自1960年代初在上一个century [1-7]中,自1960年代初以来,高功率,衍射有限的激光系统是激光物理和工程中最重要的任务之一[1-7]。这些系统是科学研究,各种技术应用所必需的,最重要的是,军事应用需要[7-9]。高功率连续波激光系统最有前途的技术是Fier激光技术,它与散装晶体或化学激光器相比提供了更好的尺寸,重量和功率。然而,存在基本的物理现象(布里渊散射,拉曼散射,横向模式不稳定性,热启动效应,表面和体积损坏),它们将单个纤维的输出功率限制在几个kws [4、5、9-13]中。在接近划分的模式下,超过100 kW激光输出功率的路径似乎是光束组合技术[14 - 17]分为两组:连续束与单个孔径结合和平行的“瓷砖”光束组合,可以将其实现为不连贯的光束组合(ICBC)和CoherentBeamBeamBeambembc(CBC)。在ICBC的情况下,远场中的功率密度与n(发射器的数量)相关。实验证明了此类系统,并且发现相对于大气中的长传播距离是可行的[18-22]。CBC的最大强度与N 2
定向能武器的破坏力(杀伤力)来自随着时间的推移传递给目标的能量。这种集中的能量可以对从非致命到致命的整个范围产生影响。例如,激光可以在几秒钟内切割钢、铝和许多其他材料。它们可以非常有效地导致加压容器爆炸,例如导弹推进剂和氧化剂罐。它们可以摧毁、降级或致盲许多其他包含传感器和电子设备的系统。对于高能激光,杀伤力取决于激光的功率输出、光的纯度和浓度(光束质量)、目标范围、将激光保持在目标瞄准点上的能力(抖动控制和跟踪)以及激光穿越目标的大气环境。在最后一个因素中,激光的频率和交战高度将对大气对激光杀伤力的影响程度产生重大影响。激光能量可以以连续波或脉冲形式产生,这也会影响其杀伤力。高能激光器 (HEL) 的平均功率范围从几千瓦到兆瓦。高功率微波 (HPM) 和高功率毫米波武器发射的电磁能量束通常从大约 10 兆赫到 100 千兆赫的频率范围。像激光一样,
课程描述 激光工程是一个广泛的跨学科领域,涵盖原子和分子物理学、电磁学、非线性光学、机械设计、热力学、软件以及经济和法律方面。这是一个非常活跃且发展迅速的领域,自 1960 年第一台可操作的激光器问世以来一直处于科学技术的前沿,至今仍是如此。这门为期一学期的研究生课程涵盖了激光器和激光系统的操作、设计、特性和应用方面的基本和应用方面。本课程为学生提供实际适用的信息,这些信息对于在实验室和工业环境中合理使用和设计各种类型的激光器至关重要。本课程将自洽地介绍激光器操作以及其产生的辐射的特性和特性所涉及的基本符号和原理。课程将涵盖不同的激光操作模式,包括连续波、Q 开关和锁模模式。将讨论各种特定的激光系统,包括气体激光器、二极管激光器、固体激光器、光纤激光器,以及大型装置,例如美国的国家点火装置和欧洲的极端光基础设施。
摘要 - 本文评估了两个芯片样品和持有(S&H)电压传感器的性能,可用于功率完整性测量,目的是比较硅启用器(SOI)和散装CMOS技术。使用优化的参数和兼容的设备在180 nm 5 V AMS-bulk和XFAB-SOI过程中设计和模拟了两个传感器。分析的基本变量是功耗,泄漏电流,回弹率(SR)和瞬态输出电压,正在处理,电压和温度变化。与散装技术相比,SOI的功耗较低(平均为2.2兆瓦)和泄漏供应电流(在27○C时为9.5 PA),对过程变化的敏感性较高(额外的回转率最高为88%,而在80○C时为39%),对温度变化的弹性更高(在输出Voltage中的6%)和更大的占用区域(6%)和较大的占用区域。SOI传感器旨在制造并用于评估注入的连续波和瞬态干扰以及由于功率分布网络上的内部活动而引起的电压弹性。索引项 - 整合电路,电压传感器,SOI,PVT,功率完整性
金属卤化物钙钛矿是有前途的半导体,在光电和光子技术中具有有希望的应用。当针对相干的排放应用时,必须开发具有较低激光阈值和稳定性的材料,以提高连续波光学泵送条件下的性能,并最终允许实现长期备受追捧的电泵激光。钙钛矿多量子孔(MQW)可以通过在异质结构的井中结识光兴激素来缓解种群反转,但是它们的制造过程和结构设计仍然需要精致的优化,以使它们有价值的光子平台。在这里,使用一种简便且易于扩展的顺序单源真空蒸发方法,基于有机半导体和CSPBBR 3制造钙钛矿MQW。带有有机层层的钙钛矿显示出从根本增强的相位稳定性,钝化缺陷和改善的辐射重组特性。以这种方式,可以在正确设计异质结构井和屏障厚度后,可以实现光学泵送的自发发射。这项工作报告了一种有效的钙钛矿MQW制造方法,同时提供了对其光物理特性的更深入的了解,以促进其作为相干发射器的应用。
摘要本文考虑使用频率调制的连续波(FMCW)信号和多输入多输出(MIMO)虚拟阵列之间的汽车雷达之间的相互减轻。在第一次,我们得出了一个空间域干扰信号模型,不仅说明了时间频的不连贯性(例如,不同的fmcw参数和时间O效应),而且还解释了较慢的时间模拟参数和时间opimo代码,并且阵列conerence conscorence Incoherence coherence coherence confuration confuration diefiration die-er-Er-Er-Ectects rand condence rances rances rad rack rad and conding rad racked and Accessinging Accessinging actinging brading actinging actinging actinging actinging rockinging brading brading。使用标准MIMO-FMCW对象信号模型使用显式干扰信号模型,我们将干扰缓解措施变成不一致的MIMO-FMCW干扰下的空间域对象检测。通过在传输和接收转向矢量空间时利用派生干扰模型的结构特性,我们通过波束成形优化得出检测器,以实现良好的检测性能,并进一步提出了该检测器的自适应版本,以增强其实际适用性。使用分析闭合形式表达式,合成级仿真和系统级模拟确认我们对所选基线方法的效果的效果。
摘要:软件可控的消费级单芯片收发器集成电路 (IC) 具有多种应用,因为它可以生成连续波信标,同时提供频移键控数字通信的基本功能。此外,这种 IC 成本低廉。上述特点对于空间有限的立方体卫星和开发成本受限的大学卫星非常有利。在本研究中,我们进行了辐射耐受性评估和多普勒频移耐受性测试,以评估单芯片消费收发器 IC 在太空应用中的可行性。在辐射耐受性评估测试中,我们将 IC 的辐射耐受性与在太空中实施的单片机的辐射耐受性进行比较,并根据单粒子翻转发生率的预测分析确认前者的良好抗性。通过多普勒频移耐受性测试,我们确认了合适的接收灵敏度。此外,我们开发了一个收发器 IC 作为立方体卫星级卫星组件,并在轨道演示中成功建立通信,其中收发器 IC 用作从国际空间站释放的立方体卫星通信模块。因此,证明了消费通信集成电路的空间利用的可行性,这对于使用新推出的消费设备开发更灵活、更具挑战性的系统设计具有重要意义。
光子雷达是微波光子学创新应用中的基石,它是未来智能运输系统(ITS)的关键技术。提供了增强的准确性和可靠性,它位于目标检测和在不同天气条件下识别的最前沿。最近的进步集中在通过高速,宽带信号处理的8月雷达性能,这是现代光子学属性的直接好处,例如EMI免疫,最小传输损失和宽带宽。我们的工作引入了一个尖端的光子雷达系统,该系统采用频率调制连续波(FMCW)信号,与模式划分和波长分层多路复用(MDM-WDM)协同作用。这种融合不仅增强了各种天气情况的目标检测和识别能力,包括各种雾气和太阳闪烁的强度,而且还表现出了针对太阳噪声的实质性弹性。此外,我们拥有集成的机器学习技术,包括决策树,极为随机的树(ERT)和随机的森林分类器,以实质上提高了目标识别精度。结果表明:精度为91.51%,高灵敏度(91.47%),特异性(97.17%),F1得分为91.46%。这些指标强调了我们方法在完善其雷达系统方面的功效,这说明了微波光子学中的进步如何彻底改变传统方法和系统。
摘要:单壁碳纳米管(SWCNT)和底物之间的界面热电导很少被表征和理解,这是由于在探测跨这样的NM范围接触的能量传输方面的重大挑战。在这里,我们报告了<6 nm厚的SWCNT束和Si底物之间的界面热电导。用于测量能量传输状态分辨的拉曼,其中拉曼频谱在连续波(CW)下变化,并测量20 ns脉冲激光加热,用于在稳定和短暂的热传导下通过界面热导电持续的稳定和短暂热传导的热响应。由于样品的激光吸收和温度升高不需要知识,因此测量可以实现极端的能力和置信度。在SWCNT束的三个位置中,测量界面热电阻为(2.98±0.22)×10 3,(3.01±0.23)×10 3,以及(1.67±0.27)×10 3 K M W - 1,对应于范围内的热电导率(3.3-3-6.0-×10)。我们的分析表明,SWCNT束和SI基板之间的接触松散,这主要归因于样品的明显不均匀性,这是通过原子力显微镜和拉曼光谱法解决的。对于假定的接触宽度约为1 nm,界面热电阻的阶将为10-6 W m-2 k-1,与报告的机械去角质石墨烯和二维(2D)材料一致。
III-V材料在硅上的直接生长是开发单层积分激光器的关键推动剂,在重要通信和计算技术中为超密集的光子整合提供了巨大的潜力。但是,III-V/SI晶格和热膨胀不匹配构成了重大障碍,从而导致缺陷使激光性能降低。这项研究克服了这一挑战,证明了与天然GAAS底物上的顶级激光器相当的INAS/GAAS-SI激光器。这是通过新开发的外延方法来实现的,其中包括一系列严格优化的增长策略。原子分辨率扫描隧道显微镜和光谱实验揭示了活性区域的出色材料质量,并阐明了每种生长策略对缺陷动态的影响。优化的III-V-n-silicon脊脊 - 波导激光器显示出低至6 mA的连续波阈值电流,高温操作达到165°C。在80°C,对于数据中心应用至关重要,它们保持12 ma阈值和35 MW的输出功率。此外,使用相同过程在SI和GAAS底物上制造的激光均显示出几乎相同的平均阈值电流。通过消除与GAAS/SI不匹配相关的性能限制,这项研究为将广泛的III-V光子技术的广泛范围稳健而高密度整合到硅生态系统中铺平了道路。