谐振式光学陀螺的两种相位调制波形比较研究

调相谱技术在谐振式光学陀螺信号检测过程非常重要,其中调相波形的选择在抑制光电噪声、实现高精度锁频尤为关键。理论分析了正弦波与三角波信号的调制及光电检测机理。设计并搭建光学平台,对双路谐振式光学陀螺分别采用这两种信号进行调制,得到了两路信号的锁频精度及输出精度。最后分析对比了采用正弦波与三角波信号调制的实验结果:采用正弦波调制的效果优于三角波一倍以上,可以有效解决三角波调制过程存在的瞬态响应噪声;为谐振式光学陀螺进一步调相集成提供理论及实验支撑。     

谐振式光学陀螺的两种相位调制波形比较

调相谱技术在谐振式光学陀螺信号检测过程非常重要,其中调相波形的选择在抑制光电噪声、实现高精度锁频尤为关键。理论分析了正弦波与三角波信号的调制及光电检测机理。设计并搭建光学平台,对双路谐振式光学陀螺分别采用这两种信号进行调制,得到了两路信号的锁频精度及输出精度。最后分析对比了采用正弦波与三角波信号调制的实验结果:采用正弦波调制的效果优于三角波一倍以上,可以有效解决三角波调制过程存在的瞬态响应噪声;为谐振式光学陀螺进一步调相集成提供理论及实验支撑。     

LD泵浦超大频差双频Nd:YAG激光器设计

在分析双折射滤光片选频原理的基础上,设计了一种新型双频绿光激光器并验证了其可行性。在LD泵浦Nd:YAG绿光激光器的驻波腔中插入一块偏振分光棱镜(PBS),使其与倍频晶体KTP共同构成双折射滤光器以实现单纵模运转;同时使p分量和s分量的1 064 nm基频光分别在直线腔和直角腔中以单纵模振荡,经KTP倍频后输出两路正交偏振的532 nm绿光,再由另一块PBS合光即可实现双频绿光输出,其频差范围约为0~180 GHz。     

偏振复用光纤通信的研究

本文提出了一种新的光纤通信复用方式——偏振复用,实验结果表明这种复用方式是可以实现的。采用偏振复用可以在一根光纤中同时传输两路同波长的光信号,从而使光纤的信息传输能力提高一倍。为了分析偏振复用的串音这个重要指标,本文又提出了固有偏振消光比这个参数,并用圆谐函数展开法对椭圆单模光纤的固有偏振消光比进行了计算,给出了相应的结果。     

偏正无关光纤干涉仪及其微位移测量应用

提出了一种与偏振无关的新型光纤干涉仪,采用端面镀膜的光纤自聚焦准直器,结合球凸透镜构成共光路光纤干涉仪,其探测光与参考光在同一根普通单模光纤中共光路传输,有效消除了偏振衰落影响。通过理论建模分析,并采用高精度的压电陶瓷作为稳定信号源,搭建了微位移测量平台,实测了三角波驱动电压信号与对应的干涉信号。研究了不同扫描电压下,压电陶瓷位移和驱动电压的关系。实验结果表明,该光纤干涉仪可实现微小位移的精密测量,在超精密机床振动、微型机械、传感等方面具有应用价值。     

基于波长间插复用的载波抑制双边带射频光纤传输系统

提出了一种基于波长间插复用的载波抑制双边带(ODSB-SC)射频光纤传输(ROF)系统,该系统采用马赫曾德尔调制器(MZM)实现了ODSB-CS调制信号,采用马赫曾德尔干涉仪(MZI)实现了两路RF信号的解复用,并采用光子模拟软件设计出了一个15GHz和25GHz的两路射频(RF)信号经过波长间插复用的ODSB-SC的ROF系统,讨论了MZI的延时时间对解复用出来的RF复用信号性能的影响.     

基于SOA-FWM的波长变换研究

利用半导体光放大器（Semiconductor Optical Amplifier,SOA）中的四波混频（Four Wave Mixing,FWM）效应,实验实现了速率为10Gbit/s的全光波长变换。将信号光和泵浦光同时注入SOA中,当它们同偏振时,将产生四波混频。利用光学滤波器,滤出四波混频分量,即可实现信号光的波长变换。利用SOA-FWM效应的光波长变换,可以同时得到波长上行和波长下行的波长变换。     

PMD补偿系统中最佳反馈信号的研究

针对自适应偏振模色散(polarization mode dispersion,PMD)补偿系统中最佳电功率反馈信号的提取问题,利用主偏振态(principle state of polarization,PSP)理论,从PMD引起的差分群时延(different group delay,DGD)对接收信号电功率谱密度的影响入手,分析电功率反馈信号最佳频率点的选择,提出一种检测电功率反馈信号的实验方案.理论分析和实验仿真表明:在接收信号频谱中,选取12.16 GHz电功率信号作为PMD补偿系统的反馈信号是合理的.     

带电源函数的信号发生器的设计与实现

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实际和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线各可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波,锯齿波,矩形波,正弦波的电路被称为函数信号发生器。信号发生器在电路实验和设备检测中有着十分广泛的用途。通过对信号发生器原理以及机构的分析,可以设计一个能产生出方波,三角波,正弦波的信号发生器。本课题采用集成芯片方波-三角波-正弦波信号发生器的设计方法,通过Protel的仿真制作,以及Rrotel仿真得出了三角波,正弦波,方波-三角波转换及三角波-正弦波转换的波形图。     

干涉结构中的量子相位噪声分析

本文分析了由一激光器所发出的光经由一个干涉系统输出后所得到的光电流的噪声功率谱密度。在分析中,我们考虑了激光器的相位波动引起的相位一强度噪声以及干涉系统中两臂的光具有不同强度和偏振态的情况。分析指出,经由干涉系统输出的光电流噪声功率谱密度与激光器的线宽和干涉仪两路光的功率分配和偏振态夹角有关。在相干情况下,噪声功率谱密度主要由两路光的相位差决定。在非相干条件下,噪声功率谱的形状和分布由激光器的谱线形状和线宽决定。调节两路的相对偏振态,可以有效的改变噪声强度。     

移动天线位置伺服系统的正弦波脉宽调制方法

基于SPWM对称规则采样原理,经过分析、改进,提出了一种新的SPWM波生成算法.应用C51单片机,通过程序定时算法和延时分析,产生三相SPWM波.利用磁旋转编码器提供天线位置和伺服电机的转子位置信号,实现了移动天线伺服系统的有效控制,并经实验结果证明了该方案的简单性和可行性.     

基于高SBS阈值的HNLF产生高重复频率超短光脉冲

基于光纤中的四波混频(FWM)产生高重复频率超短光脉冲的原理,并为抑制光纤中的受激Brillouin散射(SBS),采用非均匀掺杂高SBS阈值非线性光纤,通过FWM对双拍频信号进行整形压缩,实验上获得了100GHz的高重复率超短光脉冲序列,进而分析了入纤功率对输出光脉冲的影响。     

基于偏振复用和反射式半导体光放大器的WDM-RoF-PON系统设计

基于偏振复用原理和反射式半导体光放大器RSOA(reflective semiconductor optical amplifier)的再调制特性,融入了光载无线RoF(radio over fiber)技术,设计了一种新型的可以实现多种信号混传的波分复用无源光网络WDM-PON(wavelength division multiplexing passive optical network)系统。在中心站,无线信号和有线信号同时调制到两个偏振态正交的光载波上,并耦合到标准单模光纤中传输。在基站,将两个偏振态正交的信号分离后,一方面可以探测得到四倍频毫米波信号和有线信号,另一方面还可以通过RSOA实现载波重用。通过Optisystem软件对该系统进行模拟仿真,得到了调制信号的光谱和接收端信号的眼图,分析了传输信号误码率与接收光功率的关系,结果表明,该系统传输性能良好。     

Ho: LLF激光器单纵模正交偏振开关动力学特性

理论研究连续波Ho:LLF激光器在线偏振谐振泵浦,激光本征模的正交偏振开关延迟动力学特性。基于相位敏感的激光动力学模型,考虑激光晶体的光学各向异性,数值分析泵浦光在垂直方向上进行偏振切变时,腔各向异性诱发振荡本征模的正交偏振开关和瞬态延迟响应。研究结果发现,泵浦光偏振切换会导致两个正交偏振本征腔模之间产生严重的偏振模竞争作用,并由此引发混沌现象及增大延迟开关时间。指出光注入法可以有效地抑制开关动力学中的偏振模竞争效应和缩减偏振模开关时间,有助于改善正交偏振开关稳定性,为设计开发2μm波段单纵模正交偏振开关激光器提供了理论指导。     

一种LFMCW雷达目标距离范围的划分方法

在采用对称三角波作为调制信号的线性调频连续波(Linear Frequency Modulated Continuous Wave,LFMCW)雷达系统中,雷达传感器前端产生的三角调制波泄漏信号严重影响远距离目标的测量结果。因此有必要对待测目标进行范围划分。传统的距离划分是在对回波信号进行频谱分析之后进行的。提出的基于相似度匹配法能够在未对信号进行频谱分析之前,根据与标定目标预先计算的阈值作比较,得出目标所在距离范围,并针对实际系统设计实验方案,验证该方法的可行性。     

光辅助瞬时测量多个微波频率的方法研究

提出一种基于布里渊散射的瞬时测量多个微波信号频率的新方法.待测的包含一个或多个频率的微波信号通过载波抑制双边带调制加载在光载波上,经滤波器输出上边带光信号,将上边带光信号同时送入多个色散位移光纤的一端,另有多个频率间隔为0.1GHz的单频激光分别送入多个色散位移光纤的另一端,若两端的光信号频率差为布里渊频移,则两路光在色散位移光纤发生布里渊散射,上边带光信号强度增强.判断色散位移光纤的输出上边带光信号是否增强即可测得相应频率.该方法频率测量分辨率为0.1GHz,最高测量精度为±0.05GHz.     

基于八倍频的单边带光载毫米波产生技术研究

本文研究了一种基于八倍频技术产生单边带光载毫米波信号的新方案,该方案采用平行铌酸锂马赫-曾德尔调制器(DPMZM)产生了八倍频的光毫米波信号。当驱动DPMZM的两射频信号的相位差为π/2时,其子调制器可实现奇数边带与中心载波抑制,并产生两个四阶光边带信号,将其中一个光边带搭载基带数据,再通过光纤传输到光电探测器后,经光电转换后得到电毫米波信号。仿真结果表明,该方案产生的光载毫米波信号能有效抑制了光纤色散的影响,搭载5 Gbit/s基带数据的60 GHz和100 GHz的光载毫米波经过40 km标准单模光纤传输后,功率代价小于1 d B。     

光的偏振态对向列相液晶中光栅衍射的影响

通过二波耦合实验研究了不同偏振态的两束写入光在向列相液晶中形成光栅的衍射现象。实验发现,水平偏振态(P-P偏振)照射时形成的光栅具有比竖直偏振态(S-S偏振)照射时大得多的能量耦合,且能量耦合方向完全相反。更重要的是,当光栅形成之后改变其中一束光的偏振方向时,透射光和衍射光的强度会随着其中一束光的偏振态的改变而变化。可见,光的偏振态在决定NLC分子非线性取向时是一个非常重要的参数,在以后的光电子功能器件应用中与偏振光相关的分子取向产生的非线性光学现象将会非常有用。     

光栅信号振幅合成的软件细分及误差分析

用正交莫尔条纹信号幅度合成可得近似三角波，经查表软件细分可得到近似不变的细分灵敏度，在同样精度的条件下，可以较大幅度提高莫尔条纹的细分数，本文还对误差进行了细致分析，得出结论，直流电平漂移和信号正交性误差是产生测量误差的主要来源。     

偏振光的理论分析和实验研究

光的偏振现象是波动光学中的一种重要现象。借用数学工具对偏振光的理论进行了分析,并搭建实验光路测量了四分之一波片产生的偏振光数据。通过对偏振光现象的测量,对实验数据进行了数据和图示的分析,得到了与理论计算一致的结论。