基于石墨烯的太赫兹透明吸波器设计

透明太赫兹吸波器既可在太赫兹波段实现吸波功能,又对可见光透明,隐蔽性高,因此其在电磁隐形等领域具有广泛应用。文中设计了一种基于石墨烯的太赫兹双频吸波器,它由方形加枝节的石墨烯上层宽带吸波结构和石墨烯-ITO 嵌套形下层窄带吸收结构构成,实现了独立可调的双频吸波功能。经仿真调试,该吸波器能够通过改变石墨烯费米能,分别在1.98~3.64 THz 范围内调节实现90%以上宽频带吸收率和在4.6~4.9 THz 范围内调节实现96%以上吸收率。经验证,该吸波器具有极化不敏感、宽入射范围等优点。     

基于石墨烯材料的太赫兹波探测器研究进展

太赫兹波具有瞬态性、宽带性、穿透性和低能性等一系列独特性质,使其在材料研究、信息传递、环境检测、国防安全、医疗服务等方面展现了非常广阔的应用前景。作为该领域应用的关键,太赫兹探测器得到科研人员极大的重视。一般来讲,探测器的性能很大程度上依赖于基质材料的特性。石墨烯具有2个非常重要的优势,一是石墨烯具有线性能带结构,使得能够吸收太赫兹波;二是石墨烯具有超高载流子迁移率,能够进行超快探测。因此,石墨烯基有望成为太赫兹频段新一代高性能探测器的基质材料。详细综述了近几年关于石墨烯基太赫兹探测器的发展状况。     

石墨烯纳米带p-i-n结构太赫兹探测器的设计

研究了石墨烯纳米带横向p-i-n结构探测器对太赫兹波的响应特性,基于载流子输运方程和泊松方程,建立了考虑迁移、扩散、生成、复合等载流子运动的太赫兹探测器数学模型。根据该模型,对石墨烯纳米带横向p-i-n结构的太赫兹波响应进行了仿真,获得了反向栅压诱导生成的p-i-n二极管的能带图;进而探讨了纳米带宽度、i区长度及偏置电压对响应电流的影响,分析表明石墨烯纳米带带隙随宽度增大而减小,响应频率减小;i区长度与载流子寿命匹配时响应电流达到峰值;光电流随偏置电压的增大而增大,并趋于饱和。     

基于石墨烯超材料的宽频带可调太赫兹吸波体

基于二维材料石墨烯,设计了一款宽频带可调谐超材料太赫兹吸波体。该吸波体由三层结构组成,顶层为石墨烯超材料,中间层为二氧化硅,底层为金属薄膜。仿真结果表明,当石墨烯的费米能级为0.7 eV时,该吸波体在1.11~2.61 THz频率范围内吸收率超过90%,相对吸收带宽为80.6%。当石墨烯的费米能级从0 eV增大到0.7 eV时,该吸波体器件的峰值吸收率可以从20.32%增大到98.56%。此外,该吸波体器件还具有极化不敏感和广角吸收的特性。因此,它在太赫兹波段的热成像、热探测、隐身技术等领域具有潜在的应用价值。     

基于石墨烯的太赫兹波调制器

石墨烯由于其优异的电学性能,在微波、毫米波、太赫兹波等领域显示出潜在的应用前景。本文设计了毫米波和亚太赫兹波频段的基于石墨烯的相位和幅值波导调制器。该石墨烯调制器可以通过调节石墨烯的表面阻抗来调控电磁波在波导中传播的振幅和相位;分析了石墨烯片的长度和位置对电磁波在波导中的透射和反射系数的影响,同时还分析了石墨烯化学势对电磁波在波导中传输和反射的影响。结果表明,通过调节石墨烯片的长度及其在矩形金属波导中的位置,可以调控调制器的反射系数、透射系数和透射相位调制范围,并满足器件级应用需求。     

复式晶格光子晶体多波长THz光开关

THz(太赫兹)通信在高速、超宽带的无线接入网中有着重要的应用。THz光开关是THz通信的关键器件之一,对其进行研究具有重要意义。文章设计了一种新型的基于复式晶格光子晶体的多波长THz光开关,它能够有效地实现四波长THz波的开、关控制。利用RSOFT软件中的FDTD(有限差分时域)方法进行了仿真,结果表明,该开关的消光比达40dB,插入损耗为0.109dB,开关速率为5.55GHz,在未来无线光通信方面有着重要的应用潜力。     

石墨烯太赫兹波段性质及石墨烯基太赫兹器件

石墨烯在太赫兹波段的优异性质,使其在太赫兹源、太赫兹探测和太赫兹调控三个方面都具备广阔的应用前景。主要对石墨烯在太赫兹波段的性质及石墨烯基太赫兹器件的相关研究进行了综述,并对石墨烯在太赫兹波段的应用前景进行了展望。在石墨烯太赫兹波段性质方面,主要介绍了石墨烯的电导模型、静态和超快光谱响应特性,以及表面太赫兹波辐射特性。在石墨烯基太赫兹器件方面,主要综述了基于光、电、磁调控的太赫兹主动器件,石墨烯基超材料的太赫兹调制器,基于阻抗匹配的减反射调控器件,以及可调太赫兹源器件的最新研究进展。     

石墨烯太赫兹调制器及330 GHz无线通信系统

现有太赫兹无线通信系统通常采用微波倍频或直接调源的方式。本文从太赫兹波空间调制技术出发,研究了一种基于直接调制技术的太赫兹无线通信系统。重点探索了一种基于石墨烯/半导体硅的复合结构(GOS),研究出调制速率达到1 MHz,调制深度50%以上,工作频带覆盖0.2 THz~2 THz频段的新型全光学太赫兹调制器。在此基础上,构建了330 GHz载波频率的太赫兹无线通信系统,实现了1 Mbps的通信速率。     

基于石墨烯/砷化镓异质结构的毫米波/太赫兹探测器

单层石墨烯具有较低的固有光吸收效率,且材料中含有较多的缺陷,导致仅依靠石墨烯本身很难制备高性能的光电器件。通过石墨烯与半导体材料复合形成异质结构的方法可以克服这一瓶颈。本工作中利用石墨烯/砷化镓高迁移率异质晶体管结构制备了毫米波光电探测器,有效地提升了二维电子气特性,大幅度提高了器件在室温条件下的毫米波响应和探测能力。实验证明,400 mV的偏置电压下,该器件在25 GHz波段的获得了20.6 V?W^-1响应率,响应时间为9.8 μs,噪声等效功率为3.2×10^-10 W?Hz^-1/2。在太赫兹波0.12 THz下响应率仍然达到了4.6 V?W^-1,响应时间为10 μs,噪声等效功率为1.4×10^-9 W?Hz^-1/2。该工作展示了石墨烯/砷化镓异质结构毫米波太赫兹探测器的巨大应用前景。     

一种工作于太赫兹频段的石墨烯天线

为克服金属材料在太赫兹频段的工艺不足,利用石墨烯在该频段的特性,设计了一款工作于1.0 THz的石墨烯贴片天线。根据随机相位近似(RPA)的石墨烯表面电导率模型,研究了面电导率与频率(太赫兹波段)以及化学势的变化关系,确定了石墨烯材料的物理参数。该天线结构由石墨烯贴片,聚酰亚胺衬底和地板组成。利用HFSS软件优化,其尺寸仅为220 μm×140 μm×9 μm。石墨烯贴片天线工作频段为0.98~1.02 THz,-10 dB相对阻抗带宽为4.0 %,最大辐射方向上的增益达7.32 dB。此外,该天线具有尺寸小,轻便,机械性能稳定,结构简单且易集成的特点。     

电工电子技术在声光双控开关设计中的应用

随着人们生活现代化水平不断提高,电力的供需矛盾日益加剧,为珍惜并节约每一度电,声光双控开关的设计达到了节约电能的要求。通过声光双控开关的设计,使学生熟练应用电工电子技术,进一步掌握了各元器件的工作原理及功能。声光双控开关的设计安全节电,使用寿命长且成本低,在很多住宅楼道都安装了自动控制楼道灯,在日常生活中具有很大的实用性。     

The electroluminescent investigation of double layer Eu-complex organic electronic luminescence diodes

Double layer organic electronic luminescence diodes (OLEDs) based on europium(dibenzoylmethanato)₃monophenanthroline [Eu(DBM)₃bath], ITO/N,N′-diphenyl-N,N′-bis(3-methylphenyl)-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (TPD)/Eu(DBM)₃bath/LiF/Al have been fabricated. With increasing the thickness of hole transporting layer, the maximum EL efficiency was increased, and the EL efficiency of 10 cd/A was achieved when the thickness of TPD layer was 80 nm; however, at high current density, the EL efficiency of all devices was decreased drastically. Besides, the evolution of EL emission spectra with increasing operating voltage was found, the mechanisms of the symmetry around the ion improved and the annihilation of excited state of Eu(DBM)₃bath were discussed in explaining this phenomenon.     

三层以太网交换机的BSP设计及实现

文章介绍了三层交换机的硬件设计构架,重点对其板级支持包(BSP)及系统启动过程做了详细的分析;不仅分析了启动引导部分和系统启动部分的设计体系,还描述了启动引导部分和系统启动部分的实现过程,以及BSP主要函数实现的功能及相互之间的关系.最后,针对本三层交换机系统做了优化.     

Gated turn-on of four layer switch

The n-p-n-p switch (silicon controlled rectifier--SCR) reacts to a gate electrode signal by first going into the high conductivity state in the neighborhood of the gate. Following this initial event the ON state spreads laterally, the "gate" current to the regions which turn on later being supplied by those regions already ON. The current density in the gate region just prior to turn-on is of the order of 1 amp/cm². The rate of spread or of contraction of the operative area is crudely computed. Hysteresis between increasing and decreasing current characteristics is explained.     

基于RS 485单片机多机串行通信的电子开关设计

针对大中型传送带传送过程中位置跑偏的检测,设计了基于RS 485单片机多机串行通信的电子开关。介绍了该电子开关的总体方案及硬件电路设计,该电子开关采用RS 485通信,不仅抗干扰能力好,并能够实现长距离通信且可以避免多个从机同时与主机通信时产生数据冲突的问题。实验表明,该电子开关结构简单、性能稳定,可应用于工业控制、检测等领域中。     

Magnetically controlled vacuum-arc on-off switch

A vacuum spark gap is demonstrated which attains high-power switch-off capability by a magnetic control field applied to the anode in a Penning-type discharge geometry. Applying the magnetic field raises the arc voltage and excites oscillations. Circuit interruption results if the arc current is reduced to the current chopping level of the cathode material. Shunt capacitance raises the interruption ability. Currents up to 9 kA were interrupted. Transient recovery voltages ranged up to 20 kV.     

基于分布式星群的双层星座设计

当前,陆地通信系统已无法满足日益复杂的信息需求,利用空间信息网络实现全球范围内的无缝覆盖和高效容量传输成为研究热点。现有卫星通信系统以单层星座为主,缺少高低轨卫星之间的协同。提出了一种基于分布式星群的双层星座设计,以基于分布式星群的低轨卫星作为网络架构的基础,采用星间链路实现低轨卫星之间的通信,通过高轨卫星实现中低纬度地区覆盖性能加强。仿真结果表明,所提方法在仅依靠在国内部署卫星地面站的前提下可实现全球多重覆盖。     

替换机械式开关的单IC基电子电路

简单廉价电路使用一个低成本按键开关就可以触发电源的开关.该电路可替换更高价格及外形较大的按键式机械开关.按键开关触发一个单稳电路.     

Optically controlled two channel integrated-optical switch

An integrated optical bistable device based on a waveguide directional coupler switch is demonstrated. The device has four optical ports, and the power incident on the two input ports exists from two distinct output ports so that all-optical data processing or remote optical switching can be performed. On/off ratios as high as 12 dB have been observed. A switching time ofsim300 mus and switching energy of ∼3 pJ have been achieved.