可用于弱光探测器的量子线研究进展

以量子线作为导电沟道的场效应弱光探测器可在低工作电压下达到很高灵敏度.文章主要对可用于此种弱光探测器的V型和脊形量子线的生长机理和制备方法进行综述,给出了量子线的PL测试结果.采用MBE外延生长法在V型槽图形衬底上生长了OaAs/AlGaAs量子线FET外延结构,扫描电子显微镜下初步判定在V型槽底部形成了截面近三角形的量子线结构.

核ICA在电流传感器相位差监测中的应用

介绍了核独立分量分析（ICA）的基本原理和算法，并将其用于对电流传感器输出的混合信号进行分离，通过比较分离出的单频测试信号输入前后的相位差，来标定传感器本身的相位差对其检测对象的影响。此外，还采用最大似然法对核ICA的分离效果进行评价。实验证明

基于法拉第旋转镜的Michelson干涉仪偏振相位噪声研究

在理论上研究了由法拉第旋转镜构成的Michelson干涉仪的偏振特性,推导出Michelson干涉仪的偏振引入相位噪声与法拉第旋转镜旋转角偏差的关系式。理论分析法拉第旋转角有偏差时,引导光纤中的偏振态扰动(偏振噪声)会在干涉仪中引入相位噪声,该相位噪声水平与引导光纤中的偏振噪声水平和干涉仪输入光的偏振态有关。并且当法拉第旋转角偏差±2°时,可估算偏振引入的相位噪声与引导光纤中偏振噪声的幅度比值低于2×10-3;在多波长复用系统中,若法拉第旋转角偏差±5°,该幅度比值仍低于1.5×10-2。实验中观察到该幅度比值低于2.5×10-2,并发现输入光偏振态变化并不引起干涉仪相位噪声的变化,由此可知由法拉第旋转角偏差引入的相位噪声符合理论估算的量级,得到了很好的抑制。

仿生模式识别的两个关键技术问题研究

同类事物特征在高维空间中形成的复杂几何形体的局部连续(连通)方向和通路的确定问题,以及找到满意的该复杂几何形体的覆盖体,判断高维空间一点是否在该覆盖体内的问题,是在传统的数学分析框架内的不适定难题.本文用高维空间点分布分析方法给出了解决以上两个仿生模式识别的关键技术问题的有效方法.本技术方法能将同类相近样本归于一个连通几何形体内,能把不同类的相近样本归于不同几何形体内,从而实现具体事物的精准识别.

基于3×3耦合器的迈克耳孙干涉仪相位特性分析

研究了基于3×3耦合器的非平衡迈克耳孙干涉仪的相位特性。由光纤耦合器的散射矩阵理论,推导出了当3×3耦合器分光比不均匀时,干涉仪三路输出信号相位差的表达式。根据实际使用的3×3耦合器各通道的插入损耗,经计算与修正得到其散射矩阵,并求出干涉仪三路输出信号的相位差分别为120.21°、120.77°和119.02°,与理想值120°的偏差在1°以内。实验测得的干涉仪三路输出信号的相位差随时间随机变化,经分析是由光偏振态随机变化引起的。相位差与理想值120°的偏离均在1°以内,符合理论分析得到的结论。

慢光在光子晶体弯折波导中的高透射传播

研究了慢光模式在SOI(silicon-on-insulator)材料光子晶体线缺陷弯折波导中的传输特性.通过优化波导弯折处的结构参数,慢光模式在光子晶体60°与120°弯折波导中的透射率提高10倍以上,归一化透射率分别达到80%和60%以上.为了进一步减慢光速,设计了新颖的高Q值耦合腔弯折波导结构,在归一化透射率达到75%的基础上,光波群速度低至c/170(c为真空光速).研究结果对于增强光子晶体的慢光效应,提高光子晶体慢光器件的微型化和集成化都有一定的积极意义.

GaN基垂直腔面发射激光器的研制

作者在我国大陆首次实现了GaN基垂直腔面发射激光器（VCSEL）的激射．首先采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术在蓝宝石衬底上进行高质量氮化物增益区的外延生长．然后在表面沉积高反射介质膜分布布拉格反射镜（DBR）．将样品键合到其它支撑片上后，采用激光剥离技术将蓝宝石衬底去除．再在去除蓝宝石后露出的氮化物表面沉积第二组介质膜DBR制成VCSEL．在室温光泵条件下，观察到VCSEL的激射．激射波长449．5nm。阈值6．5mJ／cm~2．激射峰的半高宽小于0．1nm，这些指标达到了国际领先水平．本文为进一步研制实用化氮化物VCSEL奠定了重要的基础．

Recent Progress in Silicon Electro-optic Modulators for High Speed Applications

Silicon-based high-speed electro-optical modulator is the key component of silicon photonics for future communiction and interconnection systems. In this paper, introduced are the optical mudulation mechanisms in silicon, reviewed are some recent progresses in high-speed silicon modulators, and analyzed are advantages and shortages of the silicon modulators of different types.

覆盖框架与主方向神经网络

分析了BP、RBF和ARTMAP等人工神经网络在实现非线性映射方面的共同之处，基于RBF等网络对于人脑功能方面的模拟和仿生模式识别的思想，总结出一种处理这类问题的基本框架。该框架的特点是将问题分解为样本覆盖问题和基于模型的映射拟合问题。在利用该框架研究某个函数集在连续函数空间中的稠密性的基础上，提出了一种新的人工神经网络模型——主方向神经网络（PDNN）。通过与BP网络和RBF网络在函数拟合和混沌时间序列预测方面的对比实验，发现PDNN具有非常良好的逼近性能和鲁棒性能。

基于STM-64的甚短距离并行光传输系统

研究了STM-64数据帧的转换映射技术,利用垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵光源和PIN列阵探测器成功研制出10 Gb/s的甚短距离12信道SDH并行光传输系统,该系统结构紧凑,具有检错和纠错功能。跟传统的10 Gb/s串行光传输系统相比,本系统降低了对单路器件传输性能的要求。经SDH传输测试仪测试,系统能实现无误传输。

单电子隧穿结电路在图像轮廓检测中的应用

对细胞神经网络增强单电子电路的鲁棒性的机理进行了理论分析,构建了一种新型的基于细胞神经网络的单电子电路模型,并将其应用到图像检测方面,对单电子细胞神经网络在图像边缘检测方面的应用给出了实验结果.结果证明细胞神经网络是构建单电子电路的可靠网络,这为未来单电子电路鲁棒性的提高和其在图像处理方面的应用做了铺垫.

An Improvement on 2× 2 Silicon-on-Insulator Mach-Zehnder Thermo-Optical Switch

An improved 2 ×2 silicon-on-insulator Mach-Zehnder thermo-optical switch is designed and fabricated, which is based on strongly guided multimode interference couplers and single- mode phase-shifting arms. The multimode interference couplers and input/output waveguides are deeply etched to improve coupler performances and coupler-waveguide coupling efficiencies. However, shallow etching is used in the phase-shifting arms to guarantee single-mode property. The strongly guided coupler presents an attractive uniformity about 0. 03 dB and a low propagation loss of -0.6 dB. The 2× 2 switch shows an insertion loss as low as -6.8 dB, where the fiber-waveguide coupling loss of -4.3 dB is included, and the response-time is measured as short as 6.8 μs, which are much better than our previous results.

基于ICA和BP网络的电流传感器相位差测量方法

提出了一种高精度在线测定电流传感器相位差的方法.在输入端加入测试信号,在输出端采用独立分量分析(ICA)将该测试信号与传感器正常工作的输出信号分离,通过比较该测试信号输出前后相位的变化确定传感器的相位差.但因ICA算法固有的局限性,同一混合信号每次分离结果误差不同,为了提高分离精度,利用BP网络学习分离结果中相位误差与最大似然指标和负熵的关系,提出了一个指示分离结果误差的评价量,以选取多次分离结果中的最优结果.实验结果证明该评价量的有效性.

数据采集片上系统动态性能测试的新方法

提出一种新的方法用于高精度数据采集片上系统的动态性能测试。该方法利用高维空间几何矢量投影的思想，将正弦响应信号向由其各次谐波组成的正交基投影来拟合测试数据，以残差的负熵作为拟合结束的判据，使残差最大限度接近白噪声，避免了传统以残差最小为判据的过拟合问题。实验证明了该方法的有效性。

双色量子阱红外探测器大面阵芯片的研制

采用GaAs／AIGaAs和InGaAs／AIGaAs多量子阱，研制出了双色同像素读取结构的中波／长波量子阱红外探测器及160x128元中波／长波双色多量子阱红外探测器芯片。器件的材料结构生长是采用分子束外延技术，在5．08cm半绝缘GaAs衬底上完成的。发展了双色大面阵制备工艺。二维光栅的制备使用标准光刻和离子束刻蚀技术。在77K时，对量子阱红外探测器测试，得到中、长波段峰值探测率分别为Dλ=（1．61-1．90）x10~(10)cmHz~(1/2)W~-1和（1．54-2．67）x10^10cmHz~(1/2)W~-1)。中、长波段峰值波长分别为（2．7-3．8）μm和8．3μm。