潘树志[1]2003年在《PIN光接收器测试系统研究》文中进行了进一步梳理PIN光接收器在光纤通信、国防军事等领域广泛应用，有极其重要的价值，其性能关系到应用系统的整体质量，因此须对其进行严格的性能检测。 针对目前光接收器测试系统主要依赖于进口的现状，以及国内的迫切需求，本文研制了一套实用的光接收器测试系统，有较高的理论意义和实用价值。 首先，阐述了本文的研究背景、目的和意义，介绍了PIN光接收器及其在激光测距中的应用状况。 其次，对PIN光接收器测试系统研制的全过程进行介绍；重点论述了光学、机械结构的设计、激光光源、光纤的选择和应用以及自动测试和集中监控应用软件的集成和数据库软件的编制。 之后，进行系统联调以及常温和高低温测试。对测试结果进行分析，得出影响光接收器性能的因素。 最后对整个系统的性能进行分析，对存在的问题提出改进措施，为系统的进一步完善奠定基础。
马明[2]2013年在《线阵传感器烟尘中实体目标探测与识别技术》文中研究说明激光具有方向性好、测距精度高、抗电磁干扰能力强等优点,目前广泛配用于各种类型的武器装备。然而,激光引信很容易受到自然环境的影响。云层、薄雾、雨雪和战场烟尘等都会对激光的传输造成衰减,同时也会对激光产生后向散射形成回波干扰。云雾(烟尘)所产生的回波干扰可能造成引信的虚警,使战斗部早炸或误炸,因而云雾(烟尘)干扰不容忽视。目前,很多激光探测系统都在抗云雾(烟尘)干扰方面做出了深入的研究,在该领域利用计算机软件对激光后向散射进行仿真的理论研究比较多,而在实际试验中,由于烟尘自身具有很大的不确定因素,从云雾(烟尘)中提取实体目标具有一定的难度。本文选用脉冲激光发射,用线阵式传感器接收回波的探测系统,用叁角夹差法测距,对得到的距离信息进行分析来提取云雾(烟尘)后的实体目标；本文通过实验、数据分析及信号处理相结合的方法来提高激光近炸武器对目标的探测识别能力以及提高激光武器精确控制炸点的能力,较好地消除云烟的干扰、改善引信与战斗部配合效率,从而使激光近炸引信技术获得进一步地发展。
富容国[3]2007年在《激光目标指示器测试技术研究》文中研究指明激光目标指示器的两个主要功能是为寻的武器提供目标指示和测距。本文以“光电接收器测试系统”和“激光目标指示器光轴校正装置”研究项目为背景，进行了以下研究。(1)根据系统应用背景，首先论述了半主动激光制导技术的组成结构和基本工作模式。半主动激光末制导技术是利用激光目标指示器，将编码的激光脉冲向目标进行照射，从而为炮弹指示目标并进行测距。讨论了激光目标指示器的工作原理和组成，给出了激光器的结构和工作原理，对其光斑和波形进行了理论分析。以美俄两国的激光末制导炮弹为例，介绍了半主动激光末制导技术的基本原理，结构组成和分类，以及半主动激光末制导技术的历史、国内外现状及发展趋势。(2)对激光制导精度和作用距离作了分析。针对小目标探测给出了激光测程方程，该方程与激光到目标的传输、目标对光的反射、散射光到探测器的传输、接收系统对散射光的收集有关。接收装置中的光电接收器的性能对测程有重要影响。在低层大气中瑞利散射对测程起主要衰减作用，不同的能见度下其透射率和传输距离的关系可用曲线描述，散射系数可采用专门方法进行计算。测距精度对制导有很大影响，目前常用的有叁种时刻鉴别法：前沿鉴别法、恒定比值鉴别法和高通容阻鉴别法，并论述了时间抖动对测距精度的影响。简要论述了光轴的偏差量对制导精度的影响。以及大气湍流的影响。(3)光电接收器的性能对制导精度和测程有重要影响。光电接收器是由PIN光电二极管和电路组成的混合集成电路。首先对PIN光电二极管的结构、工作原理、响应特性进行了理论分析，并与APD雪崩光电二极管进行了比较，并提出了改进方案，为分析PIN光电二极管接收器建立了理论基础。给出了光电接收器的电路原理图，对其中的前置放大器、中间放大器、自动增益控制电路、门槛电路、整型电路作了详细论述，并建立了光电探测器的理论模型，分析了其响应特性。(4)确定了光电接收器的测试方法和测试标准，采用半实物仿真法设计了专用测试系统，该测试系统能够模拟激光目标指示器的激光发射装置，解决了测试系统中的关键器件1.06μm半导体激光器的研制，研制了半导体激光器专用高压窄脉冲驱动器，产生一个脉冲激光信号，并模拟激光在大气中的衰减，经过光学系统会聚后照射在PIN管光电接收器接收面上。系统设计了光电接收器专用工作电路和信号源组，能够使其在脱离整机的条件下工作并输出信号。在光学系统中设计了同轴照明装置和CCD显微成像装置，可以使激光束能量全部会聚到接收面上，并可以清晰观察到激光光斑的形状。设计了半仿真高低温测试系统，实现了光电接收器的高低温特性的测试。(5)论述了激光光轴校正的基本原理和方法，设计了激光目标指示器光轴校正装置，解决了其中的关键技术：大口径、长焦距离轴抛物面反射镜的设计问题，并设计了可用于多种观瞄装置的十字靶标，最终的校正精度达0.05mrad。利用此装置测试了激光目标指示器的激光光斑，并利用中值滤波法分析计算了光斑的中心点，采用旋转算法对图像进行了倾斜校正。论文最后对光轴偏差量作了测试，结果表明激光目标指示器的技术指标符合要求。
李欢, 牛萍娟, 张宇, 李俊一, 杨广华[4]2007年在《硅基PIN光电探测器的设计与模拟》文中提出介绍了单片集成硅光接收器的研究背景,阐述了硅光电探测器的工作机理。设计了一种应用于单片集成硅光接收器的PIN结构光电探测器,并用Silvaco软件对光电探测器的器件结构、光谱响应、响应电流及其随入射光功率的变化、器件的暗电流分别进行了模拟,对模拟结果进行了分析。设计了该光电探测器的版图,给出了其主要工艺流程,搭建了其光响应谱测试电路。最后对研究结果进行了总结。
李春燕, 董天临[5]2001年在《接插件HFBR2416在光接收器中的应用》文中研究指明HFBR2416是Agilent公司推出的一种可广泛应用于光通信系统的光接收器接插器件。文中介绍了该接插器件的管脚功能、电气特性、主要特点以及工作原理 ,最后给出了由HFBR2416构成的数字光通信接收器的应用电路。
汪开源[6]1994年在《一种0．85μm、10Mb／s PIN－FET厚膜集成光接收器的研制》文中认为本文介绍了一种适用于短距离光纤通信与光纤传感器的０．８５μｍ、１０Ｍｂ／ｓＰＩＮ－ＦＥＴ混合集成光接收器的基本原理。从ＰＩＮ－ＦＥＴ前置放大器出发，分析了热噪声因子Ζ的大小对接收器电路的热噪声均方电流的影响以及和接收器灵敏度的关系，指出了要改善ＰＩＮ－ＦＥＴ接收器灵敏度主要是提高品质因素ｇｍ／ＣＴ２。为照顾到低噪声、宽频带，又兼顾到动态范围，因而采用了跨阻抗放大器的实际电路。电路采用混合集成的厚膜工艺，整个接收器集成于１５×１０ｍｍ２基片上，再安装于２３×１８×８ｍｍ３双列直插式金属管壳内，由光纤引出。经过测试达到的上升、下降时间小于３０ｎｓ，带宽１０Ｍｂ／ｓ，最低接收灵敏度－４６ｄＢｍ。
范鑫烨[7]2013年在《长波长WDM解复用光接收集成器件及其微结构制备工艺的研究》文中研究指明光波分复用技术是目前光纤通信系统能够满足通信带宽需求不断增长的支撑技术,近些年获得了人们的广泛研究。基于微结构的解复用光接收集成器件作为光波分复用系统中的关键器件,具有高速性能优越、集成度高以及信号探测能力强等优点,是近年来光纤通信迅速发展的重要保障。本论文深入研究了用于波分复用系统的长波长解复用光接收集成器件及其微结构的制备工艺。通过大量的器件理论仿真与实验研究,取得的主要研究成果以及创新点如下：1.对Si基多腔介质膜滤波器进行了深入的研究,在理论设计方面,对不同腔结构介质膜滤波器的透射谱进行了仿真,成功制备出具有平顶陡边光谱特性的多腔介质膜滤波器。该滤波器在1550nm处光谱透过率峰值达到75%,0.5dB带宽为0.48nm,3dB带宽为0.52nm,25dB带宽为0.87nm,可应用于100GHz通道间隔的波分复用系统。2.利用苯并环丁烯树脂(BCB)研究了用于实现光电集成制备的BCB低温键合技术。在此基础上,提出了一种具有平顶陡边响应特性的Si基光接收集成器件。利用传输矩阵法对器件的光谱响应特性进行了仿真分析,并对器件结构进行了优化。基于BCB低温键合工艺实现了InP基PIN光探测器与Si基多腔介质膜滤波器的准单片集成,制备了具有平顶陡边响应特性的Si基长波长集成解复用光探测器。器件具有优异的平顶陡边响应特性,0.5dB响应带宽为0.43nm,3dB带宽为0.5nm,25dB带宽为1.06nm,同时,峰值量子效率达到55%,3dB响应带宽达到16GHz。3.通过制备工艺的创新实现了可用于滤波腔的台阶梯微结构,以及可用于吸收腔的垂直楔形微结构和圆锥形微结构。利用湿法刻蚀工艺在Fabry-Perot滤波腔中实现了台阶梯的制备。利用动态掩膜技术在光探测器的吸收腔中制备了垂直楔形吸收腔结构,并在其基础上通过改进工艺,制备了锥形吸收腔结构。4.实现了一种具有平顶陡边光谱响应特性的Si基长波长集成解复用光探测器。器件采用垂直楔形微结构的设计,实现了器件的高量子效率；采用多腔介质膜滤波器,实现了优良的平项陡边光谱响应特性。利用BCB低温键合工艺实现了Si基多腔介质膜滤波器与InP基垂直楔形吸收腔结构的键合。测试结果显示,器件的峰值量子效率达到了58.42%,器件的0.5dB带宽为0.52nm,3dB带宽为0.65nm,25dB带宽为0.95nm,通带平坦度小于0.55dB,可应用于波分复用系统。5.提出并制备了基于锥形吸收腔的Si基长波长集成解复用光探测器。深入研究了圆锥形微结构的制备工艺,通过控制圆锥形结构形成层的厚度以及圆锥面掩膜的半径实现了对圆锥形结构底角的角度控制。利用BCB低温键合工艺实现了Si基多腔滤波器与InP基锥形吸收腔的键合。器件采用了多腔介质膜滤波器,实现了优良的平顶陡边光谱响应特性。此外,器件的圆锥形顶镜有效地将光波限制在吸收腔内,增加了光经过吸收层的次数,从而提高了量子效率。测试结果显示,器件的0.5dB带宽为0.5nm,3dB带宽为0.7nm,25dB带宽为1.06nm,并且器件峰值量子效率达到了60%,通带平坦度小于0.55dB,满足应用于100GHz通道间隔波分复用系统的要求。6.成功制备了一种具有平顶陡边响应的单片集成光探测器。器件基于“InP基PIN+GaAs基Fabry-Perot滤波腔”的基本结构,利用湿法刻蚀工艺在Fabry-Perot滤波腔中制作了台阶梯微结构,并利用GaAs/InP大失配异质外延技术实现了器件的集成。器件采用了台阶型滤波腔结构,实现了平顶陡边光谱响应特性。测试结果表明：器件的峰值量子效率达到了26%,0.5dB光谱响应线宽为3.9nm,3dB光谱响应线宽为4.2nm,3dB响应带宽达到17GHz。7.成功完成了对JGP450A9型磁控溅射系统软硬件升级的工作,实现了系统的全自动控制。8.研究了Au薄膜厚度对GaAs纳米线生长的影响,通过控制Au薄膜镀膜时间发现,随着Au薄膜厚度的增大,GaAs纳米线的平均直径增大,生长速率随之降低。此外,研究了不同工作气压对金属电极镀膜工艺的影响,当工作气压为0.32Pa时,平均沉积速率达到最大值,金属电极薄膜的致密度达到最佳值。
余宽豪, 陈学良[8]1995年在《用于计算机光互连的集成化发送器和接收器》文中研究说明从对计算机光互连的实用要求出发，实现了用集成化的发送器和接收器经光纤连接器组成收发对后，能很好地在４×４多处理机系统内用光互连代替电互连。着重探讨了发送器和接收器的结构、设计，以及工艺改进途径，对互连器件的配套选择、性能测试作了一定工作，使之能方便使用。
王泽苏[9]2016年在《室外可见光通信接收端光学去噪技术研究》文中研究表明LED可见光无线通信因绿色低碳、低能耗、无电磁干扰等特点,成为了一种新型的通信方式,并逐步应用在LED照明设备上。如今LED光源已经被广泛应用于汽车前照灯、交通信号灯、路灯等设备上,使可见光无线通信应用到智能交通系统和车联网中成为可能。室外可见光通信受到自然光和不同天气情况的严重影响,从而导致接收端性能的下降。在本文研究的室外可见光通信系统中,使用汽车LED前照灯作为信号的发射源,近地面空气作为传输信道。针对接收端所受到的自然光背景噪声,采用光学滤波技术进行处理,设计了诱导透射滤光片、光角度选择器,使室外可见光通信系统的通信质量得到提高。论文主要完成的工作和创新点:(1)为了有效滤除太阳光噪声,设计了一种新型带通滤光片。对汽车LED前照灯光谱和太阳光光谱进行分析,根据汽车LED前照灯光谱与太阳光光谱之间的重迭和非重迭区域,确定了滤波通带的频谱形状。针对此通带的频谱形状,采用诱导透射滤光片进行滤波。根据光学薄膜计算方法设计了诱导透射滤光片的膜系结构参数,并对所设计的膜系通带进行仿真。在保障信号光顺利通过的情况下,实现了对太阳光噪声的有效滤除。对诱导透射滤光片进行性能分析,结果表明使用诱导透射滤光片后系统信噪比提高了1.44倍。(2)设计了光角度选择器,以保证信号光和自然光的最佳入射角。对汽车LED信号光入射角与滤光片通带形状的关系和太阳光入射角与太阳光噪声功率的关系进行分析,确定汽车LED信号光的最佳入射角为0~10°,太阳光的最佳入射角为0~20°,设计了由阻断层、吸收层、透射层构成的汽车LED信号光光角度选择器和太阳光光角度选择器,保障了诱导透射滤光片通带形变程度最小,滤光效果最好并有效减少了太阳光噪声。(3)完成了光接收器的整体结构设计。光接收器分别由太阳光光角度选择器、汽车LED信号光光角度选择器、诱导透射滤光片、复合抛物面聚光器(CPC)、硅光电二极管组成。对接收器性能进行仿真分析。结果表明,在使用光接收器后不仅提高了接收端的的通信质量,而且提高了通信的有效距离。
徐殿维[10]2015年在《基于白光LED的双向无线光通信及纠错方法的实验研究》文中进行了进一步梳理室内可见光通信是一种新型通信方式,具有安全性高、带宽高、无电磁辐射、发射功率高、不占用频谱、节能环保等优点,可用于无线电波无法覆盖的场所、禁止使用无线电波的场所或需要降低电磁辐射的场所来实现通信、室内定位、室内导航及其它应用。未来,室内可见光通信作为现有射频通信的补充方式将会得到广泛应用。本文就搭建双工可见光通信硬件、适用于可见光通信的信道编码、在室内可见光通信中使用波分复用技术叁个方面进行研究。制作了大功率白光LED的调制驱动、信号接收器,并在接收器电路中加入直流滤波过程提高接收器的移动性。通过分析得到了室内可见光通信信道传输距离短、易受多径效应与码间串扰的影响、易产生突发错误的特点,并根据其特点设计相匹配的卷积交织码编码方式增加通信稳定性。设计并制作了波分复用通信硬件,采用叁基色LED和与之搭配的有色玻璃分离子信道,并测试其通信效果。实验证明,文中设计的可见光通信硬件具有一定的移动性与可靠性;信道编码纠错能力达到了预期效果,提高了通信质量;基于波分复用的通信系统相比普通的通信系统具有更高的通信速率与稳定性,适用于室内可见光通信系统。
参考文献：
[1]. PIN光接收器测试系统研究[D]. 潘树志. 南京理工大学. 2003
[2]. 线阵传感器烟尘中实体目标探测与识别技术[D]. 马明. 西安电子科技大学. 2013
[3]. 激光目标指示器测试技术研究[D]. 富容国. 南京理工大学. 2007
[4]. 硅基PIN光电探测器的设计与模拟[J]. 李欢, 牛萍娟, 张宇, 李俊一, 杨广华. 半导体技术. 2007
[5]. 接插件HFBR2416在光接收器中的应用[J]. 李春燕, 董天临. 国外电子元器件. 2001
[6]. 一种0．85μm、10Mb／s PIN－FET厚膜集成光接收器的研制[J]. 汪开源. 光通信技术. 1994
[7]. 长波长WDM解复用光接收集成器件及其微结构制备工艺的研究[D]. 范鑫烨. 北京邮电大学. 2013
[8]. 用于计算机光互连的集成化发送器和接收器[J]. 余宽豪, 陈学良. 半导体光电. 1995
[9]. 室外可见光通信接收端光学去噪技术研究[D]. 王泽苏. 江苏大学. 2016
[10]. 基于白光LED的双向无线光通信及纠错方法的实验研究[D]. 徐殿维. 黑龙江大学. 2015