声光偏转效应在相干光检测的应用

为使现代电子侦察技术能适应信号密集、宽频谱、大动态的电磁环境, 提出了一种基于声光偏转器实现相关光信号处理的方法, 分析了射频信号频率变化与布拉格衍射角的关系, 讨论了声光偏转效应对信号频率的空间滤波特性; 在理论分析的基础上, 构建了在可见光范围内实现声光偏转的相干光信号探测的实验系统, 并通过计算机仿真对比, 验证了这种方法的可行性。实验表明, 采用波长为630 nm的单频激光, 带宽为200 MHz的声光偏转器, 其频率分辨率优于1 MHz, 频率信号的空间分离效果明显, 接收灵敏度和信噪比得到改善。     

声光偏转多频信号同时探测互调现象研究

声光偏转效应可用于信号载频相关信息的测量。但当多个射频信号同时加载到声光偏转器时,在布拉格条件下信号间将发生互调现象,给信号检测带来很大的困难,尤其是三阶互调光束的干扰尤为严重。针对这种声光衍射产生的互调干扰,从声光衍射互作用原理出发,讨论了产生互调现象的条件、衍射分布和信号频谱图。通过理论分析,提出了减小互调现象的方法和措施。构建测试系统平台,对多路信号同时到达声光偏转器时产生互调干扰的程度进行了实验验证。在声光偏转器有效带宽内,衍射效率一定的情况下,通过适当控制射频驱动功率,保证声光偏转器工作在线性区域,可有效地减小互调干扰,从而有利于系统的信号检测。     

230MHz—300MHz数字式太阳米波声光频谱仪

本文介绍了230MHz—300MHz数字式太阳米波声光频谱仪的工作原理和利用光电二极管阵和计算机数据处理新技术。该频谱仪由10m抛物面天线,PbMoO_4声光偏转系统,1024通道光电二极管阵列以及微机组成。天线的接收频率为230MHz—300MHz,并采用超外差式接收机进行变频。该频谱仪的带宽为70MHz,谱分辨率为250kHz,时间分辨率为80ms,接收机噪声系数为6dB。利用本频谱仪已得到大量的太阳米波爆发天文数据。     

高分辨率mm-波声光射电频谱仪

本文介绍高分辨率mm-波声光射电频谱仪。本频谱仪是利用大孔径“在轴型”TeO_2横波声光偏转器,接收器是采用1024阵元光电二极管阵列以及微机处理系统。本频谱仪的特点是其频谱分辨率和系统的稳定性比目前国外文献上发表的任何频谱仪高。它的频率分辨率高达17.5kHz,带宽为12.3MHz。每小时漂移为±0.03通道。     

空间积分声光相关处理的研究

利用声光布拉格器件成功地设计并研制出了空间积分声光相关器 ,实现了对模拟雷达信号 (占空比为 50 % ,重复频率 1MHz,载频为 140 MHz)的空间积分声光相关检测     

受激布里渊散射瞬时频率测量的偏振优化

针对光纤偏振随机偏转的问题,提出了一种受激布里渊散射瞬时频率测量技术的优化方案。对比分析了单模光纤和保偏光纤用于实现受激布里渊散射瞬时频率测量的特性差异。实验结果表明:与单模光纤相比,保偏光纤中的偏振随机偏转现象得到有效抑制,测量系统的频率分辨率由225MHz提高至90MHz。     

用于声光相关/卷积器的双向声光偏转器

本文提出了用于声光相关／卷积器的双向声光偏转器的设计、制备和测试结果．两个通道的中心频率均为175MHz，带宽70MHz，衍射效率30％，渡越时间7μs．已在空间相干器时间相干器系统中得到应用．     

声光频谱仪的频率分辨率

本文讨论了声光频谱仪(AOS)中声光偏转器的频率分辨率和相干光束截断比,以及光电二极管阵接收系统响应对AOS频率分辨率的影响。计算了光电二极管阵象元响应对分辨率线型的展宽,通过这些讨论得出了AOS设计参数(光束截断比,傅里叶透镜焦距,阵象元数)的选择原则,即综合考虑分辨率、频带宽度和仪器轮廓旁瓣,以使AOS适合特定观测要求的定量依据,通过实验测定验证了上述的理论计算。     

反常声电光偏转器

本文介绍的新型声光偏转器可提高传统光偏转器的带宽，制作了一个ＬＮ反常声电光偏转器，中心频率为６０ＭＨｚ测试结果表明，带宽由原来的２６ＭＨｚ提高到３７ＭＨｚ。     

声光偏转器扫描飞秒激光的时间色散补偿

研究了声光偏转器(AOD)扫描飞秒激光的时间色散效应及补偿方案.在800nm波长处，单个AOD引入的群延时色散(GDD)可达～9300fs².在深入分析AOD和棱镜角色散原理的基础上，提出了用色散棱镜预补偿AOD对飞秒脉冲的时间色散，并进行了实验证实.在AOD中心频率处(70MHz)，将398fs的脉冲压缩到122fs，且整个带宽范围内(50MHz—90MHz)脉宽变化范围为120fs—180fs.这表明该方案用于AOD扫描飞秒激光时进行时间色散补偿是非常有效的. 关键词： 飞秒激光 声光偏转器 时间色散 脉冲压缩     

0.14 THz高分辨力成像雷达信号处理

为适应0.14 THz超高分辨雷达实时成像的需求,开发了基于CPU+GPU+FPGA的硬件架构和成像处理算法,算法以距离-多普勒为原型,引入L类维格纳分布变换提高横向分辨力,用Keystone变换方法对越距离单元徙动进行校正,并开发了系统非线性补偿算法。在载频0.14 THz、带宽5 GHz雷达样机上进行了逆合成孔径雷达成像试验,获得了3 cm3 cm的成像分辨力和实时成像能力,验证了信号处理方法的有效性。     

频域反射法光纤延时精密测量

本文提出了一种应用于光纤延时系统中实现光纤延时精密测量的新方法,用以提高光纤延时测量的精度和准确性.该方法以1064 nm激光调制信号作为光源,通过测量回波信号的幅值和相位信息得到被测通道的频率响应,采用快速傅里叶逆变换得到被测目标的延时信息,实现光纤延时测量.本文通过理论分析和延时测量实验对频域反射法与传统的时域测量方法进行对比,使用频域反射法在调制频率范围10—200 MHz,采样频率间隔0.5 MHz的实验条件下,实现了3.3 ps延时测量分辨率,并证明了该方法具有比时域方法更高的测量精度,测量结果的准确性更好.     

用于侦察告警的Bragg声光接收机

针对测频器件的缺陷,提出了利用声光器件对电磁波进行实时测频的设计方案。根据现代光学理论设计了声光频谱分析系统,研制出软硬件设备。通过试验和仿真,达到了对电磁频谱进行实时检测分析的目的。与其他测频器件相比,所设计的系统体积小、耗能少、稳定性好,传递速度快,且易于计算机控制。采用声光器件制成的Bragg声光接收机能够在复杂的电磁环境中同时快速检测出多束射频电磁波,在电子战中有很高的应用价值。     

水下回波处理中分数阶傅里叶变换的带通采样实现方法

利用球形压电陶瓷自身所具有的耐压能力,采用径向极化空气背衬压电球壳换能器作为声学接收敏感元件,设计并制作了一种球形耐压水听器。首先对其低频开路接收灵敏度和谐振频率等声学特性进行了分析和有限元仿真,然后对其强度和稳定性等耐压性能进行了分析和有限元仿真,最后对其声学性能和耐压能力进行了测试。测试表明,该球形耐压水听器的直径为36 mm,工作频段为50 Hz10 kHz,低频接收灵敏度为􀀀198:4 dB(0 dB=1 V/Pa),等效自噪声谱级为46.5 dB@1 kHz,其耐压深度可达3000 m。该耐压水听器为大深度水听器设计提供了参考,在深水声学领域具有重要的应用价值。     

基于双平行马赫-曾德尔调制器的大动态范围微波光子下变频方法

为了提高微波光子下变频链路的性能,提出了基于集成双平行马赫-曾德尔调制器的微波光子下变频方法.通过理论推导和数值仿真分析了系统的增益和无杂散动态范围,实验搭建了基于双平行马赫-曾德尔调制器的下变频链路,控制直流偏置电压使双平行马赫-曾德尔调制器工作在高载波抑制的双边带调制模式,并对链路进行了性能测试.实验结果表明:该下变频链路的增益为7.43 d B,无杂散动态范围达到了110.85 d B/Hz2/3,工作频段可覆盖5—18 GHz的宽频范围.基于双平行马赫-曾德尔调制器的下变频方法可优化设计输出频谱,系统结构简单、易于实现,为微波光子下变频链路提供了有效的解决方案.     

用于合肥光源200 MeV直线加速器束流位置测量的信号处理系统

 合肥光源(Hefei Light Source，HLS)200 MeV直线加速器的束流横向位置是一个重要的运行参数，直接决定注入的效率，为此新开发了一种非拦截型、高精度、易于将测量结果数字化的条带电极束流位置测量系统（beam position monitor, BPM），该系统由条带电极和信号处理系统组成。信号处理系统选用对数比的信号处理方法，由带通滤波器（BPF）、对数检波模块、信号放大器、模数转换模块和上位机组成。带通滤波器选用中心频率为2.856 GHz、带宽为10 MHz的腔体滤波器，对数检波模块采用对数放大器AD8313芯片，模数转换模块采用NI公司的PXI-5102，上位机的数据采集程序采用Labview编写。本系统有效地采用了虚拟仪器（VI）的技术，具有模块化、开放性、易于交互、可扩展的特点，测试结果表明，其分辨率达到0.1 mm，符合设计要求。     

Development of a broadband laser in the UV region

A frequency comb in the UV region with a bandwidth greater than 100 MHz is generated by successive frequency shifts of a single mode laser by an acousto-optic modulator coupled to a passive ring cavity. The obtained spectrum is particularly suitable for laser cooling when a large velocity capture range is required as in the case, for example, of ions confined in a storage ring. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Integration of digital signal processing technologies with pulsed electron paramagnetic resonance imaging

The integration of modern data acquisition and digital signal processing (DSP) technologies with Fourier transform electron paramagnetic resonance (FT-EPR) imaging at radiofrequencies (RF) is described. The FT-EPR system operates at a Larmor frequency (L(f)) of 300MHz to facilitate in vivo studies. This relatively low frequency L(f), in conjunction with our approximately 10MHz signal bandwidth, enables the use of direct free induction decay time-locked subsampling (TLSS). This particular technique provides advantages by eliminating the traditional analog intermediate frequency downconversion stage along with the corresponding noise sources. TLSS also results in manageable sample rates that facilitate the design of DSP-based data acquisition and image processing platforms. More specifically, we utilize a high-speed field programmable gate array (FPGA) and a DSP processor to perform advanced real-time signal and image processing. The migration to a DSP-based configuration offers the benefits of improved EPR system performance, as well as increased adaptability to various EPR system configurations (i.e., software configurable systems instead of hardware reconfigurations). The required modifications to the FT-EPR system design are described, with focus on the addition of DSP technologies including the application-specific hardware, software, and firmware developed for the FPGA and DSP processor. The first results of using real-time DSP technologies in conjunction with direct detection bandpass sampling to implement EPR imaging at RF frequencies are presented.