化学传感器阵列的计算机数据分析方法和发展趋势

化学传感器阵列是由一系列具有非特异性、低选择性、交叉敏感性和稳定性的化学传感器组成的分析仪器.作为利用化学传感器阵列进行准确可靠的定性和定量分析所不可或缺的条件,合适的模式识别和多元校正等数据处理方法已经成为化学传感器阵列的有机组成部分.该文着重介绍了常用的化学传感器阵列数据的计算机处理方法,并且展望了该领域的发展趋势.     

微型柔性红外传感器的制作研究

利用微机电系统(MEMS)技术,制作了一种128×1元柔性红外传感器阵列;首先在硅片衬底上生长一层PDMS柔性材料,然后再在柔性材料上利用MEMS技术制作红外传感器阵列.采用六轴微小器件试验台进行扭弯试验.在传感器的两端施加一定的力使其弯曲,然后测传感器不同单元的电阻.试验结果表明:所制作的柔性传感器阵列能经受多次弯扭,电阻值基本没有变化,柔性传感器在经过弯扭3 300次后,传感器本身的柔性材料并没有断.     

1.3μm高增益偏振无关应变量子阱半导体光放大器

采用低压金属有机化学气相外延法 (LP MOVPE)生长并制作了 1 3μm脊型波导结构偏振无关半导体光放大器 (SOA) ,有源区为基于四个压应变量子阱和三个张应变量子阱交替生长的混合应变量子阱 (4C3T)结构 ,压应变阱宽为 6nm ,应变量 1 0 % ,张应变阱宽为 11nm ,应变量 - 0 95 % ;器件制作成 7°斜腔结构以有效抑制腔面反射。半导体光放大器腔面蒸镀Ti3 O5/Al2 O3 减反 (AR)膜以进一步降低腔面剩余反射率至 3× 10 -4以下 ;在 2 0 0mA驱动电流下 ,光放大器放大的自发辐射 (ASE)谱的 3dB带宽大于 5 0nm ,光谱波动小于 0 4dB ,半导体光放大器管芯的小信号增益近 30dB ,在 12 80～ 1340nm波长范围内偏振灵敏度小于 0 6dB ,饱和输出功率大于 10dBm ,噪声指数 (NF)为 7 5dB。     

氧化钒薄膜的制备及其光电特性研究

采用一种新工艺在Si和Si3 N4衬底上制备了性能优良的氧化钒薄膜 ,并对其微观结构和光电特性进行了研究。测试结果表明采用新工艺所制备的氧化钒薄膜在相变前后电阻率变化达到 3个数量级 ,红外透过率在相变前后改变达到 6 0 %。     

新型VO_2相变薄膜的制备

采用离子束溅射和退火工艺制备了一种新的相变型薄膜VO2。此种薄膜的方块电阻为120～148kΩ,电阻-温度关系曲线显示该薄膜的相变温度接近室温。SEM分析表明,所制备的薄膜致密均匀。样品的明场透射电子显微图像显示,制备的薄膜是多晶薄膜,晶粒尺寸达到纳米数量级。XRD分析表明,该薄膜的成分中除了含有VO2外,还含有V2O5,说明该工艺制备的是含有VO2的混合物,而不是纯VO2薄膜。     

二元光学法在微透镜制作中的应用

对二元光学的产生和发展作了介绍,并阐述了二元光学元件之一的微透镜(microlenses)的设计、制作和测试方法以及它们的主要应用。微透镜的设计是基于已成熟的标量衍射理论;而其制作过程包括:计算机设计波面相位、产生掩模版、光刻或离子(束)蚀刻以及复制产生微透镜,其关键技术蚀刻方法有等离子蚀刻技术和反应离子蚀刻RIE(Reactive Ion Etching)技术;微透镜的测试主要包括衍射效率(diffractive efficiency)和点扩散函数(PSF)的测试,有直接法和间接法两种测试方法。微透镜可以微型化与阵列化,并且可以同微电子器件一起集成化,具有广泛的应用前景。     

自写入光波导聚合物微透镜阵列的设计与制作

利用聚合物SU-8光刻胶在激光作用下折射率会发生变化的特点,将其作为最后的光学材料,采用光刻胶热熔法和图形转移法,设计并制作了填充因子接近0.75、自写入光波导、六角排列的微透镜阵列。对阵列的表面形态、三维结构和光学性能分别进行了观察、测试与分析,发现用SU-8胶制作的微透镜阵列外观良好,边缘清晰;自写入光波导微透镜阵列的三维结构良好;波导末梢的光点分布均匀,光强一致性高。这种自写入光波导的微透镜阵列降低了透镜阵列与探测阵列精确装配的难度,而且其制作工艺流程简单、成本低廉、适合批量复制,这种阵列元件还有质量轻、体积小的特点,有很广的应用前景。     

基于TMS320C6711 DSP的红外热成像非均匀性校正技术

阐明了应用DSP来处理热图像的基本电路。分析了非均匀性产生的原因,并根据非均匀性校正数学模型,在DSP图像处理平台上运行非均匀性校正算法,使得红外热图像成像质量获得了明显的提高。     

柔性仿生复眼成像系统探测机理模拟研究

提出了一种用MEMS工艺制作的新型的柔性曲面复眼探测器模型,它具有如昆虫复眼一样的曲面多孔径结构,体积小巧,探测视场大,探测灵敏度高,而且可以合并几个探测器而实现360°全视场探测,它具有对物体角运动十分敏感的特点,能简单而精确地探测出物体的角坐标方位和角运动速度.文中阐述了这种探测器的成像原理,探测器中的晶锥能起到限制杂散光和斜入射光的重要作用,从而使各个微透镜成像互补而不重叠,互不干扰,使系统实现镶嵌成像.并用光学设计软件ZEMAX设计出探测器模型,通过对多个角度的平行入射光成像效果验证了晶锥限制杂散光和斜入射光的重要作用.