激光星间通信系统中光纤光栅滤波器

针对激光星间通信系统,提出了采用光纤光栅作为光滤波器以滤除背景光噪声.为了设计出高性能的光滤波器以满足激光星间通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对通信系统性能的影响.考虑多普勒频移,分析了通信系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,用匹配滤波器的方法设计出光滤波器的最佳带宽.根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅...     

光接收机调谐前端的分析

为了设计高性能的谐振式光接收机，应用场效应管模型和多种调谐网络的拓扑形式，提出了一个统一的光接收机调谐前端分析方法。推导出了对多种调谐网络通用的计算公式，用以计算谐振频率、传输函数和等效输入噪声电流密度，便于应用计算机优化光接收机的电路拓扑形式。使用该方法，编制计算机辅助程序模拟了各种不同型式的电感谐振式光接收机的特性，对于光接收机前端设计具有指导作用。     

起偏器参量对磁场传感器光偏振态的影响

为了研究磁场传感器中出射光偏振态,用Poincaré球法分析了磁场传感器起偏角对光偏振态的影响.结果表明:Faraday材料中线双折射率的存在,使线偏振光演进为椭圆偏振光.无论外加磁场及Faraday材料线双折射率如何变化,当起偏角为45°时,出射偏振光始终为左旋椭圆偏振光;当起偏角为135°时,出射偏振光始终为右旋椭圆偏振光.其结果对偏振型磁场传感器的信号检测设计有一定的参考价值.     

基于FBG的磁场传感器实验设计方案

光纤Bragg光栅(FBG)传感技术较其它光纤传感技术有其独特的优点，使其更具有研究的价值。基于光纤Bragg光栅的应变敏感性和磁性材料的磁致伸缩效应，提出了将光纤Bragg光栅应用于磁场传感测量的方案。设计方案中将光纤Bragg光栅与磁致伸缩材料相结合。实现了光纤Bragg光栅波长漂移量与侧向位移的线性调谐关系；通过测量光纤Bragg光栅波长漂移量，可以估算出外界磁场的强度变化。     

单模光纤的偏振模色散及其补偿方法

在单个波长通道的传输速率高于10Gbit/s的超高速光纤传输系统中,偏振模色散极大地限制了整个通信系统的通信容量,必须加以控制和补偿。先对偏振模色散的产生机理、统计分布规律进行了分析、讨论,接着介绍了在光纤线路中测量偏振模色散的后向散射光测试法及其测量原理,并从琼斯矩阵（偏振态传输函数矩阵）出发,通过分析其泰勒展开式,分别推导出可补偿一阶和二阶偏振模色散的均衡器所需满足的条件,并给出了原理框图。     

光纤光栅中双折射致偏振相关特性

为了研究光纤光栅在横向压力作用下的双折射效应,讨论了光纤光栅中双折射所致的透射特性以及偏振相关特性的变化。通过仿真分析了起偏角对传输特性的影响,研究了双折射效应引起的光纤光栅偏振相关特性。利用传输矩阵法,仿真分析了光栅的参数、结构类型、光纤本征双折射和光栅中光致双折射对偏振相关损耗的影响,并利用邦加球分析了经光栅双折射作用的透射光偏振态的变化。结果表明,双折射的大小和偏振相关损耗以及第一斯托克斯参量之间存在单调递增关系。此结论为利用光纤光栅的偏振特性进行弱压力传感测量提供了基础。     

长距离无中继光传输系统设计中的非线性问题

为了对长距离无中继光传输系统中距离和容量极限进行估计,提出了一种非线性薛定谔方程的近似分段解法,该方法可同时考虑自相位调制、群速度色散、SRS和SBS的影响。它将整个传输距离分为两段,在第一段只考虑自相位调制作用,而第二段只考虑色散的作用,频率啁啾是联系两段的纽带,从而得出距离带宽与入纤初啁啾的解析关系式,将图解法得出的最佳初啁啾代入就可得到距离带宽的简单关系式。对2．5Gbps系统采用此法得出最大无中继距离,采用分步傅里叶算法验证了这一结果的正确性。     

一种基于小波变换的无线光通信降噪算法

为了改善无线光通信系统中接收系统的性能,提出使用小波变换降噪的方法降低无线光通信系统的电子噪声影响.考虑接收系统的噪声特性,给出了无线光通信链路的降噪模型.比较分析了快速傅里叶变换和小波变换这两种不同的降噪方法对系统信噪比的改善效果.仿真结果表明,当无线光通信系统使用频率为1 GHz的信号时,快速傅里叶变换的方法可以使系统信噪比改善不到1 dB,而使用小波变换的方法则可以使系统的信噪比改善2 dB左右.     

光学脉冲磁场传感测量中线双折射的补偿

线双折射是制约光学磁场传感器实用化的重要因素之一.为降低线双折射对光学磁场传感器稳定性和输出精度的影响,提出了光路补偿和电路补偿两种方案.光路补偿中使用一对光轴正交的磁光晶体材料作为传感元件,利用琼斯矩阵进行了理论推导,并进行了仿真验证.电路补偿适用于线双折射较大的情况,在交、直流分量中引入修正因子再进行信号处理,仿真计算得到修正因子的最佳值.结果表明,提出的两种方案均能提高输出线性度,改善系统输出误差.     

卫星光通信中接收天线的性能分析

为了获得高性能的接收天线以改善卫星光通信的系统性能,基于电磁波辐射理论,分析了接收光学天线的重要参数,研究了卫星光通信中使用单个光学天线及光学天线阵的性能.对单个光学天线的设计进行了优化,分析了单个光学天线及光学天线阵的相关参数之间的关系.通过仿真,不仅论证了星间激光通信需要极精确的指向角度,且可得出结论,在星间激光通信系统的光学终端中使用光学天线阵具有更大的优势.