一、安捷伦新型12通道30Gbit/s光纤模块（论文文献综述）
付妍[1]（2020）在《基于PAM-N调制直接检测的高速短距离光互连关键技术研究》文中进行了进一步梳理受云服务、流视频、物联网、虚拟现实和增强现实等多种新兴网络业务的刺激,研究高吞吐量的数据中心短距离光互连技术变得迫在眉睫。基于N电平脉冲幅度调制（N level pulse amplitude modulation,PAM-N）直接检测方案因其实现简单和低成本的优势备受欢迎。2017年12月,IEEE802.3bs标准组确定在50G以太网、200G以太网和400G以太网中采用单通道50 Gbps PAM4方案,但是在具体传输过程存在的很多问题也限制了速率的增长和距离的延伸,遇到的问题包括:PAM-N调制格式自身较差的接收机灵敏度、直调激光器（directly modulated laser,DML）的绝热啁啾和光纤色散共同作用导致的眼图倾斜、半导体光放大器（seminconductor optical amplifier,SOA）的模式效应对残留边带调制（vestigial side-band,VSB）边带选择的影响、发送端带宽限制等。本文围绕以上问题开展了基于PAM-N调制直接检测的高速短距离光互连技术研究,具体完成的工作如下:1.基于PAM4的新型先进调制格式因为PAM4调制格式的接收机灵敏度依然与低阶调制格式存在差距,所以本文提出了三种调制格式来提高传统PAM4的接收机灵敏:二维（two-dimensional,2D）coded PAM4、2D蜂窝网格编码调制（trellis coded modulation,TCM）PAM4和2D-PAM8-TCM。2D表示时域连续的两个符号。从提高最小欧式距离的角度出发,2D coded PAM4可以通过挑选2D PAM4的16个星座点中欧式距离较大的8个星座点得到。从蜂窝网络中六边形更紧凑因而需要更小的发射功率的角度出发,并结合TCM的思想提出了2D蜂窝TCM PAM4调制格式。2D-PAM8-TCM将编码和调制这两个原本独立的概念通过子集映射有机的结合在一起从而带来较高的编码增益并且具有2.5比特/符号的频谱效率。2.纠正眼图倾斜的PWL均衡器技术当DML工作在较高的电流偏置点时,DML的绝热啁啾和光纤色散相互作用后会导致眼图倾斜。为了纠正倾斜的眼图,本文提出了分段线性均衡器（piecewise linear equalizer,PWL）。PWL由幅度阈值分解,并行线性均衡器和求和这三个步骤组成。随后,测试了PWL均衡器在PAM4传输和超100 Gbps 2D-PAM8-TCM传输中的应用。实验结果部分优化了阈值参数后验证了PWL均衡器可以支持56 Gbps PAM4经过40 km SSMF传输和84 Gbps PAM4经过20 km SSMF传输后误码率低于硬判决前向纠错（HD-FEC）门限(3.8×10-3)。此外,PWL均衡器和Volterra均衡器复杂度的对比结果也验证了PWL均衡器的低复杂度特性。在104 Gbps2D-PAM8-TCM信号经过10 km SSMF传输的DML-DD系统里存在发送机自身的非线性和DML啁啾和光纤色散共同作用导致的眼图倾斜。本文提出了一种计算有效的均衡方案即PWLVolterra均衡器来补偿这两种非线性损伤。两种方案实现相同的BER性能时,PWL-Volterra所需要的复杂度相比Volterra方案减少了29%。3.SOA放大的VSB-PAM4调制直接检测系统中的滤波器需求分析VSB调制通常被用来抑制直接检测中光纤色散引起的功率衰落现象。SOA放大器被用来补偿长距离光纤传输后的功率衰减,然而SOA放大器的饱和输入光功率较小很容易进入饱和状态即工作在非线性区域。当SOA工作在该区域时,SOA放大的信号会遭遇模式效应进而导致不对称的光谱和光脉冲形状。理论分析表明SOA引起的模式效应更多地发生在低频率边带（lower sideband,LSB）,所以高频率边带（upper sideband,USB）边带会表现出比LSB边带更优异的BER性能。56 Gbps PAM4信号经过80 km SSMF的MZM-DD传输实验结果验证了以上结论。4.基于光时域偏振交织的100 GBd PAM6生成和检测由于发送端器件的带宽限制,现有的器件难以支撑起单波长200Gbps以上速率的的传输。为了突破发送端器件的带宽限制,本文提出了光时域偏振交织（optical time and polarization interleaving,OTPI）技术。该技术的核心思想即将两个通道的信号在光时域和偏振态上交织后传输,从而对发送端器件的带宽需求减少了一半。通过联合OTPI技术,发送端的预均衡和接收端的Volterra均衡,本文成功地实现了100 GBd PAM6信号（250 Gbps）经过1 km非零色散转移光纤（non-zero dispersion-shifted fiber,NZDSF）后BER低于软判决前向纠错（SD-FEC）门限(2×10-2)的传输。
纪广玉[2]（2020）在《太赫兹固态混频技术研究》文中认为太赫兹波（THz Wave）是指频率范围为0.1THz～10THz的电磁波。一方面,太赫兹波可以实现更高的系统分辨率、更大的信息容量以及更小的系统体积,在太赫兹雷达、太赫兹通信等领域具有广阔的应用前景。另一方面,太赫兹波具有较低的光子能量,可以被应用于生物医疗、人体安检成像等领域。因此,太赫兹波及太赫兹技术在雷达成像、通信、气象监测、人体安检、生物医疗等领域具有广阔的应用空间。太赫兹固态混频器是固态太赫兹系统的核心部件。本文针对太赫兹固态混频技术展开研究,包括肖特基二极管高频寄生参数提取方法、无源谐波混频技术、有源偏置分谐波混频技术以及单片集成太赫兹混频技术等。论文主要研究内容如下:1.无源偏置太赫兹谐波混频技术研究。首先,针对混合集成形式的无源分谐波混频技术展开研究。提出一种有效降低直流接地随机装配误差的新型混频电路结构,并将该电路结构应用于183GHz分谐波混频器中。其次,基于宽带扇形耦合探针,成功研制了两种不同结构的宽带200GHz分谐波混频器。最后,对混合集成四次谐波混频技术进行深入研究,并研制了0.67THz四次谐波混频器。2.有源偏置太赫兹谐波混频技术研究。为了解决太赫兹高频段分谐波混频器本振功率难以获得的难题,理论推导并扩展了太赫兹有源偏置二次谐波混频器设计方法,并研制了一款0.67THz有源偏置二次谐波混频器。3.肖特基二极管高频寄生参数提取方法研究。在太赫兹频段,肖特基二极管的封装尺寸可与信号波长相比拟,因此需要针对肖特基二极管建立精确的三维电磁模型,并对其高频寄生参数进行提取。本文提出了一种快速提取反向并联肖特基二极管有耗高频寄生参数的方法,能够准确有效提取二极管的寄生电容、寄生电感以及高频寄生电阻等参数。为混合集成固态太赫兹混频器研制提供参考,为单片集成肖特基二极管设计及单片集成混频器研制奠定基础。4.单片集成太赫兹谐波混频技术研究。在太赫兹高频段,采用混合集成方式设计太赫兹混频器会受限于分立肖特基二极管尺寸、石英电路加工厚度以及腔体加工精度等因素。本文基于国内现有砷化镓工艺,在国内首次设计并加工860GHz无源分谐波混频电路,推动了太赫兹高频段混频器的国产化进程。
王志强[3]（2020）在《基于磁分流结构的GMR电流传感器研究》文中进行了进一步梳理高性能大量程电流传感器件在仪器仪表、汽车电子与智能电网等领域应用广泛。目前大量程电流传感器的技术主要有磁通门式、光纤式、霍尔式、分流器式等几类,磁通门式电流传感器具有检测精度较高、温度稳定性好的优点,但体积较大、带宽难以提高;光纤式电流传感器虽然精度较高,但易受环境干扰,引起测量误差;霍尔式电流传感器,虽然测量范围大,但由于其信噪比低,导致测量精度不足且温漂严重;分流器具有测量精度高的特点,但由于其直接接入被测回路中,对被测回路影响大,接触电阻和分流器本体电阻较大导致发热量大,且器件与被测回路的直接接触存在安全风险。上述几类电流传感器都难以满足高稳定大量程高精度的测量需求。本文提出的基于GMR技术的新型设计方案,利用软磁分流技术配合多传感器融合技术,测量信号电流磁场,技术先进、可行性强,具有抗干扰性强、温度稳定性好、功耗低、量程宽等的优势。本文具体内容与技术路线如下:研究GMR自旋传感技术,分析传感芯片的线性度、灵敏度、线性检测范围以及磁场检测极限;软磁分流结构的设计与仿真,通过Ansoft Maxwell软件对软磁分流结构建模仿真,通过结构优化,使得被测电流产生的磁场落入传感器的线性检测范围内;通过多传感器融合设计,提高整个传感系统的抗干扰能力、检测精度与稳定性。本文设计了两种电流传感器,一种是大量程的电流传感器,理论上可实现零到一万安培的测量范围,主要验证大量程电流传感器的可行性;一种是较小量程的电流传感器,可实现零到五安培范围测量,用于验证电流传感器的检测精度与稳定性。由于大量程电流传感器正处于研制当中,本文主要以较小量程的电流传感器为主要论述对象。经过实验测量,较小量程的电流传感器的灵敏度为61.6m V/V/A,线性度为0.55%,精度约为0.6%。
余鹍[4]（2020）在《基于VCL的TSFP+模块高速性能研究》文中认为随着5G时代的到来,光通信技术作为推动信息化社会前进的基础,势必会迎来新一轮的蓬勃发展和技术变革。信息化时代,用户始终保持着对更高传输速率和传输容量的渴望,伴随着波分复用技术（WDM）和相关调制技术在骨干网应用上的日趋成熟,使得在接入网领域引入WDM技术来提高传输带宽和容量变得势在必行。但是相对高昂的WDM设备依旧限制了其快速推广,因此如何降低设备成本,同时保持高性能传输已成为业内研究的热点。作为WDM技术核心的光收发一体模块,是WDM系统优化成本的关键所在。基于此,本论文采用了一种V型腔可调谐激光器为发射端光源来设计可调谐光模块。本论文调研了V型腔可调谐半导体激光器,一种低成本可调谐激光器。由于无需光栅,工艺简单,且实现波长调谐所需控制的谐振腔只有三个,因此从制作上降低了成本,简化了使波长可调谐的控制算法。通过对V型腔可调谐激光器高速性能的分析（包括S参数、眼图）,提出不同封装类型和调制方式的应用场景。本论文着重分析光模块的高速硬件电路设计,从高速光收发一体芯片的选型、传输线的设计优化、匹配电路设计、滤波网络设计、均衡电路设计等。并通过仿真软件加以优化分析,确定可行性方案,并最终提出直调和电吸收调制下不同的光模块高速电路设计方案。此外,本论文还通过对设计回来的SFP+模块进行了调试,以眼图为依据,以信噪比为标准,最终确定各种V型激光器的SFP+高速电路。并通过误码率测试,包括高低温误码测试、长距离传输误码测试等,验证了设计的SFP+模块是满足商业使用的,即以不同封装形式的激光器为发射光源的SFP+模块在2.5Gbit/s、10Gbit/s速率下等不同应用场景下保证性能优良的传输。
高绪敏[5]（2018）在《面向可见光通信的硅基氮化物同质光电子集成芯片研究》文中研究表明随着照明技术和无线通信技术的迅猛发展,可见光通信将是下一代光通信的主流方向,但是光通信器件自身的限制是制约其发展的一个重要问题。目前市场上常用的光通信器件为LED器件以及可见光探测器,并不能很好地适用于高速可见光通信系统:市面上白光LED的设计初衷是照明而非通信,其非常有限的调制带宽严重影响了可见光通信系统容量的提升;当前普遍采用的可见光探测器为Si基探测器,对红外波段敏感,与承载信号的发光波段不能完美匹配,受背景噪声影响严重。此外,当前可见光通信系统的集成度不高,驱动电路、光源和探测器相互独立。光集成技术凭借其体积小、低能耗、大带宽等优点,在光互连、光通信等领域获得越来越多的青睐。新型微纳器件与集成系统将引领信息产业的多元化,是应对后摩尔时代的必由之路。高速光电子器件的研究需重点解决制备工艺兼容性、模场匹配、光模式交叉耦合等关键科学和技术。本论文将从光通信器件出发,研究针对可见光通信的高响应速度、低功耗、可集成的高性能InGaN/GaN多量子阱LED。同时探索InGaN/GaN多量子阱的光探测功能,实现器件光谱响应波段与发射波段完美匹配。利用氮化镓材料可发光、传输及探测的光学性能,开展硅基氮化镓薄膜的光子集成研究,将光源、波导和探测器单片集成,研究基于集成芯片的可见光高速通信系统。首先探索了InGaN/GaN多量子阱二极管器件的多功能应用。通过双面加工工艺在Si基氮化物晶元上成功制备了具有反射镜且薄膜厚度可控的悬空二极管器件。与普通Si衬底LED相比,背后有反射镜的悬空薄膜LED性能得到巨大提升:同等电压偏置下,电流密度从383.08mA/mm2上升到641.03 mA/mm2;同等电流注入条件下,电致发光强度提升了330%。基于此性能优异的InGaN/GaN悬空薄膜二极管器,分别结合商用探测器以及商用LED,成功实现了空间音频的高质量实时传输。实验证明,InGaN/GaN悬空薄膜二极管器件既可以工作在LED模式,应用于可见光通信系统的发射端;也可以工作在探测器模式,应用于可见光通信系统的接收端。其次,基于InGaN/GaN多量子阱二极管器件在LED和探测器方面的双重功能,通过波导将两个分别作为LED和探测器的二极管器件集成起来,实现片内高速可见光通信系统。提出了两种波导结构,一种为定向耦合器,利用刻蚀窗口大小的差异,通过一步刻蚀工艺自然实现耦合区域。基于光束传播法理论验证了高阶模主导的波导耦合机制;实验验证了50 Mbps的片内可见光通信系统,提供了实现1×2N路通信通道与2N×1路光子计算的原始模型。另一种为直波导结构,波导基模完全限制在有源层内,支持高质量低损耗的光传输;利用SiO2隔离工艺,减小二极管器件有源区的有效尺寸,降低了器件电容以及系统的RC常数,实验验证了200 Mbps的片内通信系统,以及片外自由空间传输系统。最后,探索InGaN/GaN多量子阱二极管器件在开启状态下作为探测器的性能,实现基于单片GaN光子集成电路的面内全双工可见光通信系统。两个结构相同的悬空InGaN/GaN多量子阱二极管器件通过波导以及环形谐振器相连,环形谐振器可以用作光调制器来操控光的耦合及传输,是现实复杂GaN基光子电路的理想光学器件。本文基于有限差分时域算法分析了环形谐振器的光传输特性,在硅基氮化物晶元上成功集成光源、波导、调制器以及探测器于一体的面向可见光通信的光子集成芯片。当两个InGaN/GaN多量子阱二极管器件分别作为发射端与接收端时,实现了平面内30Mbps的可见光单向传输系统;且验证了接收端的InGaN/GaN多量子阱二极管器件分别处于0 V与3 V偏置电压条件下时,其接收信号的能力。数据表明,接收端的二极管器件在开启状态下的光探测能力增强,为基于InGaN/GaN多量子阱二极管器件实现全双工通信打下基础。进一步地,当两个InGaN/GaN多量子阱二极管器件同时均作为发射端和接收端时,实现了平面内30 Mbps的全双工可见光通信系统。
杨超[6]（2019）在《直接检测光通信技术的理论与实验研究》文中指出随着互联网中多媒体、会议电视和虚拟现实等高带宽应用的普及以及物联网、云计算等大数据技术的发展,互联网用户的数据业务需求与日俱增,市场对带宽的要求不断增加。光纤通信中能够提供高带宽、低成本的强度调制直接检测（Intensity Modulation and Direct Detection,IM/DD）技术得到了广泛的关注及迅速的发展,而基于IM/DD的脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation,PAM）技术的由于结构简单,成本低廉以及易于实施,近年来成为了工业界和学术界研究的热点。基于单载波PAM调制技术的直检系统通常应用于成本敏感的环境中,因此面临着低成本器件带宽限制、长距离传输时色散损伤等不同的技术挑战。本文以基于直检系统的PAM调制技术为基本的创新手段,深入研究信号的调制编码,数字均衡,多芯传输等技术在光通信中的理论原理与实现技术。针对直接检测光通信系统中所面对的科学问题,本文研究了导频辅助调制技术,Kramers-Kronig算法以及数字载波恢复算法（Digital Carrier Regeneration,DCR）并实现了单波长56Gbit/s PAM-4信号720km标准单模光纤（Standard Single Mode Fiber,SSMF）和单波长64Gbit/s PAM-4信号1440km标准单模光纤光传输实验;研究了基于双二进制编码技术,频域均衡技术以及单边带接收技术的PAM传输方案,采用低成本18GHz带宽的直接调制激光器（Direct Modulation Laser,DML）成功实现单波长112Gbit/s PAM-4信号的1km标准单模光纤光传输实验;研究了基于数字预补偿技术（Digital Pre-Distortion,DPD）以及前向反馈均衡技术（Feed Forward Equalization,FFE）的PAM传输方案,成功实现单波长224Gbit/s PAM-16信号100m标准单模光纤光传输实验;研究了基于奈奎斯特编码技术（Nyquist）,最大似然序列估计算法（Maximum Likelihood Sequence Estimation,MLSE）以及多芯光纤技术的PAM传输方案,成功实现了单波长1Tbit/s PAM-8信号10m 7芯光光传输实验。主要创新点如下:（1）针对直接检测光通信系统在传输过程中累积的光纤色散导致的信号频率衰落损伤从而限制其传输距离的问题,本文提出采用导频辅助的信号传输方案,该方法通过构建最小相位信号,从而使得在接收端通过KK算法能够进行复数信号的恢复,与此同时,在信号的调制过程中通过对载波的压制以减小直检接收时产生的信号间拍频噪声（Signal-to-Signal Beat Interference,SSBI）,最终在保持原有直接检测系统结构的条件下,实现了在接收端复数信号的恢复,有效的数字色散补偿以及相位噪声的消除,实验结果表明采用导频辅助技术的传输方案成功实现了单波长56Gbit/s PAM-4信号单波长720km标准单模光纤和64Gbit/s PAM-4信号1440km标准单模光纤光传输实验。（2）针对直接检测在短距离光通信中应用时多受到低速光/电器件带宽限制而无法进行高波特率大容量的信号传输问题,本文提出采用双二进制编码以及频域均衡技术,使得PAM信号带宽压缩到原始信号的一半,同时对带宽受限的信道也进行了有效的均衡,实验结果表明采用双二进制编码以及频域均衡技术的传输方案在采用基于18GHz带宽的直接调制激光器的条件下成功实现了单波长112Gbit/s PAM-4信号1km标准单模光纤光传输实验。（3）针对直检检测系统在高阶调制时接收端算法过于复杂,同时其均衡算法容易产生噪声增强等问题,本文提出采用线性数字预补偿技术,在发送端和接收端仅采用低阶的线性滤波器对系统进行补偿,实验结果表明基于所提出的线性均衡方案成功实现了单波长224Gbit/s PAM-16信号100m标准单模光纤光传输实验。（4）针对基于直检检测系统在进行PAM信号传输时仍然会受到带宽限制和如何在短距离传输环境中进行低成本大容量扩容等问题,本文提出采用奈奎斯特编码技术与最大似然估计算法,对传输信号进行压缩及解调;同时提出采用多芯光纤传输技术应用于短距离光传输领域以提升系统容量;实验结果表明基于奈奎斯特编码以及最大似然估计算法的传输方案成功实现了单波长1Tbit/s PAM-8信号10m 7芯光纤光传输实验。（5）直接检测系统应用广泛其同样适用于可见光传输领域,本文探索少量应用于可见光传输系统中的调制以及编码技术。针对可见光通信中非线性损伤问题本文提出采用DCTs-OFDM（Discrete Cosine Transform spread Orthogonal Frequency Division Multiplexing）的调制编码方案,实验结果表明在采用所提方案的条件下系统信号的功率的峰均比（Peak to Average Power Ratio,PAPR）有效降低3.2dB。针对可见光通信中多径干扰问题,本文提出采用信号空间分集（Signal Space Diversity,SSD）技术用于减小频率选择性衰落的影响,实验结果表明在实验环境为8ns延时的多径条件下,传输16QAM-OFDM信号时,其Q值有效提高达1.3dB。
黄炎[7]（2016）在《线性光采样模拟前端研制与测试》文中研究指明目前光纤通信系统中高速信号性能监测普遍采用电采样,但这种测量方法受采样时钟精度、采样保持电路驰豫时间、载流子迁移率等瓶颈制约,并且主要局限于强度参数分析。为提升接收端性能,研究人员调换了电采样中采样与光电转换的顺序,即先进行采样,再进行光电转换,这种技术称为全光采样。全光采样可分为非线性和线性两种实现方法。本文提出基于线性光采样原理的模拟前端研制,模拟前端包括光学与电路部分,并用所研制的模拟前端对单波长128Gbps PDM-QPSK高速信号光进行现场测试。论文主要研究内容包括:（1）综述了全光采集技术的发展历史,详细阐述了线性光采样的工作原理、相干检测系统的构成,分析了线性光采样中采样光脉冲源的特点与技术方案,并总结了线性光采样中的数字信号处理算法。（2）基于线性光采样工作原理,设计、研制开发出线性光采样模拟前端,对相关光电器件进行性能测试,并根据测试结果开展性能优化及补偿。（3）优化采样光脉冲源的驱动控制电路,提高采样脉冲的输出平均光功率、中心波长、重复频率的稳定性,长时间工作条件下,相关数值变化的方差分别降低到优化前的1/21、1/41、1/56。（4）对单波长128Gbps PDM-QPSK商用信号进行现场测试,并与安捷伦同类仪器N4391A进行对比测试。结果表明所研制的线性光采样样机具有与安捷伦领先仪器同等的时域参数分析能力。
常柳[8]（2021）在《基于FPGA的光纤通信损耗测试系统设计》文中提出光纤通信的快速发展,光无源器件的数量增长迅猛,对光无源器件损耗测试的准确性和效率提出了新的要求。本文基于FPGA设计的光纤通信损耗测试系统,主要针对光纤通信中光模块的稳定性和光节点无源器件偏振相关损耗、回波损耗三方面进行分析。本文的具体工作包括:首先调研国内外光纤通信损耗测试的研究现状,分析损耗产生原因及影响,针对目前国内损耗测试仪测试参数单一的问题,从光的偏振理论出发、研究光通过偏振器件后偏振态的变化及光无源器件偏振损耗和回波损耗测试方法。其次在理论分析的基础上,利用Optisystem仿真平台设计光纤通路模型,研究光纤通信中的光谱变化及光源、光电探测器类型等对系统性能的影响。设计光连续波反射法测试回波损耗模型。通过全偏振态扫描法仿真模型了解偏振控制器参数的设置,验证水平、垂直、45°线偏振光和圆偏振光的邦加球表示,基于此提出改进的偏振态扫描法。最后从硬件和软件两个方面设计测试系统,硬件进行模块化设计,包括光模块、两级放大模块、AD采集模块、FPGA模块等,关键解决微弱信号的放大与采集的问题。软件方面通过上位机和下位机设计,包括通信模块的配置、FPGA主程序设计、AD转换子程序、USB接口配置程序和上位机界面的设计。通过测试得出光纤通信误码率为5.14×10-13,光模块输出功率稳定性为0.3d Bm/8h,光源稳定性。通过标准件验证偏振相关损耗和回波损耗测试性能,分析实验数据得到偏振相关损耗值随测试时间越长越精确。
孙敬敬[9]（2021）在《数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究》文中研究说明生物分子的定量检测在健康监测、生物应用、疾病诊断等方面有重要意义。酶联免疫吸附法（Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay,ELISA）由于可以使用酶联抗体进行信号放大,被广泛用于蛋白质生物标志物的检测。传统的ELISA对目标分子的检测下限约为10-12 M,不能满足浓度在10-16 M到10-12 M之间的低浓度生物标志物的检测。数字ELISA将单个蛋白质生物标志物-酶复合物单分散封闭进飞升级别的单个反应单元中以实现单分子高灵敏度检测。单个酶分子分解的荧光底物产生的荧光信号能够在小的反应单元中（飞升级）积累到高浓度从而被传统的荧光显微镜采集到。本文研制了一种无动力飞升级小室阵列微流控芯片,通过将单个超顺磁珠分散进单个小室实现对低浓度的生物标志物进行检测。飞升级的小室阵列芯片用聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）材料由注塑法制作而成。在磁珠捕获目标分子后,与酶的反应底物混合加入芯片中。液相由于毛细力进入小室中,磁珠由于自身重力沉入小室。加入氟油将单个飞升级的小室分隔开并将过量的磁珠带离小室阵列的上表面。以上进样过程使用移液器进行操作便可完成,无需外加泵或阀。无动力飞升级小室阵列微流控芯片极大地简化了磁珠在飞升级小室里的上样、分散与封闭,具有制作简单、成本低、无需进行任何表面修饰等优势。为了进一步验证该无动力飞升级小室阵列微流控芯片可以用于单分子的检测,使用链霉亲和素标记的磁珠检测生物素标记的β-半乳糖苷酶（biotinylatedβ-galactosidase,BβG）。由于整张芯片上有约百万个小室,所以可以对约6×105个的磁珠进行检测,对BβG的检测下限达到了 930 zM,对肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor-α,TNF-α）的检测下限达到 了～50.48 fg/mL（2.88 fM）。由于芯片上单个反应单元的数量有限,极大限制了芯片的动态检测范围,本文基于无动力飞升级小室阵列芯片的工作研制了一种数字-模拟读数相结合的微流控芯片,兼顾了高灵敏度和大动态检测范围。该芯片包括两个区域,数字计数区和模拟读数区,两个区之间通过一个反向倒三角喇叭口结构的通道连接起来。使用该芯片对BβG进行检测,检测范围达到2 aM（10-18 M）到100 pM（10-10 M）M,芯片的检测动态范围达到了 8个数量级。检测前列腺癌的肿瘤标志物（prostate-specific antigen,PSA）的动态范围达到了 7个数量级。综上,本论文展示了数字计数的飞升级小室阵列芯片和数字与模拟读数结合的微流控芯片,通过终点检测实现了高检测灵敏度和大的动态检测范围。芯片具有成本低,操作简单,灵敏度高等优势,有望成为蛋白质生物标志物检测的数字免疫芯片平台。
李耀祖[10]（2020）在《基于卡尔曼滤波的高速相干光通信载波相位恢复技术研究》文中研究说明通信技术的发展给社会带来了巨大的变革,物联网、5G逐渐进入人们的视野,随着信息基础设施的完善以及信息技术的发展,传输流量的增长给光传送网提出了更高的要求。相干光通信凭借其高速率、大带宽等优势成为光通信领域的关注和研究热点,而接收端的数字信号处理技术能对信号在传输中受到的各种损伤进行补偿,从而大幅提高传输距离。卡尔曼滤波算法由于实时性好、复杂度低成为了相干光通信数字信号处理的热点之一。本文围绕利用卡尔曼滤波进行相干光通信系统载波恢复这一主题进行研究,分析相干光通信中载波噪声出现的原因,介绍了经典的信号处理算法,并重点研究了载波相位噪声对传输性能的影响。利用扩展卡尔曼滤波和线性卡尔曼滤波算法进行了载波相位恢复,随后结合DSP Builder对算法进行了系统级功能仿真,主要工作如下:（1）搭建了QPSK、QAM相干光通信传输仿真系统。利用该仿真平台,研究了16QAM信号的差分编码方式,分析了载波频偏和相位噪声对信号的影响,对比了多种载波相位恢复算法,并通过MATLAB验证了算法的可行性。（2）提出了基于扩展卡尔曼滤波的双偏振载波相位恢复算法（XY-EKF）,并在224Gbit/s DP-16QAM传输系统中进行了背靠背和320km的光纤传输仿真。结果表明,与经典扩展卡尔曼滤波算法相比,在保证同样系统性能的情况下,XY-EKF算法计算复杂度降低了1/3,同时提高了一定的线宽容忍度。（3）利用线性卡尔曼滤波结合最大似然估计（KF/ML）进行了载波相位恢复,同时通过插入训练序列和初值更新两种方法解决了分块滤波时收敛慢的问题。对比了双偏振情况下两种算法的性能表现,结果表明,KF/ML算法线宽容忍度更高,而分块卡尔曼滤波算法恢复精度更高,并且复杂度更低。（4）利用MATLAB中的Simulink和DSP Builder设计软件进行了KF/ML算法的系统级仿真。通过Simulink平台上DSP Builder器件库,利用其中的元器件设计了KF/ML算法的各个功能模块,并和软件中的结果进行了对比分析。
二、安捷伦新型12通道30Gbit/s光纤模块（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、安捷伦新型12通道30Gbit/s光纤模块（论文提纲范文）
（1）基于PAM-N调制直接检测的高速短距离光互连关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 短距离光互连系统的研究背景 |
| 1.1.1 短距离光互连的定义 |
| 1.1.2 短距离光互连的发展历程 |
| 1.1.3 短距离光互连系统的主要结构 |
| 1.2 基于PAM-N调制直接检测的短距离光互连系统的研究背景 |
| 1.2.1 IM/DD短距离光互连系统中光发射机的选择 |
| 1.2.2 IM/DD系统中的几种损伤 |
| 1.3 基于PAM-N调制直接检测的短距离光互连系统中的关键技术 |
| 1.4 本论文的主要研究工作和创新点 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 基于PAM4的新型先进调制格式 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 几种基于PAM4的新型调制格式介绍 |
| 2.2.1 PAM4 duobinary调制格式 |
| 2.2.2 PAM3 duobinary调制格式 |
| 2.2.3 BB8调制格式 |
| 2.3 二维编码调制PAM4 |
| 2.3.1 基于二维编码调制PAM4的原理介绍 |
| 2.3.2 实验装置 |
| 2.3.3 实验结果及分析 |
| 2.4 二维蜂窝网格编码调制PAM4 |
| 2.4.1 基于二维蜂窝网格编码调制PAM4的原理介绍 |
| 2.4.2 实验装置及结果分析 |
| 2.5 二维网格编码调制PAM8 |
| 2.5.1 网格编码调制编码原理介绍 |
| 2.5.2 M算法译码器介绍 |
| 2.5.3 实验装置 |
| 2.5.4 实验结果及分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 纠正眼图倾斜的PWL均衡器技术 |
| 3.1 眼图倾斜问题的研究背景 |
| 3.1.1 眼图倾斜的产生原理 |
| 3.1.2 现有的纠正眼图倾斜的方案总结 |
| 3.2 分段线性均衡器原理 |
| 3.3 PWL均衡器在PAM4传输中的应用 |
| 3.3.1 实验装置 |
| 3.3.2 实验结果 |
| 3.4 PWL-Volterra均衡器在超 100 Gbps 2D-PAM8-TCM传输系统中的应用 |
| 3.4.1 IM/DD系统中单波长高于 100 Gbps的传输方案 |
| 3.4.2 带宽限制IM/DD系统的解决方案总结 |
| 3.4.3 PWL-Volterra均衡原理 |
| 3.4.4 实验装置 |
| 3.4.5 实验结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 SOA放大的VSB-PAM4调制直接检测系统中的滤波器需求分析 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.1.1 导致功率衰落的原因和解决方案 |
| 4.1.2 常用的三类放大器 |
| 4.2 VSB-DD原理及公式推导 |
| 4.3 模式效应原理及对边带选择的影响 |
| 4.4 SOA放大的VSB-PAM4实验装置 |
| 4.5 实验结果 |
| 4.5.1 USB PAM4和LSB PAM4的性能比较 |
| 4.5.2 关于冗余带宽和滚降因子的分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于光时域偏振交织的 100 GBd PAM6生成和检测 |
| 5.1 单波长 200 Gbps传输的研究现状 |
| 5.2 MZM的偏置工作点 |
| 5.3 光时域偏振交织原理 |
| 5.4 光时域偏振交织实验装置 |
| 5.5 实验结果 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 附录A 缩略词对照表 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 攻读博士学位期间参与的项目 |
（2）太赫兹固态混频技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写词清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 太赫兹波简介 |
| 1.2.2 太赫兹应用 |
| 1.2.3 课题研究的意义 |
| 1.3 固态太赫兹混频技术发展现状 |
| 1.3.1 国外基波混频器 |
| 1.3.2 国外谐波混频器 |
| 1.3.3 国内谐波混频器发展现状 |
| 1.4 论文研究内容及章节安排 |
| 第2章 太赫兹肖特基二极管理论及建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 肖特基二极管的物理机制 |
| 2.2.1 肖特基接触物理机制 |
| 2.2.2 金属和半导体能带图 |
| 2.2.3 金属与半导体接触能级图 |
| 2.3 肖特基二极管分类及等效电路模型 |
| 2.4 二极管混频原理及变频损耗分析 |
| 2.4.1 二极管混频原理 |
| 2.4.2 二极管变频损耗分析 |
| 2.5 肖特基二极管高频效应 |
| 2.5.1 载流子饱和效应 |
| 2.5.2 趋肤效应 |
| 2.5.3 等离子共振效应 |
| 2.5.4 涡流效应 |
| 2.5.5 临近效应 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 无源太赫兹分谐波混频技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无源分谐波混频原理 |
| 3.3 肖特基二极管仿真模型 |
| 3.4 新型183GHz分谐波混频器 |
| 3.4.1 电路结构 |
| 3.4.2 低通滤波器设计 |
| 3.4.3 混频器仿真及结果对比 |
| 3.4.4 混频器测试及结果对比分析 |
| 3.5 宽带200GHz分谐波混频器 |
| 3.5.1 宽带混频结构 |
| 3.5.2 仿真设计 |
| 3.5.3 测试及结果对比 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 无源太赫兹四次谐波混频技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 670GHz四次谐波混频器设计 |
| 4.2.1 无源四次谐波混频原理 |
| 4.2.2 无源四次谐波混频电路拓扑 |
| 4.2.3 准垂直结构肖特基二极管建模 |
| 4.2.4 低通滤波器设计 |
| 4.2.5 混频器仿真 |
| 4.2.6 加工装配 |
| 4.3 670GHz四次谐波混频器测试 |
| 4.4 测试结果分析及讨论 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 有源偏置太赫兹分谐波混频技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有源偏置谐波混频电路拓扑分析对比 |
| 5.3 670GHz有源偏置分谐波混频器设计 |
| 5.3.1 拓扑结构 |
| 5.3.2 二极管建模 |
| 5.3.3 混频器仿真 |
| 5.3.4 混频器加工装配 |
| 5.4 混频器测试及结果分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 单片太赫兹分谐波混频技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 肖特基二极管高频寄生参数提取方法 |
| 6.3 肖特基二极管设计 |
| 6.4 860GHz单片集成分谐波混频器设计 |
| 6.4.1 仿真设计 |
| 6.4.2 工艺流程 |
| 6.5 单片成品问题分析 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 总结及展望 |
| 7.1 论文工作总结 |
| 7.2 论文创新点及主要贡献 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）基于磁分流结构的GMR电流传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 电流传感器技术研究及发展现状 |
| 1.2.1 电流传感器技术研究 |
| 1.2.2 国内外电流传感器研究现状概述 |
| 1.3 巨磁阻电流传感器的研究与发展现状 |
| 1.4 研究目的及工作安排 |
| 2 磁分流结构的电流传感器工作原理 |
| 2.1 电流传感器的整体设计 |
| 2.1.1 电流传感器的系统设计 |
| 2.1.2 电流传感器的结构设计 |
| 2.2 磁芯材料选择与特性 |
| 2.3 磁分流结构的磁路特性分析 |
| 2.4 自旋传感芯片的结构及工作原理 |
| 2.4.1 自旋阀材料的介绍 |
| 2.4.2 自旋传感芯片的电桥结构 |
| 2.4.3 自旋传感芯片电流测量原理 |
| 2.4.4 本文使用的自旋传感芯片介绍 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 电流传感器的仿真与设计 |
| 3.1 磁分流结构建模 |
| 3.1.1 有限元仿真平台介绍 |
| 3.1.2 大量程磁分流结构的仿真设计 |
| 3.1.3 较小量程的磁分流结构的仿真设计 |
| 3.2 电流传感器的硬件设计 |
| 3.2.1 大量程电流传感器探头设计 |
| 3.2.2 大量程电流传感器的信号处理电路设计 |
| 3.2.3 较小量程电流传感器的探头电路设计 |
| 3.2.4 较小量程电流传感器的信号处理电路设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 多传感器融合设计 |
| 4.1 STM32芯片介绍 |
| 4.2 ADC模块介绍及参数设置 |
| 4.3 多传感器均值补偿设计及功能 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果及分析 |
| 5.1 磁分流结构的分流效果测试及分析 |
| 5.2 传感器探头的电流测试及分析 |
| 5.2.1 无屏蔽条件下传感器探头的性能测试 |
| 5.2.2 有屏蔽条件下传感器探头的性能测试 |
| 5.3 电流传感器的电流测试及分析 |
| 5.3.1 室温测量条件下电流传感器的测试 |
| 5.3.2 电流传感器的温度稳定性测试 |
| 5.4 多传感器均值补偿测试及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）基于VCL的TSFP+模块高速性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 可调谐半导体激光器 |
| 1.3 半导体激光器调制技术的发展 |
| 1.4 光模块类型与发展现状 |
| 1.5 论文主要安排 |
| 1.6 论文创新点 |
| 2 V型腔可调谐激光器商速性能分析 |
| 2.1 V型腔可调谐激光器 |
| 2.1.1 基本结构 |
| 2.1.2 调谐原理 |
| 2.1.3 光发射次模块 |
| 2.2 VCL-TOSA性能分析 |
| 2.2.1 基本性能分析 |
| 2.2.2 高速性能分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 光模块商速电路设计与仿真优化 |
| 3.1 信号完整性 |
| 3.1.1 传输线理论 |
| 3.1.2 信号的反射与串扰 |
| 3.1.3 无源元件的高频特性 |
| 3.2 高速电路设计 |
| 3.2.1 光收发一体芯片 |
| 3.2.2 差分信号设计 |
| 3.2.3 原理图设计 |
| 3.2.3.1 直接调制发射电路 |
| 3.2.3.2 电吸收调制发射电路 |
| 3.3 PCB高速电路设计与仿真 |
| 3.3.1 ADS仿真软件 |
| 3.3.2 传输线的设计 |
| 3.3.3 均衡电路的设计 |
| 3.3.4 高速电路原理图仿真分析 |
| 3.3.5 高速电路电磁仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于V型可调谐光模块的商速性能分析 |
| 4.1 发射端测试系统的搭建和测试流程 |
| 4.2 发射端性能测试分析 |
| 4.2.1 不同速率下发射端眼图分析 |
| 4.2.2 发射端多通道性能分析 |
| 4.2.3 电吸收调制光模块发射端眼图分析 |
| 4.3 接收端性能优化 |
| 4.4 误码性能测试 |
| 4.4.1 误码率理论分析 |
| 4.4.2 误码率整体性能分析 |
| 4.4.3 高低温下误码性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
（5）面向可见光通信的硅基氮化物同质光电子集成芯片研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 可见光通信的研究背景 |
| 1.1.1 可见光通信的发展历史 |
| 1.1.2 可见光通信的系统架构 |
| 1.1.3 可见光通信的调制技术 |
| 1.1.4 可见光通信面临的挑战 |
| 1.2 光子集成 |
| 1.3 本论文的研究内容及安排 |
| 第二章 Ⅲ族氮化物同质集成芯片的研究基础 |
| 2.1 可见光发光二极管器件 |
| 2.1.1 GaN基半导体材料的物理性质 |
| 2.1.2 Si基 GaN材料的制备 |
| 2.1.3 InGaN/GaN多量子阱LED |
| 2.2 可见光光电探测器 |
| 2.2.1 光电探测器的物理效应 |
| 2.2.2 光电探测器性能参数 |
| 2.2.3 InGaN光电探测器 |
| 2.2.4 InGaN/GaN多量子阱可见光探测器 |
| 2.3 波导传输理论 |
| 2.3.1 光波导的电磁理论基础 |
| 2.3.2 光波导的模式类型 |
| 2.3.3 均匀薄膜波导模式分析 |
| 2.3.4 条形光波导模式分析 |
| 2.3.5 耦合模式理论 |
| 2.3.6 数值求解算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 多功能InGaN/GaN多量子阱二极管器件 |
| 3.1 InGaN/GaN多量子阱二极管器件的制备 |
| 3.1.1 Si基 GaN外延结构 |
| 3.1.2 InGaN/GaN多量子阱二极管器件的工艺流程 |
| 3.2 InGaN/GaN多量子阱二极管器件性能表征 |
| 3.2.1 反射谱 |
| 3.2.2 伏安特性曲线 |
| 3.2.3 电致发光光谱 |
| 3.3 InGaN/GaN多量子阱二极管器件的多功能应用 |
| 3.3.1 InGaN/GaN多量子阱LED(MQW-LED) |
| 3.3.2 InGaN/GaN多量子阱探测器(MQW-PD) |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于InGaN波导的VLC集成光子芯片 |
| 4.1 晶元外延结构 |
| 4.2 基于InGaN波导定向耦合器的集成光子芯片 |
| 4.2.1 芯片制备 |
| 4.2.2 器件性能分析 |
| 4.2.3 实验结论 |
| 4.3 基于InGaN直波导的高速集成光子芯片 |
| 4.3.1 芯片制备 |
| 4.3.2 器件性能分析 |
| 4.3.3 实验结论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于单片GaN光子集成电路的面内全双工可见光通信系统 |
| 5.1 单片光子集成电路的制备 |
| 5.1.1 芯片结构 |
| 5.1.2 工艺流程 |
| 5.1.3 器件的形貌表征 |
| 5.2 单片光子集成电路的性能 |
| 5.2.1 光子集成电路中器件的物理特性 |
| 5.2.2 平面内单向可见光通信系统 |
| 5.2.3 平面内同频全双工可见光通信系统 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究内容总结 |
| 6.2 研究方向展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）直接检测光通信技术的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 直接检测光通信技术研究的意义 |
| 1.2 直接检测光通信技术研究现状及发展趋势 |
| 1.3 本论文的主要工作及结构安排 |
| 2 基于导频辅助技术的PAM光信号传输系统实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于导频辅助的直检技术的基本原理 |
| 2.3 基于直检的64Gbit/s PAM4信号1440km光传输实验研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于数字均衡技术的短距离光传输系统实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数字均衡技术的基本原理 |
| 3.3 单波112Gbit/s PAM-4 光传输实验研究 |
| 3.4 单波224Gbit/s PAM-16 光传输实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于直接检测技术的多芯光纤传输系统实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 奈奎斯特调制及解调技术的基本原理 |
| 4.3 单波1Tbit/s PAM-8 多芯光纤光传输实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于直检技术的可见光传输系统实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 直接检测DCTs-OFDM的基本原理 |
| 5.3 直接检测QR-CE的基本原理 |
| 5.4 空间分集技术的基本原理 |
| 5.5 基于DCTs-OFDM/DFTs-OFDM的可见光传输实验研究 |
| 5.6 基于SSD技术的可见光传输实验研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读博士学位期间发表专利目录 |
| 附录3 攻读博士学位期间参与项目 |
（7）线性光采样模拟前端研制与测试（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 线性光采样原理 |
| 2.1 相干接收技术 |
| 2.2 线性光采样技术 |
| 2.3 线性光采样脉冲源 |
| 2.4 线性光采样中的数字信号处理 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 线性光采样模拟前端设计 |
| 3.1 模拟前端系统结构 |
| 3.2 采样脉冲源 |
| 3.3 90°混频器 |
| 3.4 平衡探测器 |
| 3.5 数据采集卡 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 模拟前端电路优化 |
| 4.1 光纤激光器驱动电路 |
| 4.2 平衡探测器偏置电路 |
| 4.3 接口设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 线性光采样模拟前端实测 |
| 5.1 实验环境 |
| 5.2 测试结果及分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录 |
（8）基于FPGA的光纤通信损耗测试系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信研究现状 |
| 1.2.2 光纤通信损耗测试研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 2.系统理论分析 |
| 2.1 光的偏振理论分析 |
| 2.1.1 偏振光的琼斯矢量法表示 |
| 2.1.2 偏振光的斯托克斯矢量法表示 |
| 2.1.3 偏振光的邦加球表示 |
| 2.2 偏振相关损耗理论分析 |
| 2.2.1 偏振相关损耗的影响 |
| 2.2.2 偏振扫描法概述 |
| 2.2.3 Muller矩阵法概述 |
| 2.3 回波损耗理论分析 |
| 2.3.1 回波损耗的影响 |
| 2.3.2 回波损耗测试方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.光纤通路仿真与搭建 |
| 3.1 光纤通信系统的仿真测试 |
| 3.1.1 Optisystem仿真平台简介 |
| 3.1.2 光纤通路仿真设计 |
| 3.1.3 光纤通路仿真结果分析 |
| 3.2 系统器件选型 |
| 3.2.1 光源的选择设计 |
| 3.2.2 偏振控制器的选择设计 |
| 3.2.3 高响应度光电探测器的选择设计 |
| 3.3 系统设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.系统硬件电路设计 |
| 4.1 光模块设计 |
| 4.2 偏振控制器驱动电路设计 |
| 4.3 光电二极管跨阻放大电路设计 |
| 4.4 二级放大电路设计 |
| 4.5 AD 转换电路设计 |
| 4.6 FPGA 及其外围电路的设计 |
| 4.7 USB 接口电路设计 |
| 4.8 电源电路设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 5.系统软件设计 |
| 5.1 下位机软件 |
| 5.1.1 光纤通信程序配置 |
| 5.1.2 FPGA主程序设计 |
| 5.1.3 异步FIFO设计 |
| 5.1.4 AD转换程序设计 |
| 5.1.5 数据处理程序 |
| 5.2 上位机软件设计 |
| 5.2.1 上位机软件流程设计 |
| 5.2.2 USB接口程序设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 6.系统测试与结果分析 |
| 6.1 光纤接口仿真与验证 |
| 6.2 SFP光模块稳定性测试 |
| 6.2.1 光模块电信号测试 |
| 6.2.2 光模块光信号测试 |
| 6.3 偏振相关损耗测试验证 |
| 6.3.1 测试结果 |
| 6.3.2 误差分析 |
| 6.4 回波损耗测试结果 |
| 6.4.1 测试结果 |
| 6.4.2 误差分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 所做工作的总结 |
| 7.2 下一步工作建议与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文以及取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 蛋白质生物标志物检测 |
| 1.2 微流控芯片 |
| 1.2.1 数字微流控芯片 |
| 1.2.2 液滴微流控芯片 |
| 1.2.3 孔板式微流控芯片 |
| 1.2.3.1 利用负压进样的孔板式微流控芯片 |
| 1.2.3.2 免疫微流控芯片 |
| 1.3 数字ELISA微流控芯片 |
| 1.3.1 基于微球的免疫微流控芯片 |
| 1.3.2 孔板式数字ELISA微流控芯片 |
| 1.3.2.1 刻蚀法 |
| 1.3.2.2 注塑法 |
| 1.3.2.3 制作亲水内壁疏水外壁小室阵列 |
| 1.3.2.4 基于电润湿的微流控芯片 |
| 1.3.3 液滴式免疫微流控芯片 |
| 1.4 数字微流控芯片扩大动态检测范围方法 |
| 1.4.1 数字PCR扩大动态检测范围 |
| 1.4.1.1 增加反应单元数量 |
| 1.4.1.2 多种体积反应单元 |
| 1.4.2 数字ELISA增大动态检测范围 |
| 1.4.2.1 增加反应单元数量 |
| 1.4.2.2 数字模拟连用增大动态检测范围 |
| 1.4.2.3 其他增大加测范围的方式 |
| 1.5 小结 |
| 1.6 本文研究概述 |
| 第二章 基于微球的无动力飞升级小室阵列微流控芯片 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂与材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片的制作 |
| 2.2.3.1 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片结构设计 |
| 2.2.3.2 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片模具制作 |
| 2.2.3.3 数字计数的无动力飞升级小室阵列芯片制作 |
| 2.2.4 β-半乳糖苷酶偶联生物素 |
| 2.2.5 芯片密封性检测 |
| 2.2.6 数据处理 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 芯片设计与进样流程 |
| 2.3.2 无动力进样验证 |
| 2.3.3 微球进样效果 |
| 2.3.4 进样微球浓度的优化 |
| 2.3.5 沉降时间的优化 |
| 2.3.6 氟油分隔效果 |
| 2.4 结论与展望 |
| 第三章 飞升级小室阵列微流控芯片用于蛋白质生物标志物检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与材料 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 检测β-半乳糖苷酶 |
| 3.2.4 检测TN-α |
| 3.2.5 数据处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 酶分子在单个小室中的反应 |
| 3.3.2 阴性小室和阳性小室的区分 |
| 3.3.3 使用飞升级小室阵列检测BβG |
| 3.3.4 使用飞升级小室阵列检测TNF-α |
| 3.4 结论与展望 |
| 第四章 数字计数与模拟读数结合的免疫微流控芯片 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 试剂与材料 |
| 4.2.2 仪器与设备 |
| 4.2.3 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片制作 |
| 4.2.3.1 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片模具制作 |
| 4.2.3.2 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片制作 |
| 4.2.4 羧基磁珠偶联抗PSA抗体 |
| 4.2.5 检测β-半乳糖苷酶的操作步骤 |
| 4.2.6 检测PSA的操作步骤 |
| 4.2.7 模拟成像自建系统 |
| 4.2.8 数据处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 芯片设计 |
| 4.3.2 数字技术区与模拟读数区的设计 |
| 4.3.3 数字读数区和模拟读数区的分隔效果 |
| 4.3.4 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片检测β-半乳糖苷酶 |
| 4.3.4.1 数字计数 |
| 4.3.4.2 模拟读数 |
| 4.3.5 数字计数与模拟读数的免疫微流控芯片检测PSA |
| 4.3.5.1 数字读数 |
| 4.3.5.2 模拟读数 |
| 4.4 结论与展望 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读博士期间研究成果 |
（10）基于卡尔曼滤波的高速相干光通信载波相位恢复技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 DSP技术研究现状 |
| 1.2.1 载波频偏估计算法研究现状 |
| 1.2.2 载波相位噪声恢复研究现状 |
| 1.3 卡尔曼滤波算法研究现状 |
| 1.4 论文主要内容及章节安排 |
| 2 相干光通信系统及卡尔曼滤波 |
| 2.1 相干光通信系统 |
| 2.1.1 IQ调制器 |
| 2.1.2 相干检测 |
| 2.2 差分编码 |
| 2.3 数字信号处理技术 |
| 2.4 载波恢复 |
| 2.4.1 载波频偏估计 |
| 2.4.2 载波相位恢复 |
| 2.5 卡尔曼滤波算法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 卡尔曼滤波载波相位恢复算法 |
| 3.1 基于简化EKF的双偏振载波相位恢复算法 |
| 3.1.1 相位偏移估计 |
| 3.1.2 双偏振载波相位恢复算法原理 |
| 3.1.3 仿真与结果分析 |
| 3.1.4 复杂度讨论 |
| 3.2 基于KF的载波相位恢复算法 |
| 3.2.1 线性卡尔曼滤波恢复原理 |
| 3.2.2 结果分析 |
| 3.2.3 复杂度讨论 |
| 3.3 块状估计线性卡尔曼滤波算法 |
| 3.3.1 原理分析 |
| 3.3.2 双偏振算法相位恢复结果分析 |
| 3.3.3 复杂度讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于DSP Builder的卡尔曼滤波算法 |
| 4.1 FPGA及 DSP Builder |
| 4.2 卡尔曼滤波器建模 |
| 4.3 结果分析与复杂度讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、安捷伦新型12通道30Gbit/s光纤模块（论文参考文献）
- [1]基于PAM-N调制直接检测的高速短距离光互连关键技术研究[D]. 付妍. 上海交通大学, 2020(01)
- [2]太赫兹固态混频技术研究[D]. 纪广玉. 中国科学院大学(中国科学院国家空间科学中心), 2020(02)
- [3]基于磁分流结构的GMR电流传感器研究[D]. 王志强. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [4]基于VCL的TSFP+模块高速性能研究[D]. 余鹍. 浙江大学, 2020(02)
- [5]面向可见光通信的硅基氮化物同质光电子集成芯片研究[D]. 高绪敏. 南京邮电大学, 2018(02)
- [6]直接检测光通信技术的理论与实验研究[D]. 杨超. 华中科技大学, 2019
- [7]线性光采样模拟前端研制与测试[D]. 黄炎. 华中科技大学, 2016(11)
- [8]基于FPGA的光纤通信损耗测试系统设计[D]. 常柳. 中北大学, 2021(09)
- [9]数字ELISA微流控芯片的研制及其在检测蛋白质生物标志物的应用研究[D]. 孙敬敬. 浙江大学, 2021(01)
- [10]基于卡尔曼滤波的高速相干光通信载波相位恢复技术研究[D]. 李耀祖. 北京交通大学, 2020(03)