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从“弯曲的桌面”到“亚厘米精度”:一篇带你读懂SPAD阵列激光雷达的误差与补偿2025年4月,中国计量大学的研究团队系统地分析时间门控SPAD阵列激光雷达的两大核心误差源,并提出了可量化的补偿方法。实验结果令人印象深刻:补偿后误差降低超过60%,深度分辨率优于1厘米。下面,我们就来拆解其中的技术细节。一、时间门控SPAD激光雷达的工作原理在深入误差分析之前,先快速理解这个系统是怎么工作的。与传统TCSPC(时间相关单光子计数)技术不同,时间门控SPAD阵列不逐点累积光子直方图,而是通过时间门来“切片”。每个时间门是一个固定宽度的时间窗口,比如5纳秒。相机在连续的门控周期中依次打开这些窗口,每个 ...
自旋电子泄漏-整合-具有自我重置和赢者通吃的神经形态计算的脉冲神经元(一)神经形态计算(NC)通过利用突触装置之间相互连接的合成神经元网络来模仿大脑的功能。由于其在人工智能(AI)和大数据分析方面的潜力,超越了传统的冯·诺伊曼(von Neumann)计算系统的节能方式,NC正在吸引广泛关注,并有望为自动驾驶、嵌入式人工智能(AIoT)和终端设备提供更高的智能。自21世纪初以来,研究人员发现在芯片上开发神经形态神经元和突触设备以实现复杂且高可靠的神经网络是可行的,在过去的二十年里,已经有很多人尝试用传统的硅技术来模拟大脑的功能。但人工智能正在提出关于构建NC系统方法的问题。研究人员一直试图利用 ...
时间带宽积高斯函数时间带宽积如果一个普通的高斯脉冲,他的标准差为,那么表达式可以描述为求解他的半高宽,得到求他的傅里叶变换得到频谱表达式同样求频谱下的半高宽可以发现,如果将时域上的半高宽和疲于上的半高宽相乘,zui终是一个常数,称他为时间带宽积。因此当脉冲变宽的时候,频谱带宽是变宽的,他们是反比例的关系。傅里叶平移此时向高斯函数添加一个调制,傅里叶变换的性质,频谱上上对发生平移,上述的变换公式也就分别变成时域下频域下色散如果将函数的相位,从单一频率的调制,改写为更加复杂的调制形式上述表达式中:脉冲开度:中心频率:二阶色散系数:三阶色散系数同样对上述表达式傅里叶变换,为了计算简单起见,将三阶色散 ...
超连续光谱研究折射率和色散曲线摘要:本文讲述的材料在折射率和色散的准确测量的应用,并对折射率,色散等进行了原理简述。超连续谱激光在很多领域都有着积极的应用,入光学,生命科学,气象学,材料学等领域应用,今天了解一些在材料上的应用,先了解下折射率和色散,他们两者是有着密切关系的,需要关注到的一个相关方面是,材料的折射率随波长变化,这种变化称为色散。由于这种依赖性,他们认为选择一种可以测量不同波长光谱的光源是至关重要的。折射率:折射率是光在真空中的传播速度与光在该介质中的传播速度之比。它描述了一个介质对光的折射能力,即光从一个介质进入另一个介质时传播方向改变的物理量。折射率的公式为:n=vc,其中n ...
使用20GHzVCSEL在1525nm波长上实现84Gb/sPAM-4在1.6kmSSMF-MLSE已知MLSE是线性带宽受限信道非常佳的接收器。由于这种均衡器的复杂性随着内存呈指数增长,在MLSE前面使用FFE是缩短系统脉冲响应和减少MLSE所需内存的有效解决方案。基本上,MLSE取代了FFE之后的硬决策阈值,如图3所示。因此,选择21个系数的分数间隔FFE与不同内存大小的MLSE相结合。MLSE以每个符号1个样本运行,并静态运行;也就是说,它是在开始时训练的,之后就不再改变了。沿着的路线,我们使用215个接收样本和发送序列第1周期的相应数字数据估计信道矩阵的概率密度函数(PDFs)的平均值 ...
使用直接调制VCSELs和相干检测生成和传输100 Gb/s PDM 4-PAM-器件设计与性能使用数字相干检测的100Gb/s偏振分复用正交相移键控(PDM-QPSK)在光传输网络中被广泛部署,高达1Tb/s的更高比特率正在开发中。因此,在不久的将来,城域网络也迫切需要从10Gb/s升级到100Gb/s甚至更高。与光传输网络相比,城域网络对成本、占用空间和功耗更为敏感。虽然城域网络覆盖的距离比长途系统短得多,但传统的城域光纤通常具有高偏振模色散(PMD)和大色散(CD)变化。在100Gb/s及以上的速度下,数字相干检测是满足大PMD和CD容差的一种经济有效的解决方案,但要实现小尺寸、低功耗和 ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-VCSEL的特征对宽频数据服务的需求持续增加,推动了现代数据通信网络的扩展。此外,传统的基于铜缆或无线数据传输方案的带宽限制鼓励了在接入网环境中部署宽带光传输技术。光接入网的可持续部署需要可靠、廉价和节能的宽带光源,这鼓励了直接调制光链路的低成本激光源的发展。垂直腔面发射激光(VCSEL)技术是实现低成本宽带信号源的潜在选择。非冷却VCSEL单元已被证明支持10Gb/s和20Gb/s的数据速率;工作在38Gb/s的冷却VCSEL源也被提出。注入锁定也被用于扩展直接调制VCSEL器件的传输范围。VCSEL源以10Gb/ ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-结果与讨论我们评估了系统内关键点获得的光信号,并利用不同长度的PRBSs来评估系统对图案长度依赖效应的敏感性。分别在35km、40km、50km(MS1)和99.7km(MS1和MS2)光纤色散补偿传输后对传输信号进行观测。所获得的眼图未观察到随所使用的PRBS的变化而有显著变化。使用长度为27-1比特的PRBS,我们使用20GHz内部光电探测器在示波器上观察了眼图,并给出了图4所示的走线。除非另有说明,进入前置放大器的光功率电平控制在±20dBm,进入PD的光功率电平控制在-9dBm。表2给出了传输上行链路中这些关 ...
以10.7Gb/s在99.7公里PON中传输自由运行1550nm VCSEL-无源光网络上行链路我们使用图3所示的设置模拟了一个延伸无源光网络的上行链路。客户端设备(CPE)由自由运行的VCSEL组成,该VCSEL由来自脉冲模式发生器(PPG)的NRZ-OOK数据信号直接调制;使用从PPG获得的差分数据信号,在VCSEL输入端应用双驱动配置。本实验使用的VCSEL没有温度稳定。环形器用于防止反向散射光能进入激光腔;在实际系统中,这种循环器将促进单光纤上的双向通信。图3系统布局:客户端设备(CPE)上自由运行的无冷却器VCSEL通过传输光纤的色散匹配跨越(MS1和MS2)以10.7Gb/s的速度 ...
基于一阶反转曲线研究的温度调制磁离子相及相变分析(一)磁性粒子是一种粒子状的纳米级磁化状态。由于具有作为高密度信息载体的巨大潜力,磁性基板目前正被积极研究用于存储、计算逻辑和非常规计算系统等应用。磁skyrmions稳定化要求系统有利于非平行相邻自旋,这可以通过Dzyaloshinskii-Moriya相互作用(DMI)和偶极相互作用来支持。铁磁体(FM)-重金属(HM)多层材料通常在室温下稳定磁性粒子,因为在具有大自旋-轨道耦合的FM和HM的界面处会产生强界面- dmi。通过在堆栈中多次重复这些FM/HM层,增强了偶极相互作用,从而进一步稳定了磁天空。由于磁基粒子的稳定性主要取决于其结构扭转 ...
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