MEMS紅外光源陣列的編碼調(diào)制與光電標識特性研究.pdf

1、中北大學(xué)學(xué)位論文MEMS紅外光源陣列的編碼調(diào)制與光電標識特性研究摘要MEMS紅外光源陣列作為紅外光電標識裝置的重要組成，具有可變頻調(diào)制、穿透性強、安全可靠、信息容量大等工作特點，在紅外無線通信技術(shù)領(lǐng)域（如近地空間通信、目標搜救指引、戰(zhàn)場敵我識別等）具有重要的應(yīng)用價值。為了滿足紅外光電標識裝置智能化、微型化的應(yīng)用需求，開展MEMS紅外光源陣列的編碼調(diào)制與光電標識特性研究成為光電標識技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。本論文選用基于高摻雜低阻多晶硅薄膜輻射

2、層和低熱容空腔懸浮體結(jié)構(gòu)的新型MEMS紅外光源作為光源陣列的組成單元，系統(tǒng)開展了MEMS紅外光源輻射特性、光源多陣列組合設(shè)計及編碼調(diào)制技術(shù)、光源陣列光電標識特性測試分析三個方面的研究工作，實現(xiàn)了高電光轉(zhuǎn)化效率變頻調(diào)制MEMS紅外光源器件性能的系統(tǒng)測試分析，及光源陣列多維度編碼調(diào)制與多外場調(diào)控光電標識特性研究。采用懸浮體結(jié)構(gòu)設(shè)計的新型MEMS紅外光源經(jīng)測試在5~7V驅(qū)動電壓內(nèi)電學(xué)工作性能穩(wěn)定，具有3~5μm波段的窄帶紅外輸出，中心波長分布

3、在3.6μm左右，且在6V驅(qū)動時實現(xiàn)10%以上的高電光轉(zhuǎn)化效率；設(shè)計了平面、三維兩種不同結(jié)構(gòu)的光源陣列，實現(xiàn)了輻射強度與輻射角度控制之間的關(guān)系調(diào)和；設(shè)計了可編程控制陣列編碼驅(qū)動電路，編寫了三維陣列結(jié)構(gòu)的VHDL控制程序，實現(xiàn)了MEMS紅外光源陣列的多維度、多狀態(tài)、多頻率切換調(diào)制與大容量信息傳輸編碼，信息包含量達百G量級；利用不同波段響應(yīng)的紅外熱像儀，對光源陣列在不同外場條件下的圖形識別效果及光電識別有效性進行了系統(tǒng)測試與分析，平面三維陣

4、列在短距離內(nèi)可實現(xiàn)清晰有效圖形、狀態(tài)切換識別，在遠距離（不小于2.1km）處可實現(xiàn)高分辨率有效識別；以光源陣列的光電標識特性測試結(jié)果分析，提出了光源陣列近距離狀態(tài)切換余暉影響改進方案，與光源陣列遠距離圖形有效識別優(yōu)化解決方法，為MEMS紅外光源陣列作為光電標識裝置，實現(xiàn)在紅外無線通信技術(shù)領(lǐng)域的推廣應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：MEMS紅外光源MEMS紅外光源陣列編碼調(diào)制光電標識紅外無線通信中北大學(xué)學(xué)位論文analyzedusinginfr

5、aredcameraswithdifferentresponsebs.Thegraphicschangingofplanethreedimensionalarraycanbeidentifiedatashtdistancethestateofthatcanbeidentifiedataminimumdistanceof2.1km.Accdingtothetestresultsoptimizedprocesstoeliminatethea

6、ffectionoftwilightduringthestatetransitionwasputfwardthesolutiontoidentifythegraphicsatlongdistancewasproposed.ThisresearchmakesmuchcontributiontotheapplicationofMEMSinfraredlightsourcesarrayininfraredwirelesscommunicati