一、铌酸锂晶体测量电压研究(论文文献综述)
王煦[1](2021)在《基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究》文中进行了进一步梳理温度应力测量长期以来都是现代测量领域中的重要课题,在许多领域都有着十分重要的应用场景。传统的温度应力测量方法存在诸多不足之处,或测量精度不高,或属于接触式测量,或结构复杂、可靠性差,无法很好地满足温度应力测量的需求。针对现有温度应力测量方法的不足,本文提出了一种基于数字剪切散斑干涉术(Digital shearing speckle pattern interferometry,DSSPI)的新型温度应力测量方法。相比现有的温度应力测量方法,该方法能够实现多个温度应力分量的实时、同时测量,同时具备非接触、全场测量、抗干扰能力强、测量精度高、自适应能力强等特点。本文的主要工作及创新如下:(1)针对现有温度应力测量方法无法同时满足实时、全场、多分量、非接触测量的问题,本文提出了一种新的基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量方法。该方法测量精度高,实时性好,能够在不接触被测物的条件下实现对温度应力场的实时全场测量,还能够同时对多个应变矩阵分量进行测量,从而获得被测物应力矩阵各对应分量。(2)针对传统剪切散斑干涉测量在面内测量过程中需要以对称角度多次照明、多次采集的缺点,本文改进了剪切散斑干涉面内测量系统的照明光路,提出了一种面内分量测量的新方法。经实验验证,本文提出的新方法在保持原有方法同等测量精度的基础上,实现了面内分量测量过程的实时化,保证了面内分量测量与离面分量测量的同步进行,无须多次采集,优化了测量光路,简化了测量流程。(3)在上述多分量温度应力测量系统的基础上,为了解决传统的沃拉斯顿棱镜在高功率照明光下的背景噪声问题,本文进一步优化了剪切干涉光路,提出了一种新的以罗歇棱镜为基础的剪切装置。经实验验证,使用罗歇棱镜改进后的离面分量测量系统的最大相对测量误差为4%,而传统的以沃拉斯顿棱镜作为剪切装置的离面分量测量系统其最大相对测量误差为6%,证明了该系统能够降低由剪切光路造成的噪声问题,提高棱镜剪切干涉装置在高功率激光下的稳定性,并提高多分量测量系统的测量精度。(4)在上述多分量温度应力测量系统的基础上,针对光学干涉测量过程中易受干扰的问题,本文提出了一种适用于多分量剪切干涉测量系统的外差调制装置。该装置以铌酸锂晶体为核心,利用了晶体的电光效应,能够同时对被调制光场的两个偏振方向进行调制,对于前述多分量测量系统具有较好的适应性。经实验验证,在由被测物振动造成的噪声条件下,测量离面位移梯度的最大相对误差能够从无外差调制时的140%降低到小于6%,这证明了该外差调制系统确实能够提高系统的抗干扰能力。
张元英,张家洪,李英娜,雷鸿毅[2](2021)在《保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器》文中研究表明随着我国特高压技术的发展,工频强电场的测量变得越来越重要。为了适应工频强电场时域测量的需要,基于Pockels效应,设计并研制了一种保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器。通过保偏光纤准直器耦合进行光输入和光输出,避免了起偏器、1/4波片等分离光学元件的使用,将传感器的光耦合效率提高到了66.7%,并且通过将输入保偏光纤准直器前端1/2拍长的保偏光纤扭转90°,可将传感器的静态工作点设置为π/2,从而使传感器工作在近线性区。使用工频强电场对传感器进行测试得出:传感器的线性可测范围为10.5~527 kV/m,线性相关系数为0.998 6,线性动态范围为34 dB。相比于现有的铌酸锂晶体强电场传感器,研制的传感器具有结构简单紧凑、耦合效率高等优点,为工频强电场的时域测量提供了一种新的方案。
孙祺[3](2020)在《钛扩散铌酸锂光波导光学性质的实验研究》文中研究表明铌酸锂晶体具有优异的电光性质,可用于制作各种电光器件,包括各种基于钛扩散铌酸锂光波导的电光器件。开展钛扩散铌酸锂光波导电光性质的研究对改善基于钛扩散铌酸锂光波导电光器件性能具有重要的意义。本文主要研究了近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的导波性质,双面钛扩散铌酸锂晶体以及同成份和近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的电光性质。主要研究目的是考察钛扩散掺杂对铌酸锂晶体电光性质的影响。论文的主要工作包括以下四个方面。(1)开展了近化学计量比铌酸锂晶体的制备。采用富锂气相输运平衡法(Li-rich VTE)制备了近化学计量比铌酸锂晶体,研究了VTE时间和温度对晶体表面Li2O含量的影响以及晶体切向效应。结果表明:VTE所诱导的Li2O含量增加量与VTE温度遵从Arrhenius关系,与VTE时间呈近似平方根关系,并给出了经验表达式。(2)研究了近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的导波性质。采用三种方法(先VTE后钛扩散,先钛扩散后VTE以及钛扩散与VTE同时进行)制作了近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导,并对其组份、导波性质及钛浓度分布进行了实验表征。实验结果显示:钛扩散所诱导的折射率增量与钛浓度呈指数关系。不同制作方法呈现不同的指数关系,这与Ti所处不同的离子环境有关。(3)研究了双面钛扩散铌酸锂晶体的电光性质。采用高温扩散方法制备了若干不同钛掺杂浓度的双面钛扩散铌酸锂晶体,搭建了只适用于体材料电光系数测量的马赫曾德(Mach-Zehnder)干涉测量系统,并对这些晶体的电光系数进行了测量。还对不同掺杂浓度(0-16 mol%)的体掺钛铌酸锂晶体的电光系数进行了比对测量。实验结果显示:随着钛掺杂浓度的增加,不论扩散掺杂还是体掺杂都会导致铌酸锂晶体的电光系数略微下降。相较而言,扩散掺杂时下降幅度稍微小一些。我们认为,这与钛扩散掺杂和体掺杂所导致的离子环境不同有关。当钛掺杂浓度为通常钛扩散铌酸锂条形光波导的表面钛浓度~6.4 mol%时,双面钛扩散铌酸锂晶体电光系数γ33仅下降了2%,该下降幅度在本实验误差范围(4%)之内,表明该掺杂浓度双面钛扩散铌酸锂晶体的电光性质很好地保持。(4)研究了同成份和近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的电光性质。率先提出并搭建了基于棱镜耦合技术的实验系统,即适合于薄膜、平面光波导又适合于体材料电光系数测量。利用该系统对名义纯同成份铌酸锂晶体,同成份和近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导(表面钛浓度为通常的6.4 mol%)的电光性质进行了表征。实验结果显示:无论是同成份还是近化学计量比光波导,钛扩散掺杂对铌酸锂晶体电光性质的影响可忽略不计,这与上述双面钛扩散铌酸锂晶体测量结果相吻合。综上所述,钛扩散掺杂几乎不会对铌酸锂晶体电光性质产生影响。钛扩散波导器件的电光性能得到了保持,这对相关波导器件的应用与开发具有重大的意义。
费芒芒[4](2020)在《铌酸锂晶体表面自组织纳米结构制备与特性研究》文中认为近年来,铌酸锂晶体因其优良的物理化学特性而迅速发展并被广泛应用,其性能及应用与畴结构关系较大,因此畴结构的加工和制备至关重要。低能离子束刻蚀技术具有低损伤、参数可控、易实现自动化的特点,适合制备纳米畴结构。本课题应用低能离子束刻蚀技术制备自组织纳米结构,主要解决纳米结构和畴结构的制备及铁电性能变化三方面的关键问题。1)研究不同入射角度、离子能量、刻蚀时间和离子类型下纳米结构的变化规律。离子能量500eV,束流为230μA/cm2时,角度增加,表面形成点锥状和波纹状纳米结构,粗糙度先增大后减小。离子能量700e V,束流为354μA/cm2时,角度增加,表面形成波纹状纳米结构,纵向高度、粗糙度和结构有序性增加。离子能量500eV,束流为230μA/cm2时,刻蚀时间增加,点锥状转变为有序波纹结构,结构高度增大。入射角度60°,束流为354μA/cm2时,刻蚀60min,结构高度低且频谱模糊,有序性差;刻蚀120min,频谱清晰,结构高度增大。入射角度60°,束流为230μA/cm2时,离子能量增加,平滑表面转变为点锥状结构,特征峰变高,有序性增加。700e V时,点锥状结构高度极大,有序性变差。离子能量增加,粗糙度和有序性先增大后减小。入射角度60°,束流为354μA/cm2时,离子能量增加,平滑表面转变为波纹状结构,结构高度增加,特征频谱清晰,有序性增强。离子刻蚀过程中结构高度和横向尺寸随离子能量增加而增大。入射角度60°,束流为230μA/cm2时,Ar+离子束在低离子能量下晶体形成平滑表面。相同参数下Xe+离子束诱导形成点锥状和波纹状结构。单因素实验的基础上,研究入射角度、离子能量、束流密度及作用时间的四因素三水平正交实验来反映不同参数下的纳米结构,获得离子束诱导晶体的最佳实验参数:入射角度60°,束流265mA/cm2,离子能量700e V,作用时间90min。2)研究不同离子参数下畴结构形状及特征。结果表明:晶体表面形成3种典型畴结构:点畴、线畴和枝晶畴。枝晶畴的枝带形状随入射角度的增加而加深。PFM结果表明,晶体是面内极化取向且正负畴相位差为180°。同一参数下垂直和水平畴结构相位差保持恒定。离子能量增加,相位差变大,亮暗相间明显。刻蚀时间增加,相位差变小,畴结构更加致密。3)研究不同参数下晶体结构及铁电性能的变化。XRD结果表明离子束刻蚀只作用于表面。不同离子参数下铁电性能的测试结果表明,刻蚀前后,自发极化强度增大,矫顽场降低,剩余极化强度增大。
宋琦[5](2020)在《基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用》文中研究指明太赫兹波通常是指频率范围在0.1 THz~10 THz的电磁波。与其他频段相比,太赫兹波具有许多独特的性质,因而其应用领域非常广泛。太赫兹技术是一项综合了电子学与光子学的特点,并已经应用于化学、材料科学、半导体科学、真空电子学、电磁场与微波学等学科的交叉前沿领域的技术。太赫兹技术主要包括太赫兹波产生、太赫兹波检测和太赫兹器件三个方面。其中,光学整流法作为一种最简单的产生宽带太赫兹波的方式,受到了广泛的关注;而基于太赫兹时域频谱仪的太赫兹探测技术综合了快速准确且无损检测等优点也被广泛应用于样品检测;太赫兹波调制器件可以对振幅、偏振度、脉冲时间和频谱等参数进行控制,已广泛应用于成像、安全扫描和通信等领域。其中,振幅调制器是最重要的、也是应用最广泛的调制器件之一。此外,利用电场、光场等主动场对太赫兹波进行调制的主动型器件也是目前太赫兹器件研究的一个重要方面和应用技术手段。本文利用铌酸锂晶体的光整流方法,通过优化泵浦条件和波面倾斜方法,改善了太赫兹波的产生效率及输出特性,并利用太赫兹时域频谱仪对材料的电光系数及其介电常数等参数进行探测,最后利用二维材料器件实现对太赫兹波的主、被动调制。具体工作如下:(一)对光整流方法产生太赫兹波的理论、波面倾斜原理及实现条件、光整流晶体的选择原则,以及太赫兹波段对材料的折射率、电导率等参数的影响进行了理论分析。在此基础上,系统研究了传统波面倾斜太赫兹源的特性,提出了如下改进方案和实验验证:针对传统光栅实现波面倾斜的方法,提出采用棱镜组波面倾斜方案,并通过设计计算和对比实验证明了该方法具有高效率、少空间啁啾和出射束质量高的特性;设计并实验验证了通过单块铌酸锂晶体的简单设计和切割,就可以在波面倾斜系统中实现对剩余泵浦的直接反射复用,从而提高了对泵浦光的利用率;系统实验研究了传统波面倾斜系统中入射的光斑尺寸对产生太赫兹波啁啾性质和产生效率的影响。(二)搭建了用于测量电光系数的逆电光采样太赫兹时域频谱系统,与传统方法相比,基于太赫兹电光采样系统的光谱强度调制探测测量装置简单、快速、灵敏度高。不需要特殊的制备工艺、电极接触或对样品施加高压。采用该装置测量了磷化镓、碲化锌、硒化镓和4-N,N-二甲胺基-4’-N’-甲基-氮杂芪的对甲苯磺酸盐(Ga P、Zn Te、Ga Se和DAST)晶体等四种材料在1040nm波长下的电光系数。研究结果表明,太赫兹逆电光采样法与常规方法得到的结果相近。(三)利用太赫兹时域频谱研究了大面积多层二硒化铼(Re Se2)纳米薄膜在太赫兹频率范围内的被动和主动偏振特性。实验证明了被动Re Se2纳米薄膜具有固有的太赫兹偏振各向异性。最大透射率仅与入射太赫兹波沿铼链方向的偏振方向有关。此外,在选定方向上施加外部电场后,电控Re Se2纳米薄膜的太赫兹偏振特性。太赫兹波透过率的调制深度可达16%,响应时间约为皮秒。此外,还对Re Se2纳米薄膜、碳纳米管和金属线栅偏振器进行了对比。研究结果表明,电控Re Se2纳米薄膜的偏振器的性能与碳纳米管和太赫兹线栅偏振器的性能相当。因此,Re Se2纳米薄膜在太赫兹领域的超快开关、滤波器和调制器件中有着重要的应用。利用飞秒激光烧蚀工艺,在二硫化钛(Ti S2)纳米片上制备了不同线间距的一维阵列,并实验研究了这些器件的光控太赫兹波透过率的效果。此外,利用光泵浦太赫兹探测(OPTP)系统研究了Ti S2纳米片器件的光致复电导率变化。对于700μm线间距器件,光学引入的调制深度可达70%。这些研究结果证明了Ti S2纳米片器件在太赫兹频率范围内的超快动力学和光电导特性,以及适合作为太赫兹波的光电调制器件。(四)对于二维纳米膜材料的飞秒激光加工,提出了背向烧蚀方法。实验中采用重复频率为50 MHz、脉冲宽度为200 fs的飞秒激光对大面积石墨烯类二维材料二硒化钽(Ta Se2)、二硫化锡(Sn S2)和二硫化钛(Ti S2)进行了直接背向烧蚀研究。系统研究了在此实验条件下三种材料的烧蚀阈值特性,发现了背向烧蚀可以大大提前三种材料的强烧蚀相阈值。此外,还对该方法在薄膜上一次加工出窄沟槽的烧蚀和优化过程进行了实验研究。研究结果表明飞秒激光直接背向烧蚀方法可以作为类石墨烯二维材料薄膜加工和二维材料薄膜器件制备的有效方法。
王梦莹[6](2020)在《铌酸锂薄膜的图案极化及其非线性光束整形应用》文中研究说明铌酸锂晶体具有良好的非线性光学特性,非线性系数较大,是人们研究频率转换等非线性过程的典型晶体。除此之外,铌酸锂晶体具有铁电性,即通过施加反向的外电场,其自发极化方向可以发生反向,形成反转的畴结构,实现准位相匹配。准位相匹配技术的提出为铌酸锂晶体畴工程的发展指明了方向,通过调控铌酸锂晶体的二阶非线性系数,引入倒格矢来补偿由于色散造成的位相失配,极大的提高了非线性效应。周期极化铌酸锂晶体只有一组倒格矢、难以实现复杂非线性过程多个参量的位相补偿和调控。通过图案极化,在铌酸锂中引入更为复杂的有序畴结构,形成非线性的光学超晶格,亦即非线性光子晶体,可在光束整形、电光调制、量子光源等应用领域发挥重要作用。本文主要研究厚度约为30-50μm的铌酸锂薄膜畴结构的制备工艺,并结合非线性计算全息理论应用于非线性光束整形。具体包含以下几个部分:1.回顾了非线性光学和光学超晶格的发展历程,以及图案极化铌酸锂晶体在光束整形方面的应用和发展。在理论上分析了非线性光学中的三波耦合过程、倍频效应和准位相匹配技术。介绍了基于图案极化铌酸锂晶体的两种非线性衍射类型,即拉曼奈斯衍射和切伦科夫衍射。介绍了非线性光学计算全息理论,推导出非线性系数分布,为后续阐述第三章的工作奠定理论基础。2.重点介绍了制备图案极化铌酸锂薄膜的工艺流程和详细参数。经过多次尝试,我们建立了一套比较成熟的制备铌酸锂薄膜畴结构的方法,整个流程主要包括清洗、光刻、镀膜和极化等几个步骤。相比0.5 mm厚的铌酸锂晶体,我们使用厚度为30-50μm的铌酸锂薄膜制备的畴结构更加均匀、更易贯穿、稳定性更好,且可以在常温常压下制备,更加安全。除此之外,薄膜也更利于器件的集成。3.重点描述了倍频Ince-Gaussian光束的产生过程。将非线性光学计算全息理论和准位相匹配技术引入到光束整形中,通过选择合适的调制周期,理论模拟出携带Ince-Gaussian光束信息的全息图。在实验上,我们采用外加电场极化的方法,制备出与计算全息图一致的畴结构,该畴结构不仅能够满足横向位相匹配条件,而且记录了Ince-Gaussian光束的振幅和位相信息。将900nm的基波高斯光束经过透镜聚焦到样品上,在样品的出射端放置一个低通滤波片将基波滤掉,用CCD接收到的远场一阶衍射处的光斑即为倍频InceGaussian光束。在该过程中,同时完成了频率转换和光束整形的功能。
吴越[7](2020)在《光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转研究》文中研究表明准相位匹配技术是实现高效率激光非线性频率转换的有效方式之一。实现准相位匹配技术的关键是制作出具有周期性畴极化反转结构的非线性晶体。由于目前广泛使用的外加电场极化法制作周期性畴极化铌酸锂(PPLN)晶体存在灵活性不足,占空比难以控制等问题,从而发展出了激光诱导畴极化反转的方法,为解决上述问题提供了新的思路。本课题主要开展基于激光诱导畴极化反转技术的基础及工程研究。采用镁掺杂铌酸锂晶体为基质材料,结合激光直写技术,在指定区域实现畴极化反转。本论文首先介绍了铌酸锂晶体铁电、压电效应,相关的光学特性,以及外加电场作用下铌酸锂晶体畴极化反转的成核及生长过程。基于光激发载流子产生和运输的过程分析讨论了光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转的微观物理机制。搭建了基于532 nm连续激光器并具有实时畴结构观测功能的光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转的实验装置,通过激光扫描直写结合外加电场的方式在晶体上实现了畴极化反转结构,研究了在不同实验参数下的畴极化反转效果,通过改变入射激光的照射时间、扫描速度、功率密度、聚焦位置、扫描方向等实验参数,对光诱导掺镁铌酸锂晶体的畴极化反转特性进行了研究,为最终能实现灵活制备畴极化反转器件打下基础。
郭泉[8](2019)在《“光学厚”材料的太赫兹时域光谱研究》文中研究表明目前5G通信已经开始商用,同时人们也开始部署6G通信的蓝图。6G通信频段已经到达太赫兹被段,这就需要人们清楚地了解物质在太赫兹波段的光谱响应特性。过去二十多年,利用太赫兹时域光谱技术,人们已经清楚许多材料在太赫兹波段的线性光谱特性。然而反射式太赫兹时域光谱技术中的“位置误差”问题却限制了“光学厚”材料(例如高介电陶瓷)在太赫兹波段的研究。同时,强太赫兹源的缺乏也限制了材料的太赫兹非线性光谱研究。因此,本文重点研究了“光学厚”材料的太赫兹线性光谱测量和材料在强太赫兹波下的非线性光谱特性,初步解决了“光学厚”材料在太赫兹时域光谱测量中的问题,并研究了几种材料在500 kV/cm的强太赫兹场下的响应特性。本文主要研究内容如下:(1)研究了反射式太赫兹时域光谱技术中所存在的“位置误差”问题,详细分析了对反射式太赫兹时域光谱测量结果有影响的因素,并提出了基于解析延拓的相位修正方法,将修正后的“位置误差”减小到了 0.1μm的量级;研究了不同极化程度PMN-PT对于太赫兹波的响应,反映了材料中铁电畴结构的大小;研究了微波段高介电低损耗材料Sn1-x(Zn1/3+Nb2/3)xO2在太赫兹波段的介电特性,发现了其中存在至少两种Debye弛豫机制。(2)设计了同时偏振测量的太赫兹时域光谱椭偏仪系统。该系统有效的压制了激光器的共模噪声,将可靠的谱范围扩展到了光电导天线太赫兹源动态范围较低的低频和高频波段,同时避免了反射式太赫兹时域光谱中的“位置误差”问题,提高了实验效率。在校准方法中,我们用金属镜的反射获得了系统的响应函数,从而成功准确的获得了样品的复折射率,这个校准方法对于元件质量有着很高的容错度。(3)设计搭建了基于铌酸锂倾斜波前的强太赫兹系统并研究了几种材料在强太赫兹电场下的响应特性。我们详细对比研究了所搭建强太赫兹系统中太赫兹脉冲能量、光束形状和焦点光斑等参数,标定的太赫兹脉冲峰值电场强度高达500 kV/cm,分析了影响太赫兹辐射强度的因素,并提出了进一步增强辐射强度的方案。然后研究了强太赫兹电场下石墨烯、Pb(Zr,Ti)O3铁电薄膜、z-cut和x-cut铌酸锂晶体的响应特性,并对实验现象进行了初步解释。
黄世龙,刘建锋,周健[9](2019)在《基于铌酸锂晶体的电场测量仪设计》文中指出为了测量电力系统中高压输电线路和电气设备附近的电场,确保带电作业人员的安全,研制了一款便携式集成光学电场测量仪。该测量仪采用铌酸锂晶体研制的光学传感器,配合激光源、光纤准直器、光电转换模块和STM32处理模块等。激光源产生的线偏振光在铌酸锂晶体中受到待测电场的强度调制,将输出光信号转换成电信号,利用STM32处理器进行信号处理,从而测量铌酸锂晶体传感器所处环境的电场强度大小。在此基础上研制了电场测量仪并对其进行测试,测试结果表明,装置能在30-160 kV·m-1范围内测量电场场强大小,通过上位机对数据进行采集,能够实时监测输电线路、变压器等运行状况。
孙尚鹏[10](2019)在《基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究》文中认为坚强可靠、经济高效、清洁环保的智能电网是中国乃至世界电网的必然发展趋势。智能电网在电源构成、负荷种类、信息传输等各个环节均呈现显着的多样性,实现智能电网除了构建灵活、稳定和安全的能源网络,更加重要的在于对发电、输电、配电、用电侧等关键节点状态量进行实时测量反馈与动态调整,进一步实现信息智能感知和故障智能自愈。目前,电流/磁场传感技术相对丰富和成熟,而电压/电场传感方案相比较少,亟需拓展电压/电场传感技术,研制出具有动态测量范围大、频带范围宽、精度高的电压/电场传感器,实现广域分布式测量和传输关键节点状态,为电网控制决策提供信息支撑。本论文针对宽频率测量范围、大动态测量范围和高稳定的强电场传感技术需求,提出了基于铌酸锂电光效应干涉式光学强电场传感器。针对电场传感器小型化需求,提出共路铌酸锂电场传感方案,试验获取了共路传感器基本特性,同时校准了电场传感器时域响应和频域响应特性。针对电场传感器在宽温湿区长期使用的需求,通过分析温度对传感器精度的影响机制,提出了双晶补偿电场传感器和Z轴通光电场传感器,开展温度试验获取了传感器宽温区适应性,同时开展湿度试验获取了传感器宽湿区适应性。最后将温湿度稳定性良好的强电场传感器应用于多次现场试验以验证电场传感器性能。本论文主要研究内容和成果如下:(1)基于电光晶体Pockels效应,采用体效应式光学偏振态检测方法,提出了强电场传感器的基本电光转换原理和结构模型,优化选取了电光材料和光学功能元件,采用最佳耦合方式和光纤端面处理方法,发明了基于一次电光效应的强电场传感器基本单元。通过搭建电场传感器特性试验平台,测量获取了电场传感器输入输出特性及典型波形响应,试验结果表明电场传感器的可测电场强度范围为5 kV/m-500 kV/m,并能准确响应工频、中频和高频电场信号。(2)针对电场传感器小型化和对原电场无畸变的需求,在现有电场传感器结构的基础上,提出了基于共路干涉的电场传感器小型化原理和优化方案,研制出传感光学器件和体积大幅减少的共路铌酸锂晶体电场传感器。共路电场传感器特性试验表明电场传感器能够线性测量0.35 kV/m-280 kV/m电场,准确响应工频、ms级和?s级时域电场信号,在10 Hz-500 kHz范围内,传感器频率响应保持稳定。(3)针对电场传感器在宽温区环境长期使用的需求,通过分析温度对铌酸锂晶体参数的影响规律,研究温度对半波电场和固有相位的影响机制,获取了温度引入传感器测量误差的作用机制,分别提出了双晶补偿和Z轴通光的电场传感方法,以解决宽温区下稳定电场传感器工作点的难题。根据设计方案,封装完成两种提升温度特性的电场传感器。(4)基于宽温湿区测量平台,开展了双晶补偿和Z轴通光电场传感器的温度特性试验,试验结果表明改进电场传感器在宽温区-10°C-50°C范围内工作点稳定,在此基础上采用分段传递函数进一步提升了电场传感器的温度稳定性,双晶补偿电场传感器在宽温区范围内,最大测量误差小于5%;在电场幅值1.2 kV/m–155 kV/m范围内,输入输出关系线拟合优度达到0.999;Z轴通光电场传感器在温度-10°C–50°C范围内,传递函数参数温度特性引入最大测量误差小于7.9%,在电场幅值5 kV/m–600 kV/m范围内,电场传感器输入输出保持良好线性关系,线性拟合优度达到0.998以上。测量获取双晶补偿电场传感器湿度特性,通过分析湿度对传感器的作用机制,提出在封装外壳涂覆憎水性胶水方案,提高传感器湿度适应性,在宽湿区30%RH-90%RH范围内,传递函数参数保持稳定,湿度特性引入最大测量误差小于1.62%,传感器具有良好的湿度特性。(5)针对强电场传感器时域测量和频域测量需求,开展传感器时频域校准试验,传感器能够准确响应工频、ms级和?s级时域电场信号,在10 Hz-1 MHz频率范围内,幅频响应的波动小于3 dB,试验结果表明宽温区下改进电场传感器具有精度高、响应速度快和动态测量范围大的优点,适用于高电压工程领域宽温区环境下电场测量。使用温湿度稳定性良好的电场传感器开展空间电场测量的应用研究,进一步验证了电场传感器在复杂大气条件、电磁环境中,能够准确有效测量强电场时域信号。
二、铌酸锂晶体测量电压研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、铌酸锂晶体测量电压研究(论文提纲范文)
(1)基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 传统温度应力检测方法 |
1.1.2 剪切散斑干涉术的发展历程 |
1.2 研究内容与论文结构安排 |
1.2.1 研究目标 |
1.2.2 研究内容 |
1.2.3 论文结构安排 |
2 剪切散斑干涉术的理论与有关技术 |
2.1 剪切散斑干涉术的光学原理 |
2.2 离面分量测量与面内分量测量 |
2.2.1 离面分量测量:垂直照明 |
2.2.2 面内分量测量:双光束照明 |
2.3 散斑干涉图样的图像处理算法 |
2.3.1 逆谐波均值滤波器 |
2.3.2 低通滤波器 |
2.4 相位复原算法 |
2.4.1 四步移相算法 |
2.4.2 傅里叶相位复原算法 |
2.5 本章小结 |
3 剪切装置改进与剪切量分析 |
3.1 剪切装置 |
3.1.1 迈克尔逊干涉仪 |
3.1.2 剪切棱镜:沃拉斯顿棱镜与罗歇棱镜 |
3.1.3 对比实验 |
3.2 剪切量 |
3.3 本章小结 |
4 剪切散斑的温度应力测量 |
4.1 应力与温度应力的基本概念 |
4.1.1 应力与应变 |
4.1.2 温度应力与热传导方程 |
4.2 测量系统 |
4.2.1 光学系统 |
4.2.2 热载荷施加装置 |
4.3 实验数据与分析 |
4.3.1 有限元模型与理论值计算 |
4.3.2 数据分析 |
4.4 本章小结 |
5 剪切散斑的多分量测量系统 |
5.1 多分量测量原理 |
5.1.1 传统多分量测量方法 |
5.1.2 改进后的多分量同时测量系统 |
5.2 实验装置与测量结果 |
5.2.1 多分量测量系统的实验装置 |
5.2.2 实验结果 |
5.3 面内分量测量与传统方法的对比 |
5.4 本章小结 |
6 剪切散斑的多分量外差调制系统 |
6.1 电光调制器的基本原理 |
6.1.1 铌酸锂的电光效应 |
6.1.2 铌酸锂电光调制器 |
6.2 剪切散斑干涉中的外差调制 |
6.2.1 剪切外差干涉的理论分析 |
6.2.2 实验装置与测量结果 |
6.2.3 外差调制效果对比实验 |
6.3 多波长外差调制 |
6.3.1 实验装置 |
6.3.2 结果与分析 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 本文的创新性 |
7.3 工作展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(2)保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 传感系统原理及设计 |
1.1 传感器工作原理 |
1.2 传感系统组成 |
2 传感器研制与测试 |
2.1 传感器的研制 |
2.2 工频强电场测试 |
3 结 论 |
(3)钛扩散铌酸锂光波导光学性质的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 铌酸锂LiNbO_3,LN晶体 |
1.1.1 LiNbO_3晶体的结构与性质 |
1.1.2 同成份LiNbO_3晶体 |
1.1.3 近化学计量比LiNbO_3晶体的优点 |
1.2 铌酸锂光波导 |
1.2.1 质子交换铌酸锂光波导 |
1.2.2 钛扩散铌酸锂光波导 |
1.3 钛扩散铌酸锂光波导电光器件 |
1.4 研究钛扩散铌酸锂光波导电光效应的意义和现状 |
1.5 本论文的主要工作 |
第2章 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导导波性质的实验研究 |
2.1 富锂气相输运平衡(Li-rich VTE)制备近化学计量比铌酸锂晶体 |
2.1.1 富锂VTE的基本原理 |
2.1.2 影响VTE效率的因素 |
2.2 先VTE后钛扩散制作近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导及其导波性质表征 |
2.2.1 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的制作 |
2.2.2 所制作的平面光波导的组份及导波性质表征 |
2.3 先钛扩散后VTE制作近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导及其导波性质表征 |
2.3.1 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的制作 |
2.3.2 所制作的平面光波导的组份及导波性质表征 |
2.4 钛扩散与VTE同时进行制作近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导及其导波性质表征 |
2.4.1 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的制作 |
2.4.2 所制作的平面光波导的组份及导波性质表征 |
2.5 采用三种方法所制作的波导的光学性质比较 |
本章小结 |
第3章 双面钛扩散铌酸锂晶体电光性质的实验研究 |
3.1 铌酸锂晶体的电光效应 |
3.1.1 折射率椭球 |
3.1.2 铌酸锂晶体的电光效应及电光系数 |
3.2 M-Z干涉测量系统及测量原理 |
3.2.1 测量系统 |
3.2.2 测量原理 |
3.2.3 测量过程及注意事项 |
3.3 体掺钛铌酸锂样品的制备及电光性质表征 |
3.3.1 体掺钛铌酸锂样品的制备 |
3.3.2 体掺钛铌酸锂样品的电光性质表征 |
3.4 双面钛扩散铌酸锂样品的制备及电光性质表征 |
3.4.1 双面钛扩散铌酸锂样品的制备 |
3.4.2 双面钛扩散铌酸锂样品的电光性质表征 |
3.4.3 光折变效应的影响 |
3.5 体掺钛铌酸锂样品与双面钛扩散铌酸锂样品的电光性质结果比较 |
3.6 实验误差分析 |
本章小结 |
第4章 同成份和近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导电光性质的实验研究 |
4.1 棱镜耦合仪测量电光系数的实验系统及原理 |
4.1.1 测量系统 |
4.1.2 测量原理 |
4.1.3 测量过程及注意事项 |
4.2 名义纯同成份铌酸锂晶体的电光性质表征 |
4.3 同成份钛扩散铌酸锂平面光波导的制作及电光性质表征 |
4.3.1 同成份钛扩散铌酸锂平面光波导的制作 |
4.3.2 同成份钛扩散铌酸锂平面光波导的电光性质表征 |
4.4 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的制作及电光性质表征 |
4.4.1 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的制作 |
4.4.2 近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的电光性质表征 |
4.4.3 光折变效应的影响 |
4.5 名义纯同成份铌酸锂晶体、同成份和近化学计量比钛扩散铌酸锂平面光波导的电光性质结果比较 |
4.6 实验误差分析 |
本章小结 |
第5章 总结与展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)铌酸锂晶体表面自组织纳米结构制备与特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 铌酸锂畴结构的发展 |
1.1.2 研究畴结构的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外发展及研究现状 |
1.2.2 国内发展及研究现状 |
1.3 论文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
2 自组织纳米结构与畴结构制备与特性研究 |
2.1 自组织纳米结构的制备 |
2.1.1 实验研究方案 |
2.1.2 工艺实验技术路线 |
2.1.3 离子束刻蚀设备 |
2.1.4 离子束刻蚀参数 |
2.2 自组织纳米结构及畴结构特性表征 |
2.2.1 原子力显微镜 |
2.2.2 非接触表面轮廓检测仪 |
2.2.3 偏振光学显微镜 |
2.2.4 压电响应力显微镜 |
2.2.5 铁电测试分析仪 |
2.3 数据分析与处理 |
2.3.1 傅立叶频谱分析 |
2.3.2 功率谱密度(PSD) |
2.3.3 电滞回线 |
2.4 本章小结 |
3 低能离子束刻蚀与畴结构机理分析 |
3.1 离子束溅射粗糙化效应 |
3.2 离子束溅射的平滑效应 |
3.3 纳米结构的生成机理研究 |
3.4 畴结构与畴反转机理 |
3.5 本章小结 |
4 低能离子束刻蚀铌酸锂晶体实验及结果分析 |
4.1 样品的制备 |
4.2 不同离子束参数实验结果与分析 |
4.2.1 离子束不同入射角度的影响规律 |
4.2.2 离子束不同刻蚀时间的影响规律 |
4.2.3 离子束不同入射能量的影响规律 |
4.2.4 不同离子束类型的影响规律 |
4.3 正交试验设计及结果 |
4.3.2 最佳实验参数的确定 |
4.3.3 实验结果讨论 |
4.3.4 最佳实验参数的验证实验 |
4.4 铌酸锂畴结构的表征 |
4.4.1 不同离子束参数对畴结构的影响规律 |
4.4.2 分析讨论 |
4.5 本章小结 |
5 铌酸锂晶体性能表征及分析 |
5.1 不同参数下晶体结构的表征与分析 |
5.2 铁电性能的表征与分析 |
5.3 分析讨论 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
致谢 |
(5)基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 引言 |
1.1 基于光学方法的太赫兹波产生和检测技术 |
1.2 太赫兹时域频谱技术 |
1.3 太赫兹器件及其调制技术 |
1.4 国内外的相关研究进展 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 光整流法产生太赫兹波与波面倾斜泵浦技术、太赫兹探测与调制的相关分析理论 |
2.1 光整流法产生太赫兹波与波面倾斜泵浦技术 |
2.2 太赫兹探测相关理论 |
2.3 二维材料调制太赫兹波理论 |
2.4 本章小结 |
第3章 脉冲波面倾斜泵浦铌酸锂晶体的太赫兹源特性研究 |
3.1 光栅波面倾斜方法中有限光斑尺寸对太赫兹波产生效率影响的研究 |
3.2 基于单块铌酸锂晶体的波面倾斜泵浦复用的研究 |
3.3 棱镜组波面倾斜泵浦铌酸锂晶体太赫兹源的研究 |
3.4 本章小结 |
第4章 太赫兹波在探测材料光学参数中的应用 |
4.1 电光材料的电光系数测试与研究 |
4.2 本章小结 |
第5章 主、被动太赫兹波调制器件的研究 |
5.1 大面积层状二硒化铼纳米薄膜的太赫兹波偏振敏感特性的研究 |
5.2 二硫化钛器件光控太赫兹波调制特性与载流子动力学的研究 |
5.3 飞秒激光背向直写加工二硒化钽、二硫化锡和二硫化钛薄膜的研究 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 本文工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(6)铌酸锂薄膜的图案极化及其非线性光束整形应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 非线性光学效应 |
1.2.1 三波耦合方程 |
1.2.2 倍频 |
1.2.3 准位相匹配 |
1.3 非线性衍射 |
1.3.1 非线性拉曼奈斯衍射 |
1.3.2 非线性切伦科夫衍射 |
1.4 非线性光学计算全息理论 |
1.5 本文主要内容 |
参考文献 |
第二章 图案极化铌酸锂晶体薄膜的制备 |
2.1 铌酸锂的铁电性及畴极化方法 |
2.2 铌酸锂薄膜畴结构制备流程 |
2.2.1 清洗 |
2.2.2 光刻 |
2.2.3 镀膜 |
2.2.4 极化 |
2.3 畴结构的观测 |
2.3.1 腐蚀法 |
2.3.2 无损伤法 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 基于图案极化铌酸锂晶体薄膜产生倍频Ince-Gaussian光束 |
3.1 Ince-Gaussian光束及其应用 |
3.1.1 IG光束解析解 |
3.1.2 IG光束的产生方法 |
3.1.3 IG光束的应用 |
3.2 理论模拟与计算 |
3.3 样品的制备与测试 |
3.4 结果分析与讨论 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 总结与展望 |
攻读硕士期间科研成果 |
致谢 |
(7)光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 铌酸锂晶体和PPLN的应用 |
1.2.1 铌酸锂晶体简介 |
1.2.2 周期性极化铌酸锂晶体的应用 |
1.3 铌酸锂晶体的畴极化反转工程 |
1.3.1 铌酸锂晶体畴极化反转工程简介 |
1.3.2 光诱导铌酸锂晶体畴极化反转研究现状 |
1.4 本课题的研究目的与意义 |
1.5 本论文的主要研究内容与章节安排 |
2 铌酸锂晶体畴极化反转 |
2.1 非线性光学效应 |
2.1.1 非线性光学效应与相位匹配条件 |
2.1.2 准相位匹配技术 |
2.2 铌酸锂晶体畴反转的机制 |
2.2.1 铌酸锂晶体结构 |
2.2.2 铌酸锂晶体的基本特性 |
2.2.3 铌酸锂晶体畴极化反转的基本过程 |
2.3 畴结构的观测 |
2.3.1 腐蚀法 |
2.3.2 光学方法 |
2.3.3 其他方法 |
2.4 本章小结 |
3 光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转机理分析 |
3.1 激光辐照对铌酸锂晶体矫顽场的影响 |
3.2 光激发电场载流子的产生与运输 |
3.2.1 扩散 |
3.2.2 漂移 |
3.2.3 反常光生伏打效应 |
3.3 光诱导铌酸锂晶体畴极化反转的物理模型 |
3.3.1 光致空间电荷场 |
3.3.2 光激发电荷屏蔽晶体表面缺陷 |
3.3.3 光致缺陷 |
3.4 本章小结 |
4 光诱导辅助极化反转制备PPLN晶体工艺 |
4.1 光诱导畴极化反转制备方案 |
4.1.1 实验设备与实验样品 |
4.1.2 光诱导畴极化反转实验装置 |
4.2 铌酸锂晶体畴反转实验结果的观测 |
4.3 本章小结 |
5 光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转特性 |
5.1 激光照射时间和扫描速度对畴极化反转的影响 |
5.2 激光照射功率对畴极化反转的影响 |
5.3 激光聚焦位置对畴极化反转的影响 |
5.4 其他畴极化反转特性 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 本论文主要工作 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(8)“光学厚”材料的太赫兹时域光谱研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 研究背景及理论基础 |
1.1 太赫兹时域光谱技术 |
1.1.1 傅里叶变换与介电常数形式的选择 |
1.2 电磁波与物质的相互作用 |
1.3 弱电磁场下的物质响应 |
1.3.1 弱电磁场下的束缚电荷响应 |
1.3.2 弱电磁场下自由电荷响应 |
1.3.3 导电薄膜光学参数的提取方法 |
1.4 强电磁场下的物质响应 |
1.4.1 强太赫兹波作用下的束缚电荷响应 |
1.4.2 强太赫兹波作用下的自由电荷响应 |
1.5 本文的主要内容 |
第二章 反射式太赫兹时域光谱的实验研究 |
2.1 为什么要采用反射光谱法 |
2.2 几种不同的反射谱测量方式 |
2.3 太赫兹时域反射光谱的解析解 |
2.3.1 非正入射的解 |
2.3.2 正入射的解 |
2.4 实验结果精度与准度的影响因素 |
2.4.1 测量数据的精度(Precision)和准度(Accuracy) |
2.4.2 系统光路的校准对于数据准度的影响 |
2.5 反射式THz-TDS的相位修正方法 |
2.5.1 利用P偏振或S偏振反射系数的修正方法 |
2.5.2 样品紧贴法 |
2.5.3 太赫兹与探测光共线传播法 |
2.5.4 透射谱修正反射谱 |
2.5.5 基于Kramers–Kronig关系的相位修正方法 |
2.6 基于解析延拓的可靠的相位修正方法 |
2.6.1 实验中位置误差的量级 |
2.6.2 有限频段下SSKK方法对于几种模型的修正结果 |
2.6.3 基于解析延拓的相位修正方法 |
2.6.4 实验结果与讨论 |
2.7 两种高介电材料的反射式太赫兹时域光谱测量 |
2.7.1 不同极化程度PMN-PT单晶的太赫兹时域反射光谱研究 |
2.7.2 (?)的反射谱测量与讨论 |
2.8 本章小结 |
第三章 太赫兹时域光谱椭偏仪 |
3.1 椭偏仪的基本理论 |
3.2 太赫兹时域光谱椭偏仪的初探 |
3.2.1 太赫兹时域光谱椭偏仪中的线性相位误差与避免方法 |
3.2.2 椭偏仪中入射角的选择 |
3.3 同时偏振测量的太赫兹时域光谱椭偏仪 |
3.3.1 实验系统 |
3.3.2 同时偏振测量的方法 |
3.3.3 数据处理方法 |
3.3.4 高掺杂硅的介电常数测量与结果讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于倾斜波前的强太赫兹辐射系统搭建 |
4.1 基础理论 |
4.1.1 倾斜波前技术中泵浦光入射角的计算 |
4.1.2 铌酸锂晶体切割角度的计算 |
4.1.3 实验光路图与具体参数 |
4.1.4 实验系统的优化 |
4.2 泵浦光束的性质 |
4.2.1 进入晶体前的泵浦光性质 |
4.2.2 从晶体内散射出的泵浦光谱 |
4.3 太赫兹脉冲能量的测量 |
4.3.1 太赫兹能量探测器 |
4.3.2 太赫兹波段的衰减元件及其衰减特性 |
4.3.3 太赫兹脉冲能量的测量 |
4.3.4 太赫兹辐射能量与泵浦光强的依赖关系 |
4.4 晶体后太赫兹光束发散角与光斑形状测量 |
4.5 太赫兹焦斑尺寸及峰值电场的测量 |
4.5.1 太赫兹时域波形与频谱 |
4.5.2 太赫兹焦点尺寸测量——刀片法和太赫兹相机测量 |
4.5.3 太赫兹脉冲电场的测量 |
4.6 本章小结 |
第五章 强太赫兹脉冲电场下的物质响应 |
5.1 太赫兹电场下石墨烯中的电子响应 |
5.1.1 弱太赫兹场下石墨烯的物质参数 |
5.1.2 强太赫兹场作用下的“漂白”效应 |
5.2 强太赫兹电场下铁电Pb(Zr,Ti)O_3薄膜的极化动力学研究 |
5.2.1 实验光路 |
5.2.2 实验结果与讨论 |
5.3 LiNbO_3晶体中的声子激元动力学研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录 A 幅度误差与相位误差的关系 |
附录 B 透射式和反射式THz-TDS的复折射率误差推导 |
附录 C 硅表面产生太赫兹与二次谐波的研究 |
C.1 实验系统 |
C.2 结果与讨论 |
(10)基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 电场测量技术基本原理 |
1.2.1 电学电场测量技术 |
1.2.2 光学电场测量技术 |
1.3 光学电场传感器研究现状 |
1.3.1 集成式电场传感器研究现状 |
1.3.2 体效应式电场传感器研究现状 |
1.3.3 光学电场传感器温度特性的研究现状 |
1.4 论文主要研究内容 |
2 基于一次电光效应的电场传感器基本原理和结构 |
2.1 光学电场传感器基本原理 |
2.1.1 各向异性晶体光学性质 |
2.1.2 一次电光效应基本原理 |
2.1.3 体效应式光学偏振态检测原理 |
2.2 电场传感器的设计与实现 |
2.2.1 电光晶体选择 |
2.2.2 铌酸锂晶体的电光调制方式 |
2.2.3 铌酸锂电场传感器设计 |
2.2.4 铌酸锂电场传感器整体结构 |
2.2.5 电场传感器实现 |
2.3 电场传感器特性试验平台及试验校准 |
2.3.1 电场传感器特性试验平台 |
2.3.2 电场传感器特性测试 |
2.4 本章小结 |
3 基于共路干涉的电场传感器小型化优化原理与方法 |
3.1 共路铌酸锂晶体电场传感单元建模及封装 |
3.2 共路电场传感器特性测试 |
3.2.1 传感器传递函数 |
3.2.2 传感器输入输出特性 |
3.3 共路电场传感器时频域响应特性 |
3.3.1 时域响应 |
3.3.2 频域响应 |
3.4 球板间隙非均匀电场测量 |
3.5 本章小结 |
4 铌酸锂晶体电场传感器温度适应性及提升方法 |
4.1 铌酸锂晶体基本参数温度特性研究 |
4.1.1 铌酸锂晶体折射率的温度特性 |
4.1.2 铌酸锂晶体电光系数的温度特性 |
4.1.3 铌酸锂晶体热膨胀系数 |
4.2 铌酸锂晶体电场传感器性能参数温度特性研究 |
4.2.1 电场传感器半波电场的温度特性 |
4.2.2 电场传感器固有相位的温度特性 |
4.2.3 温度特性引入的电场传感器测量误差 |
4.3 铌酸锂晶体电场传感器温度稳定性提升方法研究 |
4.3.1 双晶结构电场传感单元 |
4.3.2 Z轴通光电场传感单元 |
4.4 温度稳定性提升电场传感器的设计与封装 |
4.4.1 双晶补偿电场传感器的设计与封装 |
4.4.2 Z轴通光电场传感器的设计与封装 |
4.5 本章小结 |
5 宽温湿区下改进电场传感器的基本特性 |
5.1 宽温湿区电场传感器特性试验平台 |
5.2 双晶补偿电场传感器温度特性试验 |
5.2.1 电场传感器传递函数的温度特性 |
5.2.2 电场传感器输入输出特性的温度特性 |
5.2.3 电场传感器暂态响应的温度特性 |
5.3 Z轴通光电场传感器的温度特性试验 |
5.3.1 电场传感器传递函数的温度特性 |
5.3.2 电场传感器输入输出特性的温度特性 |
5.3.3 电场传感器暂态响应的温度特性 |
5.4 电场传感器宽湿区湿度试验研究 |
5.4.1 湿度对电场传感器传感特性的影响 |
5.4.2 电场传感器传递函数的湿度特性 |
5.4.3 电场传感器输入输出特性的湿度特性 |
5.5 电场传感器时域响应和频域响应特性研究 |
5.5.1 时域响应 |
5.5.2 频域响应 |
5.6 电场传感器现场应用 |
5.7 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
B.作者在攻读博士学位期间参与的科研课题目录 |
C.作者在攻读博士学位期间申请的专利目录 |
D.学位论文数据集 |
致谢 |
四、铌酸锂晶体测量电压研究(论文参考文献)
- [1]基于数字剪切散斑干涉术的温度应力测量研究[D]. 王煦. 北京交通大学, 2021(02)
- [2]保偏光纤耦合型铌酸锂晶体工频强电场传感器[J]. 张元英,张家洪,李英娜,雷鸿毅. 仪器仪表学报, 2021(06)
- [3]钛扩散铌酸锂光波导光学性质的实验研究[D]. 孙祺. 天津大学, 2020(02)
- [4]铌酸锂晶体表面自组织纳米结构制备与特性研究[D]. 费芒芒. 西安工业大学, 2020
- [5]基于铌酸锂晶体和二维材料的太赫兹波主被动调控技术及应用[D]. 宋琦. 天津大学, 2020(01)
- [6]铌酸锂薄膜的图案极化及其非线性光束整形应用[D]. 王梦莹. 南京大学, 2020(02)
- [7]光诱导掺镁铌酸锂晶体畴极化反转研究[D]. 吴越. 浙江大学, 2020(02)
- [8]“光学厚”材料的太赫兹时域光谱研究[D]. 郭泉. 国防科技大学, 2019(01)
- [9]基于铌酸锂晶体的电场测量仪设计[J]. 黄世龙,刘建锋,周健. 电力电子技术, 2019(11)
- [10]基于铌酸锂电光效应干涉式强电场传感器研制及其温湿度适应性研究[D]. 孙尚鹏. 重庆大学, 2019(01)