共振声子太赫兹量子级联激光器研究(英文)

本文综述了共振声子太赫兹(THz)量子级联激光器(QCL)载流子输运及其光电特性的研究结果。我们采用Monte Carlo方法模拟了不同有源区结构的共振声子THz QCL,如四阱有源区和三阱有源区结构等,优化了THz QCL的器件参数。计算表明,器件的增益依赖于注入势垒的宽度、掺杂浓度和声子抽运能级间隔等参数。单阱注入的THz QCL可以获得低的激射频率,而三阱有源区结构的THz QCL具有更高的工作温度。我们数值模拟了这两种器件结构在不同寄生电压下的电子输运、增益以及温度特性等。同时,我们实验测量了THz QCL的发射谱偏压和温度效应,计算结果与实验相吻合。研究结果表明,随着偏压增加发射谱出现了明显的频率蓝移,多模激射仅出现在大电流注入情形。与偏压的密切依赖关系不同,激射频率对温度的变化并不敏感。

太赫兹雷达技术研究进展

文章介绍了太赫兹技术的发展和研究现状,概述了太赫兹波的主要特性,着重论述并举例分析了太赫兹波在雷达探测系统中的应用。太赫兹雷达具有优越的反隐形能力,很高的距离分辨率,超大信号带宽,较强环境适应能力,低截获率,强抗干扰性和穿透等离子体能力等诸多优点,在军事上有很强的应用前景,对国防和国家安全具有重要的应用价值。

60GHz微带波导转换结构设计及其在通信集成前端中的应用

60 GHz无线通信技术具有非常宽的带宽,可以应用于超高速无线数据传输,已经成为第四代无线通信的重要组成部分,学术界和工业界对此投入了持续的关注。对60 GHz频段微带波导转换结构进行了设计,结果显示在57 GHz～64 GHz通信频率范围内,插入损耗小于1 dB,回波损耗小于-15 dB,达到了实用化要求。并利用MMIC芯片完成了60 GHz毫米波通信系统T/R模块的集成设计,对QPSK通信体制下的调制和解调信号进行了分析,验证了系统的可行性。

太赫兹量子阱光电探测器光栅耦合的模拟与优化

光栅耦合是量子阱光电探测器探测正入射电磁辐射的常用耦合方法,本文采用模式展开法研究了一维金属光栅太赫兹量子阱光电探测器中的电磁场分布,并给出了器件有源区中的平均光强.研究结果表明,若一维光栅的周期与太赫兹波在器件材料中的波长相当,并且根据器件结构选取合理的光栅占空比,可使器件中的平均光场最强,光栅的光耦合效率最高,从而提高器件的响应率.

基于超材料的毫米波汽车雷达喇叭天线设计与优化

应用于汽车雷达上的喇叭天线或透镜天线,为了获得高增益和高方向性,其长度或口面一般较大。为了保持口面大小不变,并且能有效缩短喇叭天线长度来减小体积、节约成本,文中设计了超材料平面透镜喇叭天线。采用此超材料的天线增益相比同尺寸的普通喇叭天线增加了1.5 d B。进而,通过对喇叭口面的相位分析,采用了一种改进结构,该改进结构的增益相比同尺寸的普通喇叭天线增加了2.3 d B,与同增益同口径面积的普通喇叭天线相比长度缩短了44%。实测结果表明,该超材料喇叭天线能提高喇叭天线2.5 d B左右的增益。

L0范数约束的全变分图像融合

针对图像融合中传统方法易引起图像细节和边缘丢失的问题,提出了一种L0范数约束的全变分(TV-L0)图像融合方法。对源图像进行均值滤波,根据滤波前后的图像获取源图像的边缘特征,通过特征图的梯度获取源图像对应的权重,基于此权重,由源图像建立目标图像并由源图像的梯度建立目标梯度。进一步基于目标图像建立变分方程的保真项,并基于目标梯度建立方程的正则项。通过引入变量,基于快速傅里叶变换,实现了融合模型的快速求解。实验结果表明:与基于离散余弦谐波小波变换图像融合方法相比,提出的方法多焦点图像融合和红外与可见光图像融合中的平均梯度(AG)分别提高了0. 71%和15. 71%,标准差(SD)分别提高了4. 97%和4. 77%,从源图像转移到融合图像的边缘信息量(QUV/F)分别提高了0. 94%和6. 13%,从源图像到融合图像丢失的边缘信息量(LUV/F)分别降低了5. 47%和17. 37%。提出的方法所获取的融合图像在主观视觉效果和客观评价函数两方面均优于传统方法。