基于双电测组合法半导体材料电阻率测试仪的研制

采用双电测组合法设计了一款用于测试半导体材料方块电阻和体电阻率的测试仪,它是以凌阳单片机SPCE061A为控制核心,通过冗余通道法、PID算法和平均滤波法,提高了系统的测量准确度和智能化水平.实际运行结果表明:与传统直流四探针测试法相比,该双电测试法测量结果与探针间距无关,能自动修正边界误差和量程的转换,还可以测量材料的匀均性,较好地满足了生产与教学需要.     

用时间分辨法实现半导体激光器特性脉冲测试

提出了一种基于时间分辨的脉冲式半导体激光器特性测试新方法,并研制了相应的测试系统。该方法根据脉冲驱动源的时序,同步产生采样窗口信号,然后根据采样窗采集半导体激光器的注入电流、端电压和输出光功率等数据,进而获得表征器件特性的曲线和参数。该方法解决了半导体激光器特性测试中的2个关键问题：一是现有的连续测试方法造成的器件温升,影响测试准确性和安全性;二是解决了脉冲驱动源与测试的同步问题。文中给出了最小脉冲宽度达100 ns的窄脉冲驱动的L-I-V测试曲线和测试参数。     

稳频半导体激光器线宽测量

窄线宽稳频激光器在精密干涉测量、光学频率标准、激光通信、激光陀螺、激光雷达、基本物理常数测量、冷原子系统等研究领域有着广泛的应用。稳频激光器的线宽是评价稳频性能的一个重要参数,利用AV4036系列频谱分析仪设计并搭建了用于稳频半导体激光器拍频线宽测量的实验系统,验证了方案的可行性。     

望远镜式空间带电粒子探测系统研制

为满足空间高能粒子环境探测要求,研制了一套数字化空间电子、质子注量率能谱探测系统原理样机。该探测系统采用了半导体探测器组成的望远镜式结构,并应用了数字化的信号处理方法,能探测0.5 Me V以上的电子和5~300 Me V的质子;具有能够实时测量、体积小、重量轻、功耗低及可靠性高等优点。对该系统的各探测器的能量分辨率进行了实验测试,结果表明:TSi半导体探测器的能量分辨率可达0.5%,Si(Li)探测器的能量分辨率约为1.02%,均在可接受范围(小于5%)内。     

一种半导体致冷／热模糊逻辑温度控制系统

介绍一种用ＭＣＳ－５１系列单片机汇编语言软件编程方法，实现用温度模糊逻辑控制算法构成的微波移相器和微波衰减器恒温控制器。在环境温度为－１０～４０℃范围内，温度设定值在１５℃时，该控制器控温精度达到±０．５℃。     

小波分析在直接吸收谱信号分析中的应用

采用小波分析方法对直接吸收谱信号进行消噪处理,通过对信号的高、低频部分进行分离实现了噪声消除。采用这种方法对近红外波段的DFB(分布反馈)半导体激光器所发出并且经由气室吸收、数据采集等步骤产生的直接吸收信号进行噪声消除实验,清除了数据中的高频噪声。实验中的两种光谱信号经消噪处理后,反映了数据的光谱特性,有利于进行光谱数据的拟合处理;尤其将受到气流强烈干扰的信号去除了大幅值的噪声信号,使该信号反映气流的速度特性,并能进行后续的线型拟合工作。     

快速精确调节稳频点的远共振线激光稳频方法

原子磁强计、激光冷却等技术需要将激光频率稳定在远离原子跃迁频率几兆赫兹的大失谐处,法拉第旋光光谱稳频方法能够实现远共振线的大失谐处的稳频,但是存在稳频点调节不便的问题。在法拉第旋光光谱稳频方法的基础上进行改进,提出了一种快速精确调节稳频点的远共振线激光稳频方法,能够在几十至几百兆赫兹范围内对稳频点频率进行快速精确的调节。基于该方法使失谐为-6.2 GHz的稳频点精确频移130 MHz,并实现频率漂移3.3 MHz/h,波动均方根值0.6 MHz/h的激光频率稳定度,满足原子磁强计对失谐及频率稳定性的要求。另外,分析了温度对该稳频方法的影响,推导了预估稳频点频率的物理参数,并将温度调节和声光调制器（AOM）调节相结合,以更好地实现在远共振线大失谐处对激光频率的长期稳定和精确控制。      

电阻应变计敏感栅结构参数对其测量精度的影响

为了提高电阻应变计测量精度,建立了“简支梁-过渡层-基底-栅丝”结构的3维有限元模型,利用数值模拟方法研究了敏感栅结构参数对测量精度的影响;提出横向效应长度比参数,统一了栅丝长度、间距、弯数3种结构参数,建立了测量误差与横向效应长度比的函数关系,基于此函数关系推导出结构参数优化公式,并利用优化公式完成了敏感栅结构参数组合设计。结果表明：栅丝直径越小,测量误差越小;栅丝长度、间距、弯数、长宽比存在最优值;测量误差与横向效应长度比成分段线性函数关系,且当横向效应长度比为6.15%时测量误差最小;利用函数关系式可以快速估算出给定敏感栅结构参数的应变计测量误差,估算结果与有限元计算结果的相对误差不超过4%;利用优化公式设计出的参数组合的测量误差不超过0.06%,且较单独优化的最优值参数组合的减小0.1%左右。     

利用MOSFET实现电源滞后供给的设计

提出了一种用金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)来实现电源滞后供给的设计,它实现简单、稳定可靠、方便易用,同时,因MOSFET的封装较小,节约了电路板面积,提高了可靠性。本设计已经成功应用于某航电系统中,性能稳定可靠。