集成式电吸收调制技术分析

将电吸收调制器和分布式式反馈激光器进行单片集成的电吸收光调制技术,能大幅度提高激光通信的发射速率。分析和建立电吸收光调制器的等效电路模型,信号等效电路可以分析电吸收调制器的响应和啁啾等信号特性。     

光子晶体光纤中脉冲阶数与初始啁啾对超高斯脉冲传输的影响

采用分步傅里叶法数值模拟了超高斯脉冲在光子晶体光纤中的传输过程,着重分析了超高斯脉冲的脉冲阶数及所带初始啁啾对信号传输的影响.结果表明:随超高斯脉冲阶数增大,脉冲输出波形出现分裂,频谱加宽.若初始啁啾为正,则会使波形振荡分裂加剧,频谱进一步加宽;而若初始啁啾为负,则输出波形无分裂,输出频谱变窄.     

电吸收激光调制技术的等效电路模型研究

电吸收调制器和激光器等光电子集成器件的特性分析提供基础.根据在三端口集成器件的信号等效电路模型,得出实验结论,采用电吸收调制器的数字调制方式,可以有效提高抗干扰能力,降低啁啾效应,实现高速率激光调制输出.     

用Simulink软件模拟分析量子阱半导体激光器

分析了单量子阱激光器 (SQW- L D)工作原理 ;阐述了载流子和光子在器件内部运动过程中 ,分别限制异质结构和量子阱之间引入过渡态 (准二维态 )的作用及必要性 .在此基础上 ,给出了完整的速率方程 .使用 Sim ulink软件建立了 SQW- L D的数值分析模型 ,对 SQW- L D在阶跃驱动电流作用下载流子和光子浓度的建立过程、输出光功率与驱动电流之间的关系、小信号调制时的频率间应特性等进行了数值模拟分析 .文中提出的数学模型及分析结果可用于量子阱激光器的工艺完善和制作、光纤通信网络的模拟设计和分析 .     

多量子阱被动锁模半导体激光器的啁啾分析

讨论了多量子阱被动锁模半导体激光器中光脉冲啁啾的产生机制和变化规律,在实验中得到被动锁模蓝移啁啾脉冲,它主要是由于增益介质和饱和吸收体的热效应参数所致的结果,这为设计出通信波长(1.55μm)、高脉冲能量(>10 dBm)、窄脉宽(<2.9 ps)和具有时间带宽积脉冲(Δt.Δυ~0.43)输出的通信用半导体激光器提供理论依据.     

光纤传输系统啁啾的影响与补偿

通过研究光纤传输系统中激光器初始啁啾、光纤非线性和色散的相互作用,提出了用ＳＰＭ（自相位调制）补偿激光器的初始啁啾和光纤正色散补偿ＳＰＭ的原理和方法,并对其在具体系统中的应用进行了讨论。     

强激光脉冲在部分离化等离子体中的自聚焦

采用变分法推导出有限长激光脉冲在部分离化等离子体中的参数演化方程,其中包含群速度色散和自相位调制的影响,通过分析焦斑半径和脉冲宽度满足的耦合方程,详细讨论了等离子体密度对激光脉冲传播特性影响。研究结果表明:在部分离化等离子体中,对于给定强度的激光脉冲,随着等离子体密度增大,自相位调制会进一步增强激光脉冲的自聚焦;当等离子体密度增大时,激光脉冲传播频率由负向啁啾变化转变为正向啁啾频率变化,而且随着传播距离增大,激光脉冲红移减小而蓝移增大。研究结果对有限长激光脉冲电离诱导自注入加速电子的方案具有理论指导意义。     

量子阱LD有源区量子阱数目的优化设计

采用直观的载流子、光子库模型,导出半导体激光器速率方程,得到输入电流、输出光功率的关系以及激光器腔体参数与注入电流的关系,从而给出在设计激光器时遇到的相关限制的方程,以及LD电流与某种形式的电流增益转换因子的关系,根据增益曲线上的最佳工作点来优化有源区量子阱数目．给出了共面量子阱LD在固定有源长度、固定无源区长度的共面量子阱激光器的量子阱数目优化方案．     

单模光纤中GVD和SPM所致的啁啾演变特性

应用付里叶变换法,求解了非线性薛定谔方程,得出了单模光纤在正、反常色散区域中二阶群速度色散(GVD)效应所致啁啾的解析表达式。讨论了自相位调制(SPM)所致的非线性啁啾的频移特性。得出了在反常色散区域实现光脉冲无啁啾稳定传输的条件。     

基于差分交叉相位调制的波长转换器性能分析

为了了解基于差分交叉相位调制的波长转换器(DXPM-WC)的工作机理并对提高其现有的性能,利用半导体光放大器(SOA)的动态模型对DXPM-WC的脉冲波形、消光比、信号光功率范围和啁啾进行了仿真分析.通过与传统的交叉相位调制波长转换器(XPM-WC)的性能比较,仿真结果表明: 基于差分交叉相位调制的波长转换器的工作码率高于SOA的载流子动态响应速率,其输出信号可获得13 dB以上的消光比和2 GHz以下的频率啁啾.同时,提出一种扩大DXPM-WC输入信号功率动态范围的方案,以保证当输入信号功率偏移最佳值时, DXPM-WC输出的波长转换信号的消光比仍保持在13 dB以上.     

两种调制方式下微腔半导体激光器的抗噪声性能

假定输入调制信号为实际语音信号,伴随语音信号的噪声为加性白噪声,在大输入信噪比前提下,对微腔半导体激光器的自发发射寿命调制、光子寿命调制两种调制方式进行了频域分析,得到了不同参数下的信噪比增益.数值模拟的结果表明,如带通滤波器的通带范围取为300～3 400 Hz,激光器的抗噪声性能基本不依赖于腔内参数;当带通滤波器的通带范围增大到一定程度,调整偏置电流和腔内参数可以实现两种调制下半导体激光器的高抗噪声性能.     

窄带滤光片精确波长激光器高频调制特性研究

采用窄带滤光片作为选频元件对精确波长激光器高频调制特性进行了小信号分析.优化设计了外腔长度,兼顾了激光器的阈值特性和工作稳定性;给出了适用于外腔情况的光子寿命表达式;讨论了外腔反射率、管芯与外腔耦合效率以及外腔长度对光子寿命的影响.数值分析结果表明该类型激光器的调制响应特性主要取决于等效光子寿命,受偏置电流影响不大.当外腔反射率为72%,管芯与外腔耦合效率为80%,等效外腔长度为9.7 mm时,光子寿命为100 ps,激光器的调制带宽约为2 GHz,适合于以太网无源光网络中波分多址技术应用的需要.     

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。     

超短脉冲在纳米金属缝中的传输特性

根据Drude模型和时域有限差分法（FDTD）编制程序包,通过模拟计算研究超短脉冲经纳米金属缝衍射的时域信号的分布特性．讨论了透射脉冲的时域分布与超短脉冲有效驰豫时间的演化关系,借助于其谱域分布对时域波形进行了解释．     

晶体电光调制实验模拟激光通信

在实验室中应用电光调制模拟激光通信,讨论了晶体电光调制理论并通过对比实验中采集的调制信号和解调信号的波形,分析晶体的电光调制特性对激光通信质量的影响,明确了调制信号静态工作点的位置以及调制信号幅度是影响激光通信质量的两个重要因素。     

钻井液连续波传输的OQPSK调制原理与性能分析

基于无线随钻测量对高传输速率和高可靠性的需要,提出钻井液连续波信号的OQPSK调制方式。分析QPSK的延迟正交调制与相干解调原理,研究输入比特序列相位矢量图的变化;依据连续波的产生原理,分析转阀调整相位的转动机制、调整相位时信号波形与转速变化的关系、OQPSK连续波系统的信息速率、频带利用率和误码率,并进行仿真。结果表明:OQPSK消除了π弧度的相位变化,属于恒包络调制,适合低信噪比的钻井液信道,同时简化了相位调整的复杂度,降低了发生器的设计难度;对于π/2和3π/2的相位变化转阀分别适合采用"减速-加速"和"加速-减速"的转动方式调整;采用位置闭环与速度闭环相结合的电机控制方式,既可获得相位稳定的信号,又可减小电机的动态扭矩;在相同载频和信噪比条件下,OQPSK的信息速率和频带利用率是二相键控系统的两倍,可改善无线随钻测量系统的传输性能。     

基于SPWM的SVPWM算法

传统的SVPWM算法中存在大量的三角函数和求根运算,不利于数字信号处理器的实时运算。为此提出了一种基于SPWM算法的SVPWM算法,将SVPWM像SPWM那样找出其隐含的调制函数,采用SPWM中调制波与载波相比的规则采样思路,在静止坐标系下直接查表得到每个参考电压矢量所对应的三相调制波的函数值。进而得到每相电压在一个PWM周期中的占空比,有利于数字化的实现。经过Matlab仿真证实隐含调制函数的波形。     

基于无意调制的同类型雷达辐射源信号分选

无意调制特征对调制样式和各参数均相同的不同辐射源发射的信号分选具有重大意义。从相位噪声的角度提出利用双谱的二次特征分析信号,提取围线积分双谱均值、奇异值以及双谱范数熵特征;从波形差异的角度,提出利用模糊函数的主脊切面特征挖掘不同辐射源发射信号之间的差异,提取旋转角、一阶原点矩和二阶中心矩特征。在事先不知道信号数目时,将提取的特征分别进行近邻传播聚类验证,以及串联结合两种特征的聚类分析。实验表明,两种特征结合的聚类准确率要明显高于一种特征的准确率,尤其是在低信噪比的情况下。     

基于FPGA的FSK调制解调系统设计

根据FSK调制和解调的工作原理,提出了一种基于FPGA芯片的FSK调制解调器。该系统采用键控法设计调制器模块,利用过零检测法实现解调器模块。利用VHDL语言在Altera公司的Cyclone系列的EP1C12Q240C6芯片上软件编程,完成了整个系统相应的时序仿真。硬件实验测试表明:FSK解调信号波形和调制信号波形一致,二者之间存在一定的延时,满足系统的设计要求,整个系统具有较高的可靠性和移植性。     

半导体激光器短电脉冲调制光脉冲的产生与控制

对半导体激光器短电脉冲调制增益开关法产生皮秒光脉冲动力学过程进行理论分析和实验研究 .基于单模数率方程 ,采用相图 ( Phase Portraits)法分析激光器激射皮秒光脉冲时载流子浓度和光子密度变化的对应关系 .探讨直流参数、调制脉冲参数和器件寄生参量等对产生皮秒光脉冲的影响 .在此基础上 ,研究 In Ga As P/ In P激光器短电脉冲调制产生单发激光脉冲最佳的实验条件