外腔面发射半导体激光器.在抽运功率1.5W时,得到了中心波长1005nm、最大输出功率40mW的激光,光-光转换效率2.7%. 展开更多
关键词 面发射半导体激光器 光泵浦 量子阱 增益芯片
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超声波测距仪的研究 被引量:65
9
作者 时德钢 刘晔 +2 位作者 王峰 韦兆碧 王采堂 《计算机测量与控制》 CSCD 2002年第7期480-482,共3页
介绍了超声波测距仪的基本原理、硬件系统、软件设计 ,给出了实验结果 ,分析了超声波测距误差的主要来源 ,实验表明 ,测距精度已能满足工程上的要求。
关键词 超声波测距仪 时间增益控制 单片机 测量精度
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大量程、高精度超声测距仪设计 被引量:10
10
作者 李勇峰 张彦江 +2 位作者 陈志勇 杨录 张艳花 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第4期28-31,共4页
针对现有超声测距系统测距距离短、精度不高的缺点,提出了一种利用积分电路进行距离增益补偿的方法,设计实现了以C8051F320单片机为控制器的超声测距仪。该系统采用超声收发一体化防水传感器,利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测... 针对现有超声测距系统测距距离短、精度不高的缺点,提出了一种利用积分电路进行距离增益补偿的方法,设计实现了以C8051F320单片机为控制器的超声测距仪。该系统采用超声收发一体化防水传感器,利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离,并实时测量环境温度以修正超声波传播速度。实验表明:系统性能稳定,精度高、量程大,有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 超声波测距 高精度 增益补偿 单片机
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电子倍增CCD倍增要件研究 被引量:4
11
作者 张灿林 陈钱 尹丽菊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2771-2775,共5页
讨论了信号载流子倍增寄存器(CCM)结构及其工作原理,在此基础上建立了电子倍增CCD的碰撞电离模型.通过对CCM倍增结构的研究发现实现倍增的三个必要条件:适中的倍增级电场、适当的浅掺杂浓度以及与电子碰撞平均自由程相当的倍增距离.通... 讨论了信号载流子倍增寄存器(CCM)结构及其工作原理,在此基础上建立了电子倍增CCD的碰撞电离模型.通过对CCM倍增结构的研究发现实现倍增的三个必要条件:适中的倍增级电场、适当的浅掺杂浓度以及与电子碰撞平均自由程相当的倍增距离.通过建模研究均匀场强中增益情况表明增益因子为0.01时对应的偏置电压接近EMCCD所用倍增电压. 展开更多
关键词 EMCCD 电子倍增 片上增益 静态感应器件
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基于单一类型载流子的电子倍增CCD倍增模型 被引量:3
12
作者 张灿林 陈钱 尹丽菊 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期580-583,共4页
基于单一类型载流子,讨论了电子倍增CCD(EMCCD)的雪崩倍增原理,并在此基础上使用经典分段电离率模型,结合雪崩倍增积分关系式建立了EMCCD的倍增模型。根据实际器件倍增结构和栅压幅值确定使用Wolff多次碰撞电离理论。通过倍增模型的理... 基于单一类型载流子,讨论了电子倍增CCD(EMCCD)的雪崩倍增原理,并在此基础上使用经典分段电离率模型,结合雪崩倍增积分关系式建立了EMCCD的倍增模型。根据实际器件倍增结构和栅压幅值确定使用Wolff多次碰撞电离理论。通过倍增模型的理论计算与实际器件的倍增曲线比较发现边缘场强度足够大,倍增区足够宽才能引起适当的信号倍增。该模型可以方便地计算单一类型载流子信号通过全固态多级级联电子倍增寄存器后的总增益与倍增栅压的关系曲线。计算结果表明,倍增模型与现有EMCCD器件倍增数据吻合较好。 展开更多
关键词 光电子学与激光技术 电子倍增CCD 电子倍增 片上增益 边缘场 电荷倍增极
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集成CMOS行波放大器的设计和仿真 被引量:3
13
作者 李富华 李征帆 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1781-1784,共4页
采用有耗片内螺旋电感和 0 .1 8μm CMOS工艺对集成行波放大器进行了设计 ,其仿真增益在 1 4GHz的频带内大于 1 5 d B.仿真了有耗片内螺旋电感的分布参数对放大器增益的影响 ,该仿真结果对放大器的设计和优化具有很好的指导作用 .
关键词 集成CMOS行波放大器 设计 微波集成电路 增益 片内螺旋电感 计算机仿真
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微型片式收发组件技术研究 被引量:7
14
作者 李吉浩 戴扬 +2 位作者 施鹤年 韩宗杰 张金平 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期31-34,共4页
针对采用有源相控阵技术的高分辨率合成孔径雷达(SAR)应用要求,设计制作了一款尺寸小、重量轻、厚度薄、可与片式天线阵面相兼容的片式T/R组件,对该片式T/R组件的接收和发射电路、垂直互连性能进行了仿真分析,并对该T/R组件样机进行测... 针对采用有源相控阵技术的高分辨率合成孔径雷达(SAR)应用要求,设计制作了一款尺寸小、重量轻、厚度薄、可与片式天线阵面相兼容的片式T/R组件,对该片式T/R组件的接收和发射电路、垂直互连性能进行了仿真分析,并对该T/R组件样机进行测试验证,在X波段获得的测试结果为:接收增益大于24 d B,噪声系数小于3d B,发射功率大于1 W,垂直互连的端口驻波小于1.35,垂直互连的插损小于0.2 d B。尺寸仅为10 mm×10 mm×5mm,可应用于相关工程中。 展开更多
关键词 收发组件 微型片式 噪声系数 增益
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应用于微小卫星的CMOS图像传感器芯片设计 被引量:2
15
作者 翟江皞 张语哲 +1 位作者 李明 任思伟 《半导体光电》 CAS 北大核心 2021年第2期191-195,共5页
针对小卫星以至微纳卫星领域的应用需求,文章对具有抗辐照能力的CMOS图像传感器的芯片架构和关键技术进行了研究,着重对行列选电路、低噪声信号读出、可编程增益放大器和片上ADC等电路设计技术进行了分析和仿真验证。基于0.35μm CMOS... 针对小卫星以至微纳卫星领域的应用需求,文章对具有抗辐照能力的CMOS图像传感器的芯片架构和关键技术进行了研究,着重对行列选电路、低噪声信号读出、可编程增益放大器和片上ADC等电路设计技术进行了分析和仿真验证。基于0.35μm CMOS抗辐照技术和工艺开展了芯片的关键电路仿真、设计和整体版图设计验证。流片后的测试结果表明,该CMOS图像传感器具有高动态、低噪声和抗辐照特点,其噪声电子为42e-,动态范围为69dB,当辐射总剂量大于100krad(Si)时,器件噪声指标符合预期。 展开更多
关键词 CMOS图像传感器 低噪声信号读出 可编程增益放大器 片上ADC
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一种高精度数控宽带直流放大器的设计与实现 被引量:2
16
作者 侯爱霞 陶洋 许艳英 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期575-579,共5页
提出一种高精度数控宽带直流放大器的设计方案。该方案基于超低功耗单片机MSP430F155控制平台开发,其中,压控增益宽带放大器的主体部分由THS7530、OPA820ID与THS3091D组成。控制平台可实现对THS7530的增益控制,输出终波幅值并显示结果;... 提出一种高精度数控宽带直流放大器的设计方案。该方案基于超低功耗单片机MSP430F155控制平台开发,其中,压控增益宽带放大器的主体部分由THS7530、OPA820ID与THS3091D组成。控制平台可实现对THS7530的增益控制,输出终波幅值并显示结果;测试通频带为0~20 MHz;整机电压增益可调范围控制在-20^+80 dB范围内;在挂载时输出F-F值为29 V。在降低输出噪声与自激控制方面,使用多模抗干扰接触法,提升了数控宽带直流放大器控制性和稳定性。 展开更多
关键词 直流放大器 单片机 增益平坦化 增益温度补偿 THS7530
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一种新型程控信号放大器设计及其应用 被引量:4
17
作者 金永贤 《电测与仪表》 北大核心 2002年第11期57-59,共3页
给出一种用二级D/A转换器实现程控增益变化的方法,分析了电路工作原理并给出应用实例。此种放大器增益由单片机输出的数字量控制,适用于计算机测控和智能仪表系统。
关键词 设计 D/A转换器 程控放大器 虚拟仪器 单片机 增益
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一种多通道数据采集电路的设计 被引量:6
18
作者 夏世长 陈迪平 +2 位作者 王镇道 蒋见花 陈燕 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 2000年第6期80-84,共5页
介绍了一种由 AT89C51单片机控制的八通道数据采集电路的设计 ,解决了数据采集分时选通、自动触发、程控放大及程控滤波等数据采集中的常见问题 。
关键词 单片机 程控放大 程控滤波 触发 数据采集电路
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一种300 GHz CMOS高增益谐波混频器
19
作者 徐雷钧 孙春风 +1 位作者 李芹 白雪 《微电子学》 CAS 北大核心 2019年第4期482-486,共5页
基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种工作在300 GHz的高增益、3阶谐波混频器。在谐波混频器中,提出将射频电感与接收天线设计为一体的新思路,不仅避免了二者之间的匹配,还减小了芯片尺寸。该谐波混频器包括片上天线、混频模块、IF放大... 基于TSMC 65 nm CMOS工艺,设计了一种工作在300 GHz的高增益、3阶谐波混频器。在谐波混频器中,提出将射频电感与接收天线设计为一体的新思路,不仅避免了二者之间的匹配,还减小了芯片尺寸。该谐波混频器包括片上天线、混频模块、IF放大器等。仿真结果表明,片上环形天线的谐振频率点在300 GHz附近,射频电感在300 GHz附近为21.9 pH,混频模块的转换增益为-5.4 dB,IF放大器的电压增益为23.5 dB,谐波混频器的最大转换增益为14.9 dB。当谐波混频器的转换增益大于0 dB时,输出频率带宽为0.05~12.47 GHz。 展开更多
关键词 谐波混频器 CMOS 转换增益 片上天线
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一种基于AGC的频率测量方法 被引量:3
20
作者 冒燕 王建钢 毛五星 《微计算机信息》 北大核心 2006年第09S期18-19,共2页
针对实验装置设计的要求,提出一种基于自动增益控制(AGC)的电压值测量频率的方法。电路主要由前端调谐器FI1276和单片机ADμC812组成,由ADμC812的I2C总线完成对FI1276的本振控制,同时ADC系统进行FI1276内的AGC电压值采集,根据AGC电压... 针对实验装置设计的要求,提出一种基于自动增益控制(AGC)的电压值测量频率的方法。电路主要由前端调谐器FI1276和单片机ADμC812组成,由ADμC812的I2C总线完成对FI1276的本振控制,同时ADC系统进行FI1276内的AGC电压值采集,根据AGC电压变化曲线实现对输入信号频率的测量。实验数据结果表明绝对测量误差值小于±0.5MHz,满足指标要求。 展开更多
关键词 频率测量 单片机 AGC ADC I^2C总线
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