半導體光電最新期刊目錄

一種新型軌道角動量光纖的設計與研究————作者：趙麗娟;靜恩博;徐志鈕;華子明;姬昆鵬;李軍輝;許長清;李文鋒;

摘要：設計并研究了一種包層采用三層矩形空氣孔結構的新型光子晶體光纖。通過有限元法建模并優化確定了該光纖的最優結構，進一步分析了其在1 300～1 700 nm波長范圍內的關鍵光學參數。結果表明，該光纖在此波段內可支持46種軌道角動量模式的穩定傳輸，且相鄰模式間的有效折射率差均大于1×10^-4。此外，模式純度均達到98.8%，有效模場面積均大于6.4×10^-11...

基于片式封裝微納光纖的布里淵散射特性研究————作者：耿豪鍵;張立欣;張磊;李炫;李永倩;

摘要：為實現高靈敏度的溫度傳感測量，提出一種基于片式封裝的微納光纖溫度傳感結構。分析不同纖徑微納光纖的光場能量分布及其布里淵散射譜，并依據多種聲學模式的特性，利用有限元仿真得到微納光纖在不同聲波模式下的溫度靈敏度；對封裝結構與材料進行設計與分析，選擇片式結構及PMMA材料封裝，仿真得到封裝后的微納光纖的溫度靈敏度最高為4.83MHz/℃，相較于未封裝時靈敏度提高了約363%，證明片式封裝可有效提升微納光...

基于薩格納克環級聯光纖布拉格光柵的雙參量傳感器————作者：陳慧超;劉成晨;陳志萌;黃昌清;

摘要：設計了一種基于錯位保偏光纖-少模光纖的薩格納克環級聯光纖布拉格光柵高靈敏度雙參量傳感器，可實現對應變和溫度的同步測量。首先將保偏光纖沿慢軸方向與單模光纖進行錯位熔接，隨后將其另一端與少模光纖熔接形成復合光纖結構。通過將復合光纖結構的兩端連接到至3 dB光纖耦合器，形成薩格納克環路，薩格納克環與光纖布拉格光柵級聯形成基于錯位保偏光纖-少模光纖的薩格納克環級聯光纖布拉格光柵的傳感探頭。實驗結果表明，薩...

基于合成成形的光電子脈沖幅值提取方法研究————作者：李成偉;韓振偉;宋克非;何玲平;陶琛;

摘要：針對微通道板光子計數成像探測器輸出光電子脈沖幅值提取精度不足的問題，文章系統研究了合成成形法參數與脈沖信號幅值精度的相關性�；�于反褶積技術和沖激響應不變法原理，提出一種適用于光電子脈沖信號的準高斯合成成形方法。仿真結果表明，當輸入信號白噪聲標準差為0.1時，隨著成形寬度參數的增加，提取幅值的標準差降低至0.02，證實該方法有效提高了脈沖幅值測量精度。通過建立脈沖識別閾值與漏記率、誤判率之間的關系模...

一種基于PnP-ADMM的快照式關聯成像圖像重構算法————作者：孫瀟雨;雷騰;丁源;李元戎;王世勇;

摘要：針對現有關聯成像圖像重構算法難以兼顧重建能力和適用性，提出一種基于即插即用交替方向乘子法（PnP-ADMM）框架的快照式關聯成像圖像重構算法。該算法通過模擬化架構設計，允許靈活嵌入先進去噪先驗模型，在低采樣率和高采樣率條件下均顯著提升重建效果。當采用深度卷積神經網絡FFDNet作為去噪器時，成功融合了模型驅動和學習驅動方法的優勢，克服了傳統壓縮感知與深度學習方法的局限性。實驗結果表明，與基于全變分...

超高行頻高靈敏度短波紅外焦平面讀出電路研究————作者：景松;黃松壘;李淘;楊睿杰;張鎮鋒;李雪;

摘要：針對食品色選以及醫療成像的應用，設計了一款適用于短波紅外InGaAs焦平面的高行頻高靈敏度1 024×1元線列讀出電路。讀出電路輸入級采用CTIA結構，具有較高的注入效率，針對微光、強光等不同應用場景，設計四檔積分電容，其中最高增益檔積分電容為10 fF。研究單元電路輸出級瞬態響應，優化開關管尺寸、設計高帶寬運放以減小關鍵節點時間常數，進而降低輸出級運放噪聲，提高動態范圍。優化讀出電路版圖電源網絡...

基于對抗生成網絡的分布式光纖聲波車輛傳感信號高性能去噪方法————作者：江淦;胡天宇;熊彬博;彭飛;

摘要：分布式光纖聲波傳感系統（DAS）已被證實能夠實現被動、廣覆蓋且高空間分辨率的車輛檢測與定位，其無需現場部署傳感器設備的特點使其具備顯著的成本優勢。然而，基于DAS的車輛檢測系統在實際應用中容易受到環境噪聲和系統衰落的影響。針對該問題，文章提出一種多尺度上下文對抗生成式網絡（MCGAN），該網絡通過多尺度空洞卷積提取特征，有效整合不同尺度的層次化信息，從而顯著提升模型的去噪性能。實驗結果表明，MCG...

基于CCL-YOLO的洗手動作檢測算法————作者：陳昌川;周鑫蔚;龍虹毓;郭中原;祝鶴;

摘要：針對現有YOLOv7模型在洗手動作檢測中存在的檢測精度低、抗環境干擾能力弱、相似動作區分度低等問題，提出一種基于改進YOLOv7的CCL-YOLO目標檢測算法。該算法通過引入增強型軸向局部注意力機制（EALN-CotAttention），有效增強模型對長距離上下文信息的捕捉能力；采用CARAFE算子代替原算法的最近鄰插值上采樣方法，實現更高效的內容感知與特征重組，在并未增加模型參數的情況下顯著提高...

鎢薄膜原子層沉積腔室內前驅體分布模擬與實驗研究————作者：劉志遠;王國政;徐子晧;蔣恩桐;高管嘩;楊繼凱;

摘要：利用SolidWorks軟件構建了原子層沉積反應腔室的三維模型，并利用ANSYS Fluent流體模塊對乙硅烷（Si₂H₆）和六氟化鎢（WF₆）兩種前驅體在反應腔室內的分布特性進行了數值模擬分析。模擬結果表明，前驅體在腔室內的分布均勻性與脈沖時間、腔室壓強及溫度密切相關：脈沖時間越長、腔室壓強越低、腔室溫度越高，前驅體的分布均勻性越...

1920×1080元高靈敏行間轉移CCD圖像傳感器————作者：李金;楊洪;孫晨;熊圓圓;田智文;

摘要：為解決小像元行間轉移電荷耦合器件（ITCCD）的電荷轉換靈敏度低以及強光照射下出現的光暈問題，對行間轉移CCD器件拓撲結構、像元抗暈結構、片上讀出電路以及工藝等技術進行研究，設計并研制了一款高清行間轉移CCD圖像傳感器，器件有效陣列規模為1 920×1 080元，像素尺寸為7.4μm×7.4μm。測試結果表明，器件突破了1.0μm多晶硅柵長放大器設計及制作技術，器件電荷轉換靈敏度可至22.4μV/...

不良光照場景下的交通標志識別算法————作者：黨宏社;肖利霞;張選德;

摘要：交通標志識別技術作為自動駕駛系統的核心組件，在保障行車安全方面具有重要作用。為改善不良光照場景下交通標志的自動識別效果，提出了一種基于改進NanoDet的交通標志識別算法。該算法以NanoDet模型為基礎，首先，在主干網絡集成SSM模塊與CBAM注意力機制，有效提高模型在不良光照場景下的識別精度；其次，構建加權雙向特征金字塔網絡強化多尺度特征融合；最后，將AGM模塊中的標準卷積替換為深度可分離卷積...

基于超瑞利散斑調制的熒光顯微成像————作者：張可凡;王中陽;

摘要：光學衍射極限使得顯微成像分辨率被限制在半波長量級�；�于稀疏約束鬼成像的超分辨熒光顯微技術(Nanoscopy based on Ghost Imaging via Sparsity Constraints,GSICNanoscopy)由于采用隨機相位調制器對熒光信號進行空間分散,導致所采集圖像信噪比降低。針對傳統GISC-Nanoscopy存在信噪比不足問題,提出在系統中引入超瑞利散斑調制,利用超...

一種基于BiCNN的TOF測距精度補償方法————作者：亓林;高傳順;林瓏君;伍明娟;曹飛;朱斌;吳海游;

摘要：基于飛行時間法（TOF）的脈沖激光測距技術，憑借其脈沖寬度窄、峰值功率大等特性，已在非合作目標探測領域獲得廣泛應用。然而，現有基于閾值判別的測距系統仍存在以下技術瓶頸：1）回波光功率波動引起回波信號前后沿產生游走誤差；2）波形抖動和時鐘漂移引發測量數據異常波動或信號丟失；3）系統時延導致固定測量誤差。針對以上問題，文章提出一種基于雙向卷積神經網絡的TOF測距精度補償方法，該方法首先通過雙向長短期記...

400萬像素低彌散內線轉移CCD圖像傳感器————作者：程順昌;楊洪;白雪平;黃芳;劉婭;張慶煒;

摘要：設計并研制了一款低彌散內線轉移電荷耦合器件（ITCCD）圖像傳感器，其有效陣列規模為2 048×2 048元，像素尺寸為9μm×9μm。為降低器件彌散，采取了以下關鍵設計：首先，設計了垂直CCD p阱結構，通過在垂直CCD埋溝周圍形成阻擋勢壘，有效抑制了光生電子擴散至垂直CCD；其次，在光敏區集成微透鏡陣列，優化入射光的會聚效果，減少雜散光進入垂直CCD溝道的可能性；此外，在垂直CCD區域設計了擋...

基于改進YOLOv8n的貨車盲區目標檢測方法————作者：代少升;周漫;余自安;

摘要：針對貨車盲區覆蓋范圍大、場景背景復雜、目標多尺度變化顯著，以及傳統檢測方法存在漏檢率高、特征表征能力不足等問題，提出一種改進YOLOv8n盲區目標檢測算法。該算法通過以下三個層面進行優化：1）在主干網絡嵌入混合局部通道注意力模塊（MLCA），提升網絡局部空間特征提取能力；2）采用尺度序列特征融合模塊（SSFF）融合圖像多個尺度的深層語義信息，結合三重特征編碼模塊（TFE）完成局部細節增強；3）采用...

SPAD關鍵參數及淬滅電路設計綜述————作者：劉通;陳玉婷;程江華;蔡亞輝;程榜;

摘要：單光子雪崩二極管（Single-Photon Avalanche Diode, SPAD）是一種能夠在低照度甚至單光子條件下實現光電探測的器件。憑借其體積小、易集成、靈敏度高及抗電磁干擾等優勢，SPAD近年來在激光雷達探測、生物熒光壽命成像、光譜分析和量子通信等領域得到廣泛的應用。文章首先介紹SPAD的工作原理、器件結構設計及其發展歷程；接著針對光電探測應用，探討SPAD設計與制造過程中需要關注的...

基于EBAPS的晝夜微光成像跟蹤系統————作者：張旭旭;段文博;張夏疆;王毅;李琦;張衛國;閆磊;

摘要：電子轟擊型有源像素傳感器（Electron Bombarded Active Pixel Sensor,EBAPS）作為一種數字化微光成像器件，以其成像系統具有小型化、低成本和低功耗的優勢，以及在晝夜條件下連續拍攝時具備清晰成像的能力，成為微光成像領域的研究熱點。文章基于國產某型EBAPS微光器件，利用FPGA作為核心處理器，完成了EBAPS器件驅動電路、圖像處理和跟蹤電路、顯示電路的設計。同時，...

CMOS圖像傳感器輻照損傷效應試驗方法————作者：王祖軍;

摘要：CMOS圖像傳感器（CIS）在輻射環境中應用時會遭受輻照損傷。在空間輻射或核輻射環境中CIS遭受的輻照損傷效應主要包括電離總劑量效應、位移效應、單粒子效應。目前國內外的研究主要通過開展CIS不同輻射粒子或射線輻照試驗來評估CIS在不同輻射環境下的輻照損傷效應，因此，建立CIS輻照損傷效應試驗方法對準確評估其輻照損傷具有重要意義。本文主要從輻照試驗源選取、試驗流程、輻照偏置條件、試驗要求等方面研究了...

基于串聯雙微腔同時實現不同特征的光頻梳————作者：任志斌;劉鑫;孔梅;

摘要：在單微腔光場非線性演化方程的基礎上,推導了串聯雙微腔的演化方程,分析了兩個微腔中色散情況相反時的腔內光場特征和初始脈沖對腔內光場的影響。理論分析結果表明,串聯雙微腔不僅增加了更多的參數選擇自由度,還可以在兩個微腔中分別輸出具有不同特征的光頻梳,從而顯著提高微腔光頻梳的產生和利用效率。通過調節初始脈沖的脈寬、幅值和相位可以控制腔內孤子的數量和位置。該研究工作對雙微腔結構中穩定光孤子的產生和調制具有參...

航天TDICCD相機譜間串擾分析與處理————作者：曹金彥;賀小軍;陳茂勝;張雷;鐘興;于樹海;白蕓;鄒吉煒;

摘要：為提高航天TDICCD遙感相機的信噪比和成像質量,針對TDICCD遙感相機成像譜段間相互串擾進行了深入研究。在高密TDICCD 成像電路設計過程中,由于PCB電路板空間有限且布局布線密集,引發譜段間信號串擾。各譜段工作頻率不同時,圖像會出現明顯的串擾條紋。文章首先根據信號處理流程介紹成像系統組成,闡述兩類串擾現象;然后,分析串擾產生原因及邊界條件,提出成像串擾抑制的方案;最后,對改進后的TDICC...

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