混沌激光相关法光时域反射测量技术

提出一种新型的光时域反射测量技术,即混沌激光相关法,可突破脉冲飞行法和伪随机信号相关法的瓶颈,获得与测量距离无关的高精度测量.利用长外腔光纤环反馈半导体激光器产生宽带混沌激光作为探测信号,进行光纤反射点探测及分辨率的实验验证,并分析了探测光的衰减对测量结果的影响.结果表明,该技术测量光纤反射事件可获得优于6 cm、与事件位置无关的空间分辨率和至少25km的测量范围.     

一种基于交叉相位调制的增强型孤子效应脉冲压缩方法

提出了一种新的增强型孤子效应脉冲压缩方法,即让两个中心波长比较接近的脉冲在光纤反常色散区共同传输,与传统的单脉冲压缩相比,交叉相位调制可使得双脉冲的孤子效应压缩得到显著增强,计算表明,交叉相位调制不仅能有效地提高脉冲的孤子效应压缩得到显著增强,计算表明,交叉相位市制不 能有效地提高脉冲压缩比,而且能大幅度缩短脉冲压缩所需的光纤长度,还进上步就脉冲离散效应、Ｒａｍａｎ自散射效应、以及寝输入肪宽不匹配     

Gauss脉冲在超高偏振模色散光纤中的传输

利用耦合非线性Schrödinger方程分析了Gauss脉冲在超高偏振模色散光纤中传输时, 偏振模色散引起脉冲分裂. 利用PMD为237.95 ps/ 的光纤进行了实验验证. 指出了高PMD的DCF光纤不适宜高速通信系统的色散补偿.     

随机双折射光纤中色散控制孤子的相互作用

构建了高速色散控制系统中的孤子传输模型, 导出了随机双折射光纤中OTDM孤子的多重相互作用方程, 并用分步Fourier方法对偏振模色散影响下两类系统中孤子相互作用进行了分析. 揭示了同时考虑偏振模色散和色散控制时孤子相互作用的规律和碰撞长度的变化, 证明了色散控制孤子在相互作用过程中对偏振模色散仍表现出坚挺的粒子性.     

高功率激光驱动器中小尺度自聚焦和空间噪声模型

建立了一套线性的近似分析方法, 研究高功率激光驱动器中强激光传输的小尺度自聚焦效应和空间相位噪声对光束传输和光束质量的影响, 给出了系统空间噪声强度、B积分值与光束近场调制对比度之间的定量关系. 研究表明为保证输出光束质量, 即近场调制对比度小于给定值, 系统内的噪声强度必须符合一定的谱分布.     

高阶效应对超短光孤子脉冲传输特性的影响及其抑制方法

采用时域和频域复合控制方法,建立了光脉冲的传输方程,研究了高阶效应条件下飞秒和短皮秒光孤子系统中抑制孤子自频移(SSFS)和定时抖动影响的可行性和有效性采用变分法分析了高速啁啾高斯准孤子在高阶色散、自陡峭效应和自频移条件下的传输演化特性针对高阶效应对孤子传输特性的影响和产生定时抖动机理,采用时频复合控制方法,消除了自陡峭和受激Raman散射效应的影响,稳定了孤子中心频率,有效抑制了由高阶效应产生的系统定时抖动.设计了160Gb/s长距离高速孤子传输系统并对传输特性进行了数值模拟,所得结果与理论分析完全一致,结果对高速长距离通信系统的设计有指导意义.     

高性能高应变InGaAs量子阱脊型波导半导体激光器

介绍了利用分子束外延系统生长高应变InGaAs量子阱半导体激光器材料, 采用脉冲阳极氧化技术制作脊型波导半导体激光器. 4 μm条宽脊型波导半导体激光器在室温下单面连续输出功率达到50 mW. 腔长600 μm时, 器件阈值电流密度为300 A/cm2. 在100 mA电流下, 激光器的峰值波长为1.19 μm, 激光器的最大斜率效率为0.45 W/A. 在20℃至100℃温度下, 激光器的特征温度为129 K.     

论Lorenz混沌系统全局吸引集和正向不变集的新结果及对混沌控制与同步的应用

利用广义Lyapunov函数簇, 给出著名的Lorenz混沌系统全局吸引集和正向不变集估计的新方法和新结果, 较大地简化了俄罗斯学者Leonov所得的两个著名估计式的复杂证明, 且将估计式统一在一个公式之中, 新公式还可以派生出一系列其他的估计式, 然后, 利用集合论中交集的思想从这些估计式簇得出一个简便实用的、改进了的、Leonov公式型的新结果. 直接应用这些方法和结果可以断言全局吸引集之外不存在Lorenz系统的平衡位置、周期解、概周期运动、游荡回复运动和其他混沌吸引集. Lorenz蝴蝶型奇异吸引子只能位于全局吸引集之内. 然后, 再将这些结果运用到混沌控制上, 得到系统所有轨线全局指数跟踪任何一个周期解、镇定任何一个不稳定或仅为局部稳定的平衡位置的反馈控制方案, 给出两个Lorenz混沌系统全局指数同步的新结果. 文中所提出的新方法、新结果有望在保密通信的实际系统中得到应用.     

光纤孤子型3R中继器及其性能分析

面对高速光脉冲信号长距离传输的需要，基于光孤子效应构造了一种新型光纤孤子3R中继器，建立了在调制器和滤波器作用下光脉冲的传输方程，采用变分法分析了变形光脉冲在中继器中的传输演化过程及再放大、再整形和再定时功能，讨论了中继器结构参数对中继器输出特性的影响关系，揭示了中继器的稳定运行条件．     

科学家制造出新型纳米线激光器

科学家制造出一种新型的纳米线激光器 ,它小得可以集成到微芯片里 ,其开关可由电信号控制。美国哈佛大学的查尔斯·利伯及其同事在英国《自然》杂志上发表报告说 ,这种激光器是由硫化镉半导体制成的单根线 ,直径仅为 80到2 0 0纳米 ,因此称为纳米线激光器。此前已经有一些科学家制造出了类似的激光器 ,例如2 0 0 1年问世的第一种纳米线激光器由氧化锌制成 ,能发出紫外线激光。但这些激光器只能通过激光启动 ,而大多数应用场合需要能够用电启动。利伯和同事们设计的一种装置解决了这个问题。他们在硅基板上制造出一根硫化镉纳米线 ,然后在上…     

20 Gbit/s光时分复用信号的产生及其色散补偿传输

采用光纤耦合器环状连接法实现了 8× 2 .5Gbit/s光时分复用信号的产生 .同时 ,利用悬臂梁调节机构对 1 2cm长均匀光纤光栅进行波长和线性啁啾调谐后 ,实现了 2 0Gbit/s信号在 1 0 0kmG6 5 2光纤中的色散补偿传输 ,且补偿效果良好     

室内距离向合成孔径激光成像的实验研究

（逆）合成孔径技术和激光技术的结合，综合了（逆）合成孔径雷达和激光雷达的优势，可以得到高分辨率的二维图像，是一个研究热点．给出了逆合成孔径激光成像雷达原理性的室内成像系统和数据处理方法．系统采用收发镜头分离的方式，可以有效的消除来自镜头和光纤断面等的干扰．数据处理中，给出了基于参考通道技术的一种频率非线性的时域补偿方法，有效的解决了可调谐激光器发射脉冲频率非线性的问题，然后结合已有的平动补偿技术和逆合成孔径成像算法，得到了逆合成孔径激光雷达成像图像．最后，实验结果证明了系统的可行性和所给处理方法的有效性．     

高功率激光系统光束传输的基本算法和程序编码

研究了高功率激光系统光束传输的基本算法并编制了相应的程序编码。结果表明，光束传输过程中形成的衍射调制环数与系统中空间滤波器小孔光阑的大小（以衍射极限倍数度量）以及传输系统的Ｆｒｅｓｎｅｌ数的综合影响有关；对于包含多级空间滤波器和自由空间的复杂光学系统，可以采用算子互换性将复杂系统等效为适当选取参数的单元元件进行计算和设计。     

利用啁啾和波长同时可调谐的光纤光栅进行单模光纤色散补偿实验

提出一种利用悬臂梁同时调节光纤光栅中心波长和线性啁啾的新方法 .采用这一方法 ,对 1 0cm长的均匀光纤光栅实现了中心波长和啁啾的同时线性调谐 ,并将其应用于 1 9ps脉冲宽度、1 33km单模光纤的色散补偿实验中 ,取得了良好的补偿效果     

利用啁啾光纤光栅色散补偿实现4´10 GHz在800 km普通单模光纤上的传输系统

利用啁啾光纤光栅, 补偿了4×10 Gb/s, 800 km G.652光纤的色散. 由于在制作过程中, 对光栅的性能进行了优化设计, 光纤光栅的功率谱十分平坦, 波动小于 0.9 dB, 时延曲线纹波小于30 ps, 在误码率为10-10时, 传输部分的无误码功率代价分别为1.36, 0.89, 1.67和1.32 dB.     

高速脉冲超宽带系统和芯片设计

脉冲超宽带无线通信系统功耗低、复杂度低,但传输速率一般不高.本文提出高速脉冲超宽带无线通信系统方案,方案采用高速采样、低阶量化和数字处理技术,在保持较低的系统功耗和复杂度的条件下,实现了超过100 Mbps的脉冲超宽带无线信息传输.论文给出了系统方案、核心算法、芯片设计中的关键技术以及仿真结果.作为核心算法,提出的联合同步和信道估计算法具有低的复杂度,并易于实时实现.论文介绍了芯片设计中的数字基带芯片结构、接收机的状态转移和联合同步和信道估计算法的实现等关键技术.基于提出的方案,研制了数字基带芯片,其内核功耗小于100mW.采用研制的芯片,开发了试验系统,能够进行实时无线高清视频传输.对试验系统进行了实际测试,实测结果验证了该高速脉冲超宽带方案的有效性.     

无线传感器网络中PPM节能调制方案

节能问题是近年来正在兴起的无线传感器网络研究中的关键问题.文中对一种很有节能研究价值的调制方式—脉冲位置调制（PPM）在无线传感器网络中的应用进行考察,据此设计了两种调制节能方案：单模式PPM和多模式PPM;借助广泛使用的理想化系统模型和集成了收发模块能耗及电池非线性特点的实际系统模型,对两种调制方案的电池能耗进行评估和比较;并进一步将两种方案以调制级数为参数进行优化,使其电池能耗最小.理论和数值分析结果表明,多模式方案比单模式方案更节能;虽然两种调制方案各有不同的优化特点,但两者优化后的节能性在各个传输距离上都有很大的提高.     

一种新的高频谱利用率调制方式RPPK

随着通信技术的发展,频谱资源日趋紧张.超窄带通信体制的出现极大地提高了系统频谱利用率,但需借助于特殊的超窄带滤波器方能实现.然而超窄带滤波理论并未获得学术界的一致认同,其实现也难以验证.本文提出了一种新的超窄带调制方式–随机脉冲位置键控(random pulse position keying,RPPK),通过对其功率谱分析发现,RPPK调制信号功率谱中基本不含多余离散谱线,避免了超窄带滤波器的使用.因此,RPPK理论更为清晰,实现更加简单.仿真和分析表明,RPPK频谱利用率可高达100bit/s/Hz;当接收端采用最佳接收时,其性能与BPSK相近,优于其余的超窄带调制方式;同时,RPPK亦能提供用户多址接入和通信保密性.     

热毛细对流自由面微弱位移信号高灵敏度相位检测系统

在流体力学的研究领域,流体自由面的变化是一种非常重要的物理现象.针对自由面的形变位移,研制一套双频激光相位光电检测系统.将光学干涉技术与相位计相结合,实时获得相位计输出的反映流体表面形变的信号.本文详述了此双频激光相位光电检测系统的原理和装置.通过高精度PI步进电机驱动物体移动,标定系统的性能特性.应用激光位移传感器验证该系统的精度,同时分析环境对干涉测量系统的影响.将该系统应用于浮力热毛细对流自由面形变测量中,获得有意义的实验结果.     

基于网络编码的匿名通信模型

网络编码技术的提出彻底改变传统网络的传输方式,本文基于信息分割理论和网络编码技术提出一种新型的匿名通信模型(anonymous communication model based on network coding,ACM-NC),信息分割技术将匿名通信消息分割后经不同的匿名链路进行编码传输;转发网络节点的编码传输机制在提高系统匿名性、安全性和保密性的同时增强了抗合谋攻击的能力.理论分析及仿真结果表明,ACM-NC具有较强的匿名性、安全性、保密性和抗合谋攻击的能力,并且ACM-NC中仅有信宿节点才能通过解码编码消息恢复信源节点的原始匿名通信消息.