基于Nios的多路舵机测试控制系统设计 被引量：1

1

作者 张皎 杨卫 +1 位作者 齐明思 殷强 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第1期81-82,85,共3页

为了研究冲压式气动舵机柔性气囊的行程与控制信号之间的规律,利用FPGA构建了一个可编程片上系统(SOPC)实现同时对多个伺服机构的控制;详细论述Nios Ⅱ嵌入式系统的PWM从外设设计方法,并将PWM应用在冲压式舵机测试与控制系统;实验结果表... 为了研究冲压式气动舵机柔性气囊的行程与控制信号之间的规律,利用FPGA构建了一个可编程片上系统(SOPC)实现同时对多个伺服机构的控制;详细论述Nios Ⅱ嵌入式系统的PWM从外设设计方法,并将PWM应用在冲压式舵机测试与控制系统;实验结果表明,该舵机控制器不仅控制参数设定方便、控制精度高且稳定性好,而且增加了系统使用的灵活性及可靠性。 展开更多

关键词 NiosⅡ系统 PWM 舵机控制

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高Q平面环形微腔的制备以及测试

2

作者 闫树斌 贾鹏飞 +3 位作者 李鹏 张宇光 王丽 邹江 《纳米科技》 2011年第3期5-8,18,共5页

采用MEMS工艺制备平面微盘腔，再通过二氧化碳激光熔融其表面形成为环状结构，通过三维形貌微系统分析仪、原子力显微镜分别测试了其外部尺寸和表面粗糙度，实验结果表明，锥形光纤近场耦合测得微腔品质因素为4．8×10^5，耦合效率... 采用MEMS工艺制备平面微盘腔，再通过二氧化碳激光熔融其表面形成为环状结构，通过三维形貌微系统分析仪、原子力显微镜分别测试了其外部尺寸和表面粗糙度，实验结果表明，锥形光纤近场耦合测得微腔品质因素为4．8×10^5，耦合效率在95％以上，因此激光回流微的方式在得到了新的结构的同时保证了光腔的性能。 展开更多

关键词 光学微腔 品质因素 激光处理 粗糙度

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复杂可编程器件和单片机在坐标测试中的应用 被引量：6

3

作者 徐健 赵冬娥 +1 位作者 邓均 黄智 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期61-64,共4页

针对控制器I/O口不足的问题,提出将复杂可编程器件(CPLD)和单片机相结合应用于激光光幕坐标靶测试。采用CPLD作为坐标数据采集和存储装置,单片机控制CPLD的工作,并处理、显示数据。对7.62 mm弹丸的过靶坐标进行了测试实验,结果证明CPLD... 针对控制器I/O口不足的问题,提出将复杂可编程器件(CPLD)和单片机相结合应用于激光光幕坐标靶测试。采用CPLD作为坐标数据采集和存储装置,单片机控制CPLD的工作,并处理、显示数据。对7.62 mm弹丸的过靶坐标进行了测试实验,结果证明CPLD和单片机在激光光幕坐标靶测试的应用中不仅继承了光电靶的众多优点,还解决了传统激光光幕测坐标靶的处理器I/O紧缺、处理速度慢等缺点,满足靶场对与弹丸坐标采集测试靶面大、可测连发的要求。具有调试简单、灵敏度高、响应速度快、可拼接的优点。 展开更多

关键词 激光测坐标靶 CPLD 51单片机

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硅基MEMS红外光源热稳定性测试研究 被引量：1

4

作者 孔龄婕 杨玉华 +2 位作者 张鹏 贺婷 丑修建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第10期873-876,882,共5页

光电标识是完成识别和搜救任务的"眼睛"。作为"眼睛"核心组成器件,MEMS红外光源的工作稳定性对标识效果具有最直接的影响,而MEMS红外光源的工作稳定性取决于辐射薄膜的热稳定性,表现为辐射体薄膜结构工作电阻的动... 光电标识是完成识别和搜救任务的"眼睛"。作为"眼睛"核心组成器件,MEMS红外光源的工作稳定性对标识效果具有最直接的影响,而MEMS红外光源的工作稳定性取决于辐射薄膜的热稳定性,表现为辐射体薄膜结构工作电阻的动态变化趋势。为此通过开展MEMS红外光源电阻特性研究对于深入探索光电标识装置的标识特性意义重大。采用阻抗分析仪进行测试,结果表明MEMS红外光源长时间工作下其本征电阻值变化量仅为0.4%,热稳定性良好;在可承受驱动电压范围内,光源的动态电阻随电压的变化无明显偏移,薄膜表面形貌变化正常,MEMS红外光源整体结构工作稳定。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 热稳定性 动态电阻 薄膜形貌

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冲压式快速空投硬式气囊缓冲技术研究 被引量：16

5

作者 杨卫 齐明思 张皎 《包装工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期106-108,共3页

创新地提出了冲压式快速空投硬式气囊缓冲技术观点,采取冲压集气方式,借助于空投设备的飞行速度,直接从大气中获取工作能源。使用冲压式快速空投硬式缓冲气囊进行空投,缩短了空投时间,体现了快速空投的特点。

关键词 硬式气囊 冲压式 快速空投

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用于超声导波测温技术的数据采集系统设计 被引量：1

6

作者 郭亚飞 王高 +2 位作者 梁海坚 康宇晨 王艳红 《传感器世界》 2016年第1期33-37,共5页

探讨了在超声导波温度测量中一种对超声回波信号进行高速采集的技术。系统采用了两块高速A/D转换芯片在不同的时钟相位条件下,对单个超声回波信号进行采集。在USB芯片读取FPGA片上FIFO中存储的数据时,对两个FIFO中的数据读出进行乒乓操... 探讨了在超声导波温度测量中一种对超声回波信号进行高速采集的技术。系统采用了两块高速A/D转换芯片在不同的时钟相位条件下,对单个超声回波信号进行采集。在USB芯片读取FPGA片上FIFO中存储的数据时,对两个FIFO中的数据读出进行乒乓操作,从而实现了两倍于A/D转换芯片速率的高速数据采集。该系统由上位机设置采样频率等不同的参数,并传递给FPGA以控制数据采集时序,这样设计极大地提高了系统的灵活性和适应性。该方案尤其适合于高速、高精确度的超声导波测温技术中。 展开更多

关键词 超声测温 高速数据采集 现场可编程门阵列

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基于热释电红外传感器探测距离影响因素的研究 被引量：19

7

作者 张晔 杨卫 +1 位作者 岳元 徐薇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期448-451,共4页

为提高热释电红外传感器对目标(行人)的探测距离,对被动式红外传感器探测系统和红外信号进行了研究.由于热释电红外传感器的信号与目标(行人)的感知部位、环境与目标温度差值、透镜的面积和区段数量有关,设计了一种测试红外传感器探测... 为提高热释电红外传感器对目标(行人)的探测距离,对被动式红外传感器探测系统和红外信号进行了研究.由于热释电红外传感器的信号与目标(行人)的感知部位、环境与目标温度差值、透镜的面积和区段数量有关,设计了一种测试红外传感器探测系统感知距离的试验方法.实验结果表明,在考虑了影响探测距离的几个因素后,改进后的红外探测系统探测距离由原来的10m提高到40m,红外信号探测良好.试验方法和结果对其他同类型探测系统的研究有一定的指导和借鉴意义. 展开更多

关键词 热释电 红外传感器 菲涅尔透镜 人员信号

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MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源的设计 被引量：8

8

作者 贺婷 杨杰 +4 位作者 孔龄婕 陈晓勇 陈东红 燕乐 丑修建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期342-346,共5页

在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块... 在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块上集成的高密度线圈切割磁感线产生感应电动势,将压电转换与磁电转换相结合把振动能转换为电能。建立了该结构的数学模型并用有限分析软件Ansys12.0对该器件进行力学特性分析,最后对加工出的微能源进行性能测试。测试结果表明,该微能源谐振频率为8 Hz,易与环境发生共振;在共振条件下,施加1 gn的加速度,器件压电发电开路输出电压峰峰值达154 m V,磁电发电开路输出电压峰-峰值达8 m V,有望为无线传感网络节点提供稳定的能源。 展开更多

关键词 振动能量采集 压电/磁电效应 微能源

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压电/磁电复合式MEMS振动驱动微能源的研究 被引量：5

9

作者 贺婷 孔龄婕 +2 位作者 丑修建 甄国涌 张文栋 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期987-991,共5页

为了满足无线传感网络节点对供电电源的自供电、低功耗、持续稳定供电的要求,研究了一种可以将环境中机械能转化为电能的MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源,结合压电转换与磁电转换把振动能转换为电能。建立数学模型,用有限分析软件Ans... 为了满足无线传感网络节点对供电电源的自供电、低功耗、持续稳定供电的要求,研究了一种可以将环境中机械能转化为电能的MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源,结合压电转换与磁电转换把振动能转换为电能。建立数学模型,用有限分析软件Ansys12.0对不同尺寸的四悬臂梁-中心质量块结构进行力学特性分析,并对加工出的器件进行性能测试。测试结果表明,谐振频率为290Hz下,器件输出电压峰峰值随振动加速度的增加呈线性增加,1 m/s2和6 m/s2激励下有效输出电压分别为61m V和324m V,有望为无线网络传感节点提供性能高、寿命长、自供给的供电电源。 展开更多

关键词 压电式 磁电式 振动能量采集 微机电系统 微能源

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亚波长金属偏振光栅设计与分析 被引量：3

10

作者 康宁 唐军 +4 位作者 李大林 陈萌 杨江涛 郭浩 刘俊 《传感器与微系统》 CSCD 2015年第2期79-81,84,共4页

为解算大气偏振态来实现精确导航,基于严格耦合波分析,设计了适用于复眼结构的亚波长金属偏振器。针对不同周期、占空比和金属层厚度的单层、双层金属光栅进行了仿真分析,结合实际工艺水平和加工成本,最后选定周期200 nm,占空比0.5,深度... 为解算大气偏振态来实现精确导航,基于严格耦合波分析,设计了适用于复眼结构的亚波长金属偏振器。针对不同周期、占空比和金属层厚度的单层、双层金属光栅进行了仿真分析,结合实际工艺水平和加工成本,最后选定周期200 nm,占空比0.5,深度200 nm,金属层厚度100 nm的双层金属光栅作为复眼结构的检偏器,设计的双层金属光栅在中心波段450 nm的蓝光（400～500 nm）TM偏振光透射率为45%,消光比达到450,达到用于偏振导航的要求。 展开更多

关键词 亚波长金属光栅 严格耦合波分析 周期 占空比 金属厚度

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MEMS红外光源可调制驱动电路设计 被引量：3

11

作者 关新锋 丑修建 +2 位作者 田英 李佩青 熊继军 《红外技术》 CSCD 北大核心 2012年第7期404-407,共4页

针对MEMS红外光源的驱动控制问题,提出了一种基于FPGA和稳压集成电路ADP3336的可调制驱动系统。通过对MEMS红外光源的辐射光谱和驱动特性研究,确定基于可调脉冲方波的直接驱动控制方式;采用FPGA对数字脉冲信号进行占空比和频率的复合调... 针对MEMS红外光源的驱动控制问题,提出了一种基于FPGA和稳压集成电路ADP3336的可调制驱动系统。通过对MEMS红外光源的辐射光谱和驱动特性研究,确定基于可调脉冲方波的直接驱动控制方式;采用FPGA对数字脉冲信号进行占空比和频率的复合调制;采用ADP3336对光源精密稳压驱动,使驱动电压偏差不大于0.1 V,驱动效率达80.1%。该驱动电路实现了对MEMS红外光源大功率、高精度、高效率供能驱动以及深度调制,为这种新型红外光源器件的应用提供了技术基础。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 调制 驱动电路

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DS18B20的液体温度测量系统设计 被引量：4

12

作者 张晔 杨卫 岳元 《测试技术学报》 2010年第6期486-490,共5页

针对液体运输过程中对温度的特殊要求,设计出了一套专门针对运输中液体温度监测的智能测温系统.该系统具有很好的防腐蚀、防潮、防油的特性,很好地应用了温度传感器DS18B20的单总线特性,实现了实时测温并显示温度等多项功能,具有结构简... 针对液体运输过程中对温度的特殊要求,设计出了一套专门针对运输中液体温度监测的智能测温系统.该系统具有很好的防腐蚀、防潮、防油的特性,很好地应用了温度传感器DS18B20的单总线特性,实现了实时测温并显示温度等多项功能,具有结构简单、测温精度高、应用面广等特点. 展开更多

关键词 液体运输 DSL8820 测温系统 单总线 C805IF

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硅基MEMS红外光源制造及其辐射特性研究 被引量：1

13

作者 曹嘉峰 孙玉虹 +4 位作者 王成 孔龄婕 陈晓勇 许卓 丑修建 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期276-280,共5页

结合现有微机电系统（MEMS）制造工艺加工设计了一种新型的硅基MEMS红外辐射光源,该光源采用辐射功能层悬浮结构,主要包括微米量级多晶硅辐射层、重掺杂单晶硅反射层、二氧化硅保护层、支撑层和金属电极层;采用硼离子注入技术对多晶硅... 结合现有微机电系统（MEMS）制造工艺加工设计了一种新型的硅基MEMS红外辐射光源,该光源采用辐射功能层悬浮结构,主要包括微米量级多晶硅辐射层、重掺杂单晶硅反射层、二氧化硅保护层、支撑层和金属电极层;采用硼离子注入技术对多晶硅辐射层进行掺杂改性,实现多晶硅辐射层良好的电阻加热和体辐射效应;采用光谱辐射计对MEMS红外光源辐射光谱进行测试,显示光谱辐射波段为2~14μm;光源驱动电压为5.8 V时,电光转化效率达9.76%,光源开启时间约为20 ms,关断时间约为10 ms,总驱动响应时间为30 ms。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 多晶硅 电光转化效率 驱动响应时间

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芯片级平面环形微腔的品质因数 被引量：3

14

作者 严英占 闫树斌 +1 位作者 王少辉 熊继军 《纳米科技》 2008年第5期27-30,61,共5页

平面环形微腔作为光学微腔的新型腔体，在保持高品质因数的同时其加工更适合批量生产和易于与其他部件的集成，有着广泛的应用前景。文章讨论并模拟了各因素对平面环形微腔品质因数的影响，在此基础上讨论了高品质因数平面环形微腔的设... 平面环形微腔作为光学微腔的新型腔体，在保持高品质因数的同时其加工更适合批量生产和易于与其他部件的集成，有着广泛的应用前景。文章讨论并模拟了各因素对平面环形微腔品质因数的影响，在此基础上讨论了高品质因数平面环形微腔的设计和加工。最后给出中北大学微纳中心设计加工的平面环形微腔实例。 展开更多

关键词 光学微腔 平面环形微腔 品质因数

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网域化微系统遥控方案研究

15

作者 杨卫 张晔 +3 位作者 岳元 李飞 徐薇 胡美艳 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2011年第4期143-146,共4页

为实现利用多个网络节点监测网域内动态,缩短网域内网络节点定位布撒时间,提出了一种组合定位遥控方法.该方法将GPS定位技术、激光测距技术和电子罗盘测角技术融入嵌入式算法处理框架,利用ARM9处理器响应速度快、接口扩展简易的特点,通... 为实现利用多个网络节点监测网域内动态,缩短网域内网络节点定位布撒时间,提出了一种组合定位遥控方法.该方法将GPS定位技术、激光测距技术和电子罗盘测角技术融入嵌入式算法处理框架,利用ARM9处理器响应速度快、接口扩展简易的特点,通过多个网络节点间建立的无线网域进行相互间的定位和动态实时监测.实验结果表明,本方法与GPS外部定位方法相比,极大的缩短了定位时间和提高了定位精度,为进一步研究网域内遥控系统提供了可行的解决途径和借鉴意义. 展开更多

关键词 网域 网络节点 遥控 组合定位

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基于PDMS自组装褶皱结构的近红外亚波长金属偏振光栅设计分析

16

作者 康宁 唐军 +3 位作者 李大林 陈萌 郭浩 刘俊 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第8期80-84,共5页

提出一种以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底,结合氧气等离子体氧化处理在PDMS表面生成类二氧化硅刚性层,通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性薄膜谐调应力在柔性衬底/刚性薄膜的表面自组装形成有序结构的方法。并制备了周期450 nm、占空0.5... 提出一种以聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基底,结合氧气等离子体氧化处理在PDMS表面生成类二氧化硅刚性层,通过聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)柔性薄膜谐调应力在柔性衬底/刚性薄膜的表面自组装形成有序结构的方法。并制备了周期450 nm、占空0.5、高度100 nm的有序的亚波长正弦光栅结构,以此为基底设计了可用于近红外的金属偏振光栅。结合不同的金属纳米薄膜沉积方法,以严格耦合波理论为分析基础,分析了这三种光栅在近红外波段的偏振性能。分析结果表明,金属层的结构对光栅的偏振性能影响很大,三种结构各有优劣。这种基于自组装结构的加工方法有望解决亚波长金属光栅生产周期长、生产成本高的问题。 展开更多

关键词 聚二甲基硅氧烷 自组装 亚波长光栅 金属偏振光栅 偏振特性

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基于平面环形微腔结构的超高灵敏度位移传感器的研究

17

作者 吉喆 闫树斌 +3 位作者 胡阳 刘鑫 严英占 王少辉 《纳米科技》 2009年第2期33-37,共5页

以平面环形微腔结构为核心器件，基于量子力学的隧道效应和“参量振荡不稳定”效应，结合理论计算及ANSYS和Beamprop仿真，设计出基于环形微腔结构的超高灵敏度位移传感器，特别是在1．55μm的谐振波下，对所设计的位移传感器进行了ANSY... 以平面环形微腔结构为核心器件，基于量子力学的隧道效应和“参量振荡不稳定”效应，结合理论计算及ANSYS和Beamprop仿真，设计出基于环形微腔结构的超高灵敏度位移传感器，特别是在1．55μm的谐振波下，对所设计的位移传感器进行了ANSYS力学仿真、Beamprop传输特性仿真以及输出特性数值模拟，论证了位移传感器的可行性，并为以后的实验奠定了基础。 展开更多

关键词 平面环形微腔 隧道效应 参量振荡不稳定 位移传感器

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MEMS红外光源定向辐射结构设计与分析 被引量：4

18

作者 孔龄婕 贺婷 +3 位作者 陈东红 燕乐 张鹏 丑修建 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期492-495,共4页

红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确... 红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确定透镜最佳口径r=6.48 mm,透镜焦距f=7.2 mm,透镜厚度d'≤2 mm,用Zemax光学软件仿真优化,得出中间层厚度d=0.309 mm。并进行透镜的聚光光路仿真分析和效果验证,为定向辐射MEMS红外光源研发提供最优的原型尺寸参数,极大提高设计效率。 展开更多

关键词 MEMS红外光源 准直透镜 聚光封装 收敛辐射

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基于相关系数的识别算法在破片测速中的应用 被引量：3

19

作者 段丽娟 赵冬娥 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2010年第3期27-30,共4页

针对破片速度测试中基于接触型靶和高速相机法存在测试范围小、精度低等问题,提出了激光光幕测速中基于相关系数识别算法。该算法通过计算破片过靶信号中两波形间的相关系数值,确定其相关性,进而找出对应破片。实验表明:基于该识别算法... 针对破片速度测试中基于接触型靶和高速相机法存在测试范围小、精度低等问题,提出了激光光幕测速中基于相关系数识别算法。该算法通过计算破片过靶信号中两波形间的相关系数值,确定其相关性,进而找出对应破片。实验表明:基于该识别算法的破片测速方法可很好地用于激光光幕测速中多个破片过靶信号的识别,得到破片穿过激光光幕时的速度。该法能满足高精度破片速度测试的需要,可广泛地用于破片测速中。 展开更多

关键词 破片 相关系数 识别算法 破片测速

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高Q平面环形微腔二氧化碳激光熔融分析

20

作者 贾鹏飞 闫树斌 +2 位作者 郭涛 刘俊 熊继军 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期463-466,共4页

高Q值的光学微腔,近年来受到广泛的关注。由于其极高的品质因数和WGM模式,被广泛的应用于低阈值激光,微腔量子动力学,微腔生化传感器等领域。采用MEMS工艺制备平面微盘腔,通过建立物理模型和温度场分析了微盘腔在激光下的温度分布情况,... 高Q值的光学微腔,近年来受到广泛的关注。由于其极高的品质因数和WGM模式,被广泛的应用于低阈值激光,微腔量子动力学,微腔生化传感器等领域。采用MEMS工艺制备平面微盘腔,通过建立物理模型和温度场分析了微盘腔在激光下的温度分布情况,通过拉曼频移测试了环形腔的热应力。实验结果表明激光处理表面后的微环腔应力为张力,而且距离环中心越远应力越大,最后测试得到微腔品质因数为4.8×105,耦合效率在95%以上。 展开更多

关键词 光学微腔 品质因素 激光处理 拉曼频移

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