相干光通信中平衡探测器的研究与测试

在高速相干光通信系统中,平衡光电探测器是其核心器件。通过对相干探测原理的分析,得出了一致性系数与平衡探测信噪比的关系,给出了平衡探测器的组成结构,设计了相干探测的测试方案。当通信速率为5 Gbps时,该平衡探测器的共模抑制比高于27d B,采用平衡探测实现相干解调的最小信号光功率比单管探测改善了8 d B,验证了该平衡探测器用于高速相干光通信的可行性。     

基于OpenGL的被动红外探测器三维仿真研究

被动红外探测器是入侵报警系统中的关键组成部分,其探测空间是系统设计和效能评估中的首要考核指标。然而,由于探测空间具有不可见和无法直接感知的特点,难以对探测范围进行直观有效的考核。基于视景仿真平台Vega Prime和开放图形库OpenGL,设计并实现了被动红外探测器三维仿真系统。根据探测器的性能参数、安装角度和安装位置,可自动计算并展现该探测器的可视化探测空间。实验结果表明,可视化探测空间与真实探测空间基本符合,能够满足入侵报警系统智能辅助设计和效能评估的要求,具有较强的实用性。     

太赫兹单光子探测器

太赫兹波探测技术在天文、国防、安检以及生物等领域发挥着越来越重要的作用.随着技术的发展,太赫兹探测器的灵敏度在不断提高,目前已经发展到单光子探测水平.在太赫兹频段,由于光子能量低,传输损耗较大,太赫兹单光子探测器的研制开发面临极大的技术挑战.本文首先介绍了太赫兹单光子探测器的基本原理、主要指标和测试系统并提出了实现太赫兹单光子探测的基本要求.然后,介绍了几种常见的太赫兹单光子探测器,包括半导体量子点探测器、量子阱探测器以及超导量子电容探测器,并对这些器件的发展历史、工作原理和性能指标进行了概述.半导体量子点探测器以及量子阱探测器可以实现10-21W/Hz1/2量级的噪声等效功率,并且具有很大的电流响应以及动态范围,但是其量子效率较低.超导量子电容探测器目前已实现1.5 THz的单光子探测,其噪声等效功率优于10~(-20)W/Hz~(1/2)并且探测效率可达90%.此外,纳米测热辐射计等太赫兹探测器也展现了太赫兹单光子探测的前景,本文对其工作原理和发展现状进行了介绍.结合目前国际上的重大研究项目以及报道的应用实例分析了太赫兹单光子探测器在太赫兹成像、天文观测、量子信息等领域的应用前景,阐述了太赫兹单光子探测器在这些应用中的优势.最后,对太赫兹单光子探测器的性能指标进行了总结并对未来的发展趋势进行了展望.     

浅谈大空间火灾探测技术

针对大空间火灾探测设计所面临的问题,分析了大空间火灾探测的特点,介绍了光截面火灾探测器和双波段图像型火灾探测器的工作原理和技术特点,并对其在大空间建筑中的选型、应用及布防进行了探讨。     

火力发电厂线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器的比较

分析了火力发电厂中电缆着火的原因,介绍了火灾探测报警方法,对火灾探测报警中常用的模拟量线型感温探测器与分布式光纤线型感温探测器各自的特点进行了对比,结论是分布式光纤线型感温探测器最终将取代传统的模拟量线型感温探测器。     

星载红外预警探测器工作机制和对抗方式

星载红外预警探测器通过探测火箭发动机尾焰的红外辐射来搜索、跟踪导弹目标。是导弹预警卫星最重要的一种载荷。简述了星载红外预警探测器的作用和特点。总结了当前星载红外预警探测器的发展趋势。工作波段的选择是红外探测系统设计的一个关键问题．分析了星载红外探测器工作波段的选择,指出地球大气层的红外吸收特性是决定星载红外探测器工作波段选择最重要的因素。星载红外预警探测器目前采用基于时间延迟积分技术的红外焦平面阵列敏感器,简要分析了其工作机制。对于星载红外预警探测器所采用的扫描、凝视两类典型探测模式,给出了探测原理,分析了其各自的优缺点。未来天基导弹预警将使用这两类探测器搭配工作。初步研究了针对星载红外预警探测器的各类被动和主动对抗方式。     

初探中子探测器的研究现状与发展趋势

中子探测在核辐射探测技术中占特殊的地位。目前国内外对中子探测器的研究较为广泛,在众多领域和设施上,如中子散射实验、加速器、反应堆、外太空探测等均有应用,很多文献均对中子探测有各具特色的叙述,但是关于中子探测器总结性的文章仍然较少,要系统地了解中子探测器的发展现状及趋势,需要大量查阅中子探测器的相关资料,具有较大的工作量。针对此,以国内外中子探测器的发展为线索,通过大量查阅国内外中子探测器的相关文献及资料,对国内外的中子探测器的研究现状及发展趋势进行了总结与分析。     

基于平面圆阵的被动式静电探测系统阵列优化

对于采用平面圆阵布设的被动式地面静电探测系统,根据误差理论分析结果研究了其阵列参数,即探测阵列半径、探测阵列的阵元个数以及探测器电极尺寸对探测阵列目标定位精度的影响;探讨了被动式地面静电探测系统平面圆阵阵列参数的优化方法. 利用均匀设计法对阵列参数进行优化,其回归和方差分析的结果表明:在一定条件下,探测阵列半径为300 m,探测阵列圆周上的阵元个数为44,探测器电极半径为1.4 m时,系统定位精度最高.     

复合金属发射极真空康普顿探测器结构设计

采用Ta—Al复合金属电子转换靶设计了一种厚窗真空型康普顿探测器，其对1.25 MeV γ射线的探测效率达到7.85×10-3 e/γ，比Fe发射极探测器的探测效率高出约2.5倍。探测器具有良好的封装加工和静态真空保持特性，可用于强流脉冲γ射线测量场合。     

土星的航天探测

7月1日,美国航宇局地面控制中心发出遥控指令,点燃卡西尼号探测器的主发动机,让其转向,顺利地进入了环绕土星飞行的轨道,开始了对土星及其卫星的航天探测。由于这是人类发射的第一个专门研究土星家族的探测器,故而引起了人们的普遍关注。虽然以前已有航天器对土星进行过探测,但     

天文用阻挡杂质带红外探测器

低温目标红外辐射的灵敏探测和成像在航天和深空探测中具有重要的应用价值.300 K以下低温目标的辐射强度很弱,辐射特征波长位于中远红外区.阻挡杂质带红外探测器是中远红外探测器中重要的一员,具有覆盖波段宽、灵敏度高、暗电流低、抗辐射性能高等优点,能够胜任空间技术和天文探测在中远红外波段探测的苛刻要求.本文以红外天文探测对红外探测器的应用需求作为出发点,主要就国内外红外天文学、红外天文探测器发展概况,阻挡杂质带红外探测器发展历史及其材料、器件结构等方面做了简要综述,并简明扼要地介绍了阻挡杂质带探测器的器件物理模型.     

基于液氙的暗物质直接探测

对暗物质的直接探测是探索暗物质本性的一个重要手段.近年来,随着液氙探测技术的发展,探测质量不断增大,对暗物质的探测灵敏度也不断提高.本文从暗物质在液氙探测器中预期的事例数出发,介绍了液氙探测器的信号产生和关键探测技术,以及控制探测器中本底的方法.目前液氙探测技术对暗物质与核子弹性散射截面的上限已经达到了10-44cm2,今后几年的灵敏度会继续提高2～3个数量级,对暗物质新物理模型做出更好的限制.     

穿墙生命探测技术研究

该文根据穿墙生命探测(TWS)的特点，提出了基于正弦调制、扩频连续波体制的TWS探测器设计方案，研制完成了该探测器的实验系统，并进行了实验验证。当探测器距离被探测的人5m且中间有40cm厚的砖墙时，能够正确探测到人的生命体征信号。实验结果表明：这种正弦调制、扩频连续波TWS探测器可以实现对障碍物后生命现象的探测。     

HgCdTe探测器在激光辐照下的温度场模拟

 当强激光辐照光电探测器时,热效应是最主要的破坏机制。探测器表面吸收激光能量导致表面温度升高。温度升高到一定程度,探测器处于非正常工作状态,输出信号失真,不能准确探测信号。而探测器的温度场分布与探测结构和材料的物理性质有很大关系。为研究探测器内部的温度场分布,本文建立了热传导模型,利用Matlab软件数值模拟了激光辐照下探测器内HgCdTe光敏元的温度场分布,并对特定外界环境条件下,激光损伤阈值与胶层的厚度和热导率的关系进行分析,研究结果对探测器激光损伤效应提供有效的理论依据,同时也有助于研究HgCdTe探测器的激光防护性能。     

硅基阻挡杂质带红外探测材料与器件研究进展

红外探测在天文物理研究领域具有极其重要的应用前景,由于天文深空探测对象的特殊性,对红外探测器的性能要求十分苛刻.阻挡杂质带(BIB)红外探测器,因其具有响应波段宽、噪声低、灵敏度高以及抗辐射性能好等优点,在过去30年中发展成为国际上天文领域首选的红外探测器.BIB红外探测器的探测波长覆盖中红外到远红外波段,它的推广应用促进人类在天文深空探测领域取得了一系列重大的科学成果.我国在BIB红外探测器的研究起步较晚,近年来也取得了较大进展,但是与国际领先水平相比尚有较大差距.本文主要回顾、评述了过去5年多我国在BIB红外探测器领域的研究进展,对BIB红外探测材料及其相应BIB器件的制备工艺、物性表征和光电响应特性,以及表面等离激元对器件光电响应的调控等做了详尽介绍,为我国BIB红外探测器的发展提供参考和实验依据.     

GaAsX射线探测器及其电子辐照改性的研究

研制出了 1种双微带结构的GaAsX射线探测器 ,该种探测器具有良好的探测性能 .通过对本征GaAs探测器和经过 1 6MeV电子辐照的探测器的X脉冲响应的测量 ,及对其响应时间、后沿下降时间和半高宽 (FWHM)的对比研究结果显示 ,经电子辐照后的探测器的性能得到了明显的改善 .     

基于波长位移光纤的~(232)Th+ZnS(Ag)闪烁体中子探测器

闪烁体光纤探测器是近年来发展起来的一种可用于中子测量的新型探测器,为了提高闪烁体光纤探测器的中子探测效率,该文以~(232) Th+ZnS(Ag)为探测器材料,利用波长位移光纤代替普通光纤收集和传输信号,并对改进的探测器的探测效率进行了理论分析和实验验证。研究结果表明:波长位移光纤探测器的计数率约为普通光纤的1.7倍。该探测器应用于加速器驱动次临界系统的中子探测,获得了次临界反应堆实验装置中子的分布变化规律,与计算结果较为一致。     

水下安保声栅栏设备总体结构设计与应用

结合水下反恐需求并确保指定海域的水下安全,介绍了一种用于水下安保的声栅栏设备,该设备为圆柱体外形结构,采用锚系的方式锚定在海底。通过组网的工作布置方式形成水下声栅栏警戒系统,主要用于探测水下、水面威胁小目标,对其进行跟踪识别并实时告警。现已成功应用于某大型体育赛事水上项目的水下安保系统,其海上无故障连续工作充分验证了其良好的工作可靠性。     

伽利略号:揭开木星的面纱

"伽利略"探测器在经过大约36亿公里和长达6年多的空间旅行后,于1995年7月到达木星轨道,并将其携带的木星大气探测器以预定的角度送入木星大气层,顺利地完成了飞向木星的艰难任务,同时开始了对木星进行的为期两年的探测活动。 "伽利略"探测器向木星发射的木星大气探测器,重339公斤,于12月7日飞进环境恶劣、飞速旋转的木星大气层,执行一项有去无回的探测任务,首     

一种新型智能金属探测器

概括了传统金属探测器在应用中存在的主要问题 ,分析了电感线圈探测金属的理论 ,提出一种具有较高探测精度、克服磁性物料影响和具有抗现场干扰能力的新型智能金属探测器 ,阐述了其设计思想 ,描述了其硬件和软件设计方案 ,最后用试验验证了设计思想和设计方案的正确性和实用性 .