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大气衰减和大气湍流效应下多输入多输出自由空间光通信的性能被引量：23: 2016年; 为了减小大气衰减效应和大气湍流效应对自由空间光通信的影响,采用了多输入多输出技术。假定自由空间光通信系统采用开关键控强度调制直接探测,信道独立同分布、无记忆平稳遍历并且具有加性高斯白噪声,在发射端和接收端都可以获取理想信道状态信息;建立了综合大气效应下多输入多输出信道模型和系统模型,推导了等增益分集合并下自由空间光通信系统的遍历容量和中断概率闭合表达式,仿真分析了各种天气条件和大气湍流对空间光通信链路的影响,结果显示随着发射孔径和接收孔径的数目增多,大气效应的影响逐渐减小,通信系统性能随之提高。从系统复杂度及性能提高程度综合考虑,选择2个发射孔径、2个接收孔径较为合适。; 韩立强游雅晖; 关键词：光通信多输入多输出自由空间光通信遍历容量

大功率LED螺旋扁管水冷散热技术被引量：6: 2013年; 提出了一种基于螺旋扁管的大功率发光二极管阵列水冷散热结构,并建立了机械模型.从换热设备小型化角度,以最优的换热效果和较低的水流功耗等作为换热器性能评价准则,对不同水速、管壁厚度、螺旋段长度、压扁厚度的螺旋扁管进行仿真分析.在某一换热工况下对螺旋扁管结构尺寸进行了优化,利用有限体积法求解了计算域,结果表明:优化后的螺旋扁管水冷结构具有很好的换热能力;对供电功率为180 W的发光二极管阵列照明系统进行散热,芯片最高温度为57.573 9℃,可为大功率发光二极管照明系统的散热器工程设计提供一定的参考.; 王志斌张健刘丽君张骞刘永成; 关键词：螺旋扁管大功率LED 水冷散热有限体积法

双平行圆柱形MDM纳米棒等离子体波导的传输特性分析被引量：1: 2013年; 设计了一种由双平行圆柱形纳米棒构成的金属-介质-金属(MDM)型等离子体波导,采用时域有限差分方法(FDTD)分析了波导结构的传输特性。当光波垂直主轴入射时,电磁场被很好地局限在两纳米棒所形成的中间区域以及介质层中,从而在该波导中能够有效地耦合电磁场能量。在工作波长为1 550 nm的情况下,随着内层金属芯半径的增大,有效折射率减小,传播距离增大;而中间介质层厚度增大时,有效折射率增大,传播距离减小。当外层金属壳厚为20 nm时,电场可以很好地被限制在纳米棒的介质层内。上述结果表明:通过调整波导结构的几何参数可以显著提高金属纳米棒的场限制,降低波导本身的损耗,使波导的有效折射率和传播长度达到最优化。这种等离子体波导能够实现亚波长的光限制,可以应用于光子器件集成和传感器领域。; 李志全孟靓朱君童凯王志斌; 关键词：等离子体波导传输特性时域有限差分法

可见光通信中的白光LED非线性噪声分析被引量：6: 2018年; 针对LED的非线性特征,提出一种计算OOK调制可见光通信系统的非线性噪声的方法,进而求出传输信噪比以及误码率。运用Matlab仿真分析得出LED直流偏置点和误码率的关系曲线,并通过可见光通信系统图像传输实验验证了该曲线的正确性。该曲线对于LED的型号和最佳偏置点的选取具有很好的指导意义。; 王志斌董伟任英武素莲顾而丹; 关键词：可见光通信白光LED 误码率

一种大功率LED散热系统模糊控制器设计: 2015年; 基于当前的COB封装LED芯片,分析了芯片的热阻模型,推导出发光结在理想温度下工作时的基板温度。针对大功率LED存在的散热问题,基于课题组双进双出射流冲击水冷散热系统,设计了一种模糊控制器,选取温度变化和温度变化率为控制输入量,并对各控制输入量的范围设定进行了说明。根据设计的控制器进行程序编写,下载到控制芯片中进行实际验证,在20℃环境温度下,芯片基板温度最终维持在35.5~36.5℃之间,保证了灯具正常、稳定工作,为大功率LED散热系统提供了一种控制器设计方案,具有一定的实际意义。; 王莉刘永成王志斌; 关键词：模糊控制大功率LED

介质加载型混合表面等离子体波导的损耗特性被引量：3: 2015年; 为实现长距离传输及亚波长尺度的模式限制,在传统介质加载型表面等离子结构的基础上,设计了一种微孔介质加载混合表面等离子体波导,采用时域有限差分法(FDTD)对该波导模式场分布及传输特性进行了相应的研究。研究表明所设计的波导结构具有较强的局域场限制,通过在孔内填充增益介质,使混合等离子体波导的传输损耗得到了补偿,输出端的表面等离子激元实现了增益放大。结果表明,通过调整波导的几何参数和电磁参数,可以显著提高波导的场限制,降低波导本身的损耗,其中当孔与金属之间距离为44 nm时,波导的损耗达最小约为-13 d B/μm。这一设计可以为光子器件集成提供一定的理论和实验借鉴价值。; 李志全牛力勇严蕾朱君王志斌郑文颖; 关键词：介质加载增益介质传输特性

基于CPV技术的LED路灯聚光器的研究: 2012年; 以120W大功率LED路灯太阳能电池板为研究对象,通过聚光光伏技术,利用光学透镜(聚光器)提高太阳能电池的光电转换效率。利用聚焦作用增大光照密度,有效地降低了太阳能光照面积,极大地减少了光电材料的使用量,大幅度降低了太阳能电池的成本。通过光学仿真软件TracePro进行仿真,验证了其可行性。; 王志斌解莎莎王忠东张跃宾郝阳; 关键词：应用光学聚光器菲涅耳透镜

微环谐振腔加速度传感器光谱特性研究被引量：3: 2014年; 为满足加速度传感器微型化、低成本的需求,提出了一种带有单微环谐振腔的悬臂梁式光学加速度传感器结构,采用耦合模和传输矩阵理论求取了微环谐振器的传递函数,利用检测同一波长处光强度变化的新测量方法实现了对加速度的探测,从而得到了加速度传感器的灵敏度和探测极限,深入研究了不同结构参数对系统灵敏度的影响,数值仿真并分析了输出端口的光谱特性。结果表明:加速度传感器在外界加速度作用时,悬臂梁在应力的作用下会发生弯曲,使得固定在悬臂梁上的微环谐振器发生形变,即微环谐振器的长度和折射率都发生了变化,从而光在微环谐振器中的传输特性发生变化,因此可以通过探测微环输出端光场强度的变化来测定加速度值;悬臂梁的长度、厚度以及微环谐振腔的固定位置都是影响加速度传感器性能的直接因素,并且选择最佳的结构参数可以有效地提高系统灵敏度和精度。经过数值仿真,对于信噪比为30dB系统,波长在1.515μm处,悬臂梁的长度、厚度分别为180和3μm时,系统的灵敏度可达到2.112g-1,探测极限为1.421×10-3 g,因此在悬臂梁可承受的范围内,选取长度较长的悬臂梁结构能够有效地改善系统的灵敏度和探测极限。该结构为制备高灵敏度、低成本、易于加工的加速度传感器及可嵌入式微型光学器件提供理论基础。; 李欣郭士亮杨明李志全; 关键词：微环谐振腔加速度传感器悬臂梁

全光双跳自由空间光通信系统的性能研究被引量：5: 2016年; 给出了一种全光双跳自由空间光通信(FSO)系统的基本结构,建立了包含大气损耗、大气湍流和瞄准误差的复合衰落信道模型,考虑背景噪声和放大器自发辐射噪声对系统性能的影响,推导了在全部信道状态信息时,采用副载波强度调制全光中继系统的中断概率和误码率闭合表达式,对比分析了全光双跳FSO与直传链路的中断概率以及信噪比、源节点发射的光子数、光自由度等参数对系统中断概率及误码率的影响。仿真结果表明,全光双跳放大转发中继能够明显改善系统的性能。; 韩立强游雅晖; 关键词：大气光学自由空间光通信误码率

基于量化表估计的JPEG篡改图像盲检测被引量：2: 2012年; 传统JPEG篡改图像盲检测算法采用不同质量因子对待测图像进行尝试性再压缩。为了缩短检测时间,减少计算量,提出一种基于量化表估计的JPEG篡改图像盲检测有效算法。首先通过DCT系数直方图估计出篡改图像某一部分量化表,然后通过计算小块DCT系数中分别是对应量化步长整数倍的个数进一步判定该小块是否属于篡改区域。实验结果表明,提出的量化步长估计算法复杂度小,正确率高;检测算法能准确检测出copy-move和合成类图像篡改。此外,改进方法不仅对标准量化表压缩的JPEG篡改图像具有非常好的检测结果,而且对非标准量化表压缩的JPEG篡改图像检测也有效。; 赵彦涛郝丽娟闫彦霖; 关键词：盲检测

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国家自然科学基金(61107039)

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