低电压低功耗音频Σ-Δ ADC调制器设计

针对应用于音频设备中的∑-ΔADC,提出一款改进的∑-ΔADC调制器.该调制器结构改进传统调制器的结构并对调制器系数进行优化,克服传统∑-ΔADC调制器结构的缺点,同时对调制器中的两个关键电路即OTA放大器和比较器也进行优化,极大改善了OTA放大器和比较器性能.改进后的调制器具有低电压、低功耗、高精度和较好的鲁棒性的特点.该调制器采用1.2 V低电压供电,过采样比(OSR)为128,采样频率为6.144 MHz,信号带宽为20 kHz.基于SMIC0.11μm的工艺下,完成了∑-ΔADC调制器的版图设计,并最终流片成功.芯片流片后的成测结果表明,调制器的信噪比达到102.4 dB,有效位达到16.7 bit,调制器的整体功耗仅1.17 mW左右,整个调制器的版图的面积仅为0.122 mm2左右.调制器的成测性能指标表明,该调制器是音频芯片中∑-ΔADC电路的良好选择.     

基于移频外差的高速光电子器件自校准高频分析

高速光电子器件是大容量光通信系统和宽带微波光子系统的基础，器件的高频响应测量对于实现电光和光电转换具有重要的意义.为此，基于光外差理论提出了移频外差方法用于实现从光域光谱到电域电谱的映射，在电域获得光谱和电谱的联合分析.实验中，通过配置电域谱线的频率关系，利用移频外差将所需光载波和边带从光域映射到电域，实现了高速马赫-曾德尔调制器、相位调制器和光电探测器的自校准高频测试，获得了马赫-曾德尔调制器的调制指数、半波电压和啁啾参数、相位调制器的调制指数、半波电压以及光电探测器的响应度等多种高频参数.结果表明，该方法具有宽频段、高分辨率、多参数、自校准测试的优点.     

基于数字微镜元件的空间光调制器

空间光调制器是一类能将信息加载于光学数据场上以便对二维空间各点光强进行调制的器件，其在微光刻领域具有广泛应用。微光刻技术对于照明强度分布、均匀性等的高精确度要求，使得基于数字微镜元件的空间光调制器由于精度高、可控性好而逐渐受到青睐，成为微光刻系统不可缺少的组成元件。     

基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信

利用半导体激光器和马赫-曾德尔调制器构建了一个基于双光电反馈振荡器的单向混沌同步通信系统,数值研究了该系统的同步特性及通信性能。结果表明,系统输出的混沌波具有更宽的频带和更为复杂的频谱,有利于提高通信容量和系统的安全性;当系统无参数失配时,能获得高质量混沌同步,并能实现实时通信;参数失配对系统同步性能和通信质量有影响,但在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的混沌通信。     

空间光调制器衍射场的分析

研究了空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)的衍射场分布,应用标量衍射理论分析了空间光调制器的傍轴衍射.将复杂孔径视为若干个矩孔的叠加,基于矩孔的菲涅尔衍射可以逐点计算复杂孔径的衍射场.建立了空间光调制器衍射的数学模型,利用计算机数值仿真了空间光调制器的衍射,输出了仿真衍射图样,仿真结果...     

受激布里渊散射慢光系统中强度调制器的应用研究

基于Mach-Zehnder干涉式的强度调制器具有移频特性,用于受激布里渊散射的慢光系统可以用来产生具有布里渊频移的信号光.理论和实验分析了M-Z干涉式电光强度调制器的频移特性.受激布里渊散射慢光实验中利用12.5 Gbit/s的电光强度调制器产生了相对于泵浦光具有9.394 GHz布里渊频移,脉宽为50 ns的信号光.在泵浦功率20 mW的情况下,该脉冲在2.5 km长的高非线性光纤中获得了32 dB的非饱和增益,脉冲延迟了25 ns.     

毫米波光载射频系统研究的新进展

论述毫米波光载射频(radio over fiber,RoF)系统研究的新进展.发展了基于光学倍频(optical frequencymultiplication,OFM)概念的毫米波光学生成理论与技术,包括通过电光调制器的高阶光波边模形成、光探测器自外差射频(radio frequency,RF)产生方法的推导、双向毫米波RoF系统的设计等;提出中频正交频分复用(orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)毫米波调制的新方案,对光调制器非线性造成的OFDM信号的失真建立完整的数学模型,优化光调制度;同时,实现双向40 GHz RoF实验系统,传输速率达到100 Mbit/s.     

BSO液晶光阀的设计与制作

介绍了基于紫外光敏材料硅酸铋(BSO)晶体光寻址液晶光阀(LCLV)的工作原理和设计要求。研究BSO的光电导特性,论述了BSO晶体产生光电导效应的机理,设计了BSO晶体电导特性的测试方案,测量BSO晶体的光电特性,表明BSO具有良好的紫外光电导特性,可作为光寻址LCLV的光敏层。通过实验测量得到了液晶的阻抗特性。最后制作BSO基LCLV,实验证明该光阀的可行性。     

声光调制正反馈环路的实验研究

通过研究声光调制器的原理及性能,设计了两种声光调制器的正反馈光学环路。一种环路可以提高声光调制器衍射效率,另一种环路可以实现光学频率梳。