棱镜分光式光学环行器及其应用

本文介绍梭镜分光式光学环行器设计理论与制备工艺以及在光纤通信和光纤传感系统中的应用。所研制的光学环行器光纤-光纤(单模)插入损耗小于2.8dB,隔离比大于25dB,回波损耗优于40dB.器件性能与偏振无关。     

采用新型棱镜的光学隔离器

在理论上分析并用实验研究了采用新型光学棱镜作起偏器、检偏器后与偏振无关的光学隔离器性能的变化。结果表明, 隔离器的反向隔离比在原来的基础上提高了将近一倍, 而正向插入损耗增加得很少。研制的光学隔离器光纤光纤的正向损耗与反向隔离比分别为－ ０．８２ ｄ Ｂ 及－ ４８．１ ｄ Ｂ。     

高精度保偏光纤偏振测试系统的设计

介绍了保偏光纤的偏振串音和h参数以及它们的相互关系。给出了高精度起偏系统和检偏系统的光路结构。对影响测试精度的各种因素进行了详细分析,并使用自制的测试系统对国内几个单位生产的保偏光纤进行了测试,得到了理想的测试结果。其中,2m长的保偏光纤的偏振串音达到了-50dB以下,其测试精度达到了国际先进水平。     

采用新型棱的光学隔离器

在理论上分析并用实验研究了采用新型光学棱镜作起偏器,检偏器后与偏振无关的光学隔离器性能的变化,结果表明,隔离器的反向隔离比在原来的基础上提高了将近一倍崦正向插入损耗增加得很少。研制的光学隔离器光纤－光纤的正向损耗与反事离比分别为－０．８２ｄＢ及－４８．１ｄＢ。     

液晶磁控偏光特性的研究

利用偏光干涉理论,通过对BL-009型向列相液晶透射比的测试,分析了液晶透射比随磁场的变化情况,并对液晶的磁控双折射效应进行了研究.实验在室温20℃下用JG-3型连续可调磁场仪对液晶盒施加垂直于其表面的磁场,用CT5A型特斯拉计准确读出磁场强度数值,使液晶盒光轴方向与起偏镜和检偏镜偏振方向成45°,分别测出了起偏镜和检偏镜偏振方向平行和垂直时的透射光强度.通过数学函数拟合,得出了液晶的双折射率随磁场的变化规律,即：当磁场强度大于液晶的阈值磁场时,拟合函数能很好地描述液晶磁控双折射率的变化规律.     

基于二维磁性光子晶体的三端口Y形铁氧体柱环行器

提出一种二维磁性光子晶体缺陷结构,实现了三端口Y形铁氧体柱环行器。采用平面波展开法和有限元方法计算环行器外部特性,计算结果表明:三角晶格二维光子晶体点缺陷微腔谐振频率与相应实验结果一致。在中心频率处,环行器传输效率最高,在输出与输入端口之间几乎没有能量损失;隔离度与插入损耗分别达到23.2dB和0.003 7dB。当偏离中心频率时,传输效率逐渐降低,随频率偏移量增大,环行器传输特性急剧变差。由于所设计的环行器以空气为背景,可克服空气孔结构Y形环行器隔离度低的不足,解决多个铁氧体柱带来的损耗大的问题,因此具有一定意义.     

保偏光纤偏振特性自动测试系统的研制与开发

介绍了保偏光纤偏振特性的基本测试原理,给出了高精度检偏系统的光路结构,硬件检测电路和分析软件的结构框图,并对实验结果进行了精度分析。实验表明:光功率测试范围可达0 2nW—2mW,测得2m长保偏光纤最大消光比47 2dB,对于40dB以下的偏振态测量,误差优于±0 1dB。     

四端口十字型二维磁性光子晶体环行器

提出一种新的二维磁性光子晶体缺陷结构,并采用该结构使用5个铁氧体柱实现了四端口十字型铁氧体柱环行器。在得到的正方晶格二维光子晶体点缺陷微腔谐振频率与文献中相应的数值结果一致的基础上,采用平面波展开法和有限元方法计算环行器的外部特性。数值结果表明:在中心频率处,环行器隔离度最高达23.49dB,插入损耗最低为0.0281dB;当偏离中心频率时,随着偏移量的增大,环行器的传输性能逐渐变差。设计的环行器的波导内只有一个柱体,从而解决了已有结构中多个柱体带来的插入损耗大的问题。     

视觉极限衬比测试仪设计

本文介绍了人眼视觉极限衬比测试仪的原理、设计方法、功能及主要参数.其主要原理是在主光路和辅助光路中分别置一偏振片,其偏振方向相互垂直.旋转组合光路中的检偏镜,即可得到可供观察用的变衬比鉴别率图象.文章指出,使用这种仪器检测人眼视觉衬比的良好结果表明,新仪器研制是成功的.     

法拉第镜不完善对连续变量量子密钥分发系统的影响（英文）

采用连续变量量子密钥分发的纠缠模型,在反向协商情况下,研究法拉第镜不完善对系统安全密钥速率的影响.结果表明,不完善的法拉第镜会降低系统实际的密钥速率,并且降低安全通信距离,且随着法拉第镜失偏角度的增大而增大.此外,使用大的调制方差,可以降低法拉第镜不完善对系统的影响.     

基于小递归卷积神经网络的图像超分辨算法

针对现有软件实现超分辨算法通常过于复杂、运算开销大、模型复杂度高的问题,本文从成像过程中图像退化的物理原理出发,提出一套基于小递归卷积神经网络的单帧图像超分辨模型.将物理模型的约束融入到模型中,与现有的基于统计学习的图像超分辨算法相比,本文提出的模型的模型复杂度和计算量几乎可以忽略不计,同时内部的参数也有着更加明确的物理意义,并且引入了外部数据辅助对相应的模型参数进行学习.使用运行速度、峰值信噪比的数值方法对结果进行评价,结果表明:本文提出的算法消耗时间只有传统反向投影算法的75%,而精度比反向投影算法提高了0.2dB,比双线性插值提高了1.2dB.本文提出的算法可以取得比迭代反投影算法更快、重建精度更高的超分辨重建效果.     

机械转镜隔离器

本文介绍一种新的,适用于高功率激光核聚变装置的隔离器.这种高速机械转镜隔离器(通光口径(?)140mm,转速6000rpm.)具有很高的隔离比和很低的插入损耗,还同时具有空间滤波和隔反向激光的功能.对发展这种隔离器需解决的同步问是,作了详细的讨论.测得同步精度优于0.3μs,复原精度优于1".对影响精度的因素作了分析.     

法拉第镜旋转角的偏振分束测量法

提出了基于偏振分束法的法拉第镜偏振旋转角的测量方法.利用非偏振分束器改变法拉第镜出射光的方向,偏振分束器将该出射光分为p光和s光,分别测量其光强,应用后续"差除和"信号处理方案消除光源波动的影响,推导出法拉第镜偏振旋转角的理论表达式.分析了起偏器的消光比非0及起偏角误差对输出结果的影响,分别是0.057 29°和-0.100 0°.实验验证了该方法的可行性,重复测量结果为89.68°,均方值为0.014 93.     

卡塞格伦光学天线收发隔离度分析与测试

根据激光通信系统中捕跟和通信探测器的实际应用情况,分别使用消光比和单像元信噪比两种方案评价卡塞格伦光学天线的收发隔离能力,提出了在卡塞格伦光学天线次镜打孔和增加光陷阱的方式抑制后向散射的方法.推导得出当卡塞格伦光学天线次镜开孔的孔径比为0.1~0.3时不影响发射效率,测试结果表明:改进后的卡塞格伦光学天线收发隔离度优于-40dB,并满足激光通信系统光学天线捕跟和通信的使用要求.     

高消光比掺Yb3+锁模脉冲光纤激光器研究

报道了使用976 nm半导体激光器作为抽运源,利用非线性放大环形镜(NALM)锁模运行的掺Yb3+光纤激光器的实验研究.采用偏振相关隔离器代替偏振无关光隔离器、保偏光纤耦合器代替普通单模光纤耦合器,得到了高消光比的锁模脉冲输出,重复频率13.46 MHz,光谱宽度约2 nm,消光比高于25 dB.     

一种新型光交叉连接器的设计

由于光交叉连接器(OXC)在密集波分复用(DWDM)网络中起关键作用，文中提出一种采用双向环行器的新型光交叉连接器设计方案。其基本结构由一个双向环行器与一个光纤布拉格光栅(FBG)组成，构成一个2×2光交叉连接器，再根据这一基本结构设计出可满足实际需要的N×N光交叉连接器。此方法具有结构简单、体积小、价格便宜及所需环行器数量少(比传统的少67％) 等优点。最后，把新型光交叉连接器的插入损耗与传统结构连接器的插入损耗进行了比较。仿真结果表明，新结构比传统结构具有更小的插入损耗。     

线圈型全光纤偏振器的研究

本文采用等效电流法对线圈型全光纤偏振器进行了分析计算.对应于保偏光纤中两正交传输基模的消光比,提出了一种分析保偏光纤弯曲损耗的新方法,这种方法基于将保偏光纤两个不同偏振模式分别等效为两个普通圆光纤的基模,等效参数通过测量不同偏振模式的模场半径来确定.实验证明这种理论计算方法与实验结果一致.最终,我们研制出的线圈型光纤偏振器在1.31μm工作波长下,实测消光比达30dB以上,工作偏振模式插入损耗≤3dB.     

与偏振无关光隔离器的插入损耗和隔离度的理论分析与实验研究

在理论上用琼斯矩阵法得到了与偏振无关的Walk－off型光隔离器的插入损耗及反向隔离度的表达式，讨论了偏振分束器、法拉第旋转器、1／2波片的参数对其性能的影响。作者设计制作的光隔离器光纤到光纤的插入损耗为1.46dB，隔离度为34．2dB，外型尺寸为13×10×46mm3。     

光学器件性能参数对激光雷达探测气溶胶和云退偏比的影响

二向色镜及偏振分光棱镜作为常用的光学器件，近年来在大气探测偏振激光雷达中得到了广泛使用。但两种光学元件性能上的非理想特性与安装时存在的偏振误差夹角等问题在一定程度上会对大气探测后向散射光的退偏比造成影响。针对偏振激光雷达标定中通常只考虑偏振分光棱镜影响的问题，通过仿真模拟分别分析了二向色镜、偏振分光棱镜以及二者级联下对大气中气溶胶的退偏比影响，并给出了误差分析。以532 nm和1064 nm两种波长下的沙尘粒子与卷云的后向散射光作为输入进行模拟计算，结果显示，常用的长波通二向色镜对模拟输入光源在1064 nm透射通道下有7.111%的退偏比变化，在532 nm反射通道下有3.012%的退偏比变化。对偏振分光棱镜而言，输入为532 nm及1064 nm处探测的沙尘粒子退偏比会分别产生21.333%和27.3%的相对误差变化，532 nm处探测的卷云退偏比会产生14.2%的相对误差变化。两种光学元件在存在偏振误差夹角时均会带来额外的退偏比误差增量，在两种光学元件级联条件下，对模拟光源的退偏比也表现出累加性的误差增大。     

系统非对称性及记忆性对布朗马达输运行为的影响

在对分数阶布朗马达输运现象研究的基础上,引入了描述系统势场对称性的参数(简称对称性参数),并详细分析了该参数及记忆性参数(分数阶阶数)对粒子输运状态的影响.仿真结果表明,分数阶阶数和对称性参数的共同作用会使得布朗粒子形成定向输运反向流,反向后达到最大平均流速所对应的阶数与外加驱动力频率无关联,但会随对称性参数的增加而单调递增.