回旋行波放大器中的电子束群聚与增益

 给出了描述回旋行波放大器中辐射场演化的方程组,对电子束的群聚做了详细的理论分析,推导出了辐射场小信号增益的解析表达式,并得到两点结论：在小信号区,力群聚作用可超过惯性群聚作用而产生负增益;在一定条件下,轴向群聚和角向群聚这两种作用可以相互增强。     

回旋行波放大器中的电子束群聚与增益

给出了描述回旋行波放大器中辐射场演化的方程组,对电子束的群聚做了详细的理论分析,推导出了辐射场小信号增益的解析表达式,并得到两点结论：在小信号区,力群聚作用可超过惯性群聚作用而产生负增益;在一定条件下,轴向群聚和角向群聚这两种作用可以相互增强。     

基于可变荧光统计学分布的水体藻类活体细胞数分析方法

可变荧光量与藻类活体细胞数有良好的相关性,然而在浮游藻类种类、尺寸及生长周期等条件不同的情况下,藻类单细胞的可变荧光量存在明显差异,直接利用可变荧光强度计算藻类活体细胞数将存在很大误差。因此,提出了一种基于可变荧光统计学分布的水体藻类活体细胞数分析方法。根据子样本细胞数的分布形状与可变荧光量一致的特点,利用可变荧光量的分布形状直接计算样品中藻类活体细胞数。研究结果表明,在浮游藻类单细胞的可变荧光量变化44倍的条件下,基于可变荧光统计学分析方法计算的活体藻细胞密度与显微镜的镜检结果基本一致,两者线性拟合的相关系数在0.93以上,相对误差绝对值的平均值在5.98%～16.94%之间,说明所提方法基本解决了藻类单细胞的可变荧光量对活体藻细胞计数结果的影响。     

光孤子脉冲在增益色散和增益饱和非线性介质中的传播

本文获得了增益色散和增益饱和非线性介质中的光孤子脉冲的解析解。数值计算结果表明,在这类介质中光孤子脉冲传输是可能的,然而由于波传输的内禀特性,这种稳定传输被限制在较短的距离内。在高能量脉冲注入的情况下,光孤子脉冲将分裂为不同传输速度的多个光脉冲。     

基于交叉增益调制效应全光波长变换中半导体光放大器增益与变换光脉冲啁啾分析

对于半导体放大器(SOA),由于连续光注入其有效增益降低,本文提出基于SOA交叉增益调制效应(XGM)全光波长变换(AOWC)简化的系统模型,应用此模型详细分析了信号光功率(P_s)、信号光脉宽(t_p)、泵浦电流和探测光功率(P_cw)对于变换光啁啾的影响.     

基于光脉冲诱导快相与弛豫荧光的光合作用参数测量技术

为了更准确获取反映植物生理状态的荧光动力学曲线,基于光合作用电子传递过程研究了植物光合作用参数测量技术.采用可变光脉冲技术将植物光合作用过程分段为快相与弛豫过程,并测量激发光诱导产生的荧光动力学曲线.对激发光带宽与响应时间进行了定量分析;对I-V转换单元与MFB滤波器进行了设计与仿真分析,获取快相荧光动力学信息;采用同步脉冲采样积分技术,对微弱弛豫荧光进行积分,实现了快相与弛豫荧光动力学曲线的完整测量,并结合非线性拟合算法获取光合作用参数.测试结果表明,系统信噪比达到23.8 dB;暗适应与光适应下,本系统所测Fv/Fm与Water-PAM测量结果的线性相关系数分别达到0.980和0.997.该研究结果为植物光合作用研究及过程参数测量提供了一种测量手段.     

荧光动力学法藻类初级生产力测量中光合尺寸单元校正方法研究

荧光法作为一种非侵入性测量手段,能够实现水体藻类初级生产力的快速测量。然而在目前初级生产力荧光动力学分析中,藻类光合尺寸单元通常采用固定值,导致初级生产力测量结果发生偏差,特别是水体存在蓝藻时尤为明显。光合尺寸单元定义为光合反应中心浓度与叶绿素浓度的比值。为获得准确的水体藻类光合尺寸单元以提高初级生产力测量结果的准确性,利用激发荧光光谱分析水体蓝藻和其他真核藻占比,以此为基础对混合藻样品光合尺寸单元进行校正,并提出一种基于光合尺寸单元校正的荧光法藻类初级生产力测量方法。纯种样品和混合样品初级生产力比对测试实验结果表明:纯种蓝藻、绿藻、甲藻样品的初级生产力测量误差由校正前的38.8%、14.3%、13.2%下降至3.9%、4.1%、5.2%;混合样品初级生产力最大和平均测量误差由校正前的20.4%、15.2%下降至4.5%、5.2%。该结果证明,所提校正方法可有效解决光合尺寸单元使用固定值带来的初级生产力测量偏差问题,为提高水体藻类初级生产力测量结果的准确性提供了重要参考。     

高功率超短脉冲在增益介质中的传输特性

在考虑了增益介质的群速度色散、克尔非线性效应、增益饱和和增益谱后,推导出了光脉冲在介质中的传输方程.采用分步傅里叶变换法数值模拟了高功率线性啁啾脉冲在增益介质中的传输状态,并着重讨论了增益色散对光脉冲形状和功率谱的影响.计算结果表明:当高功率超高斯光脉冲在增益介质中传输放大时,脉冲形状变得尖锐,峰值向脉冲前沿移动;功率谱峰值向低频方向移动,并且在功率谱边缘形成非对称振荡结构;当介质的增益色散增大时,光脉冲光谱宽度变窄,峰值功率减小,因此对于宽光谱脉冲,增益色散将会导致损耗.     

Pulse Signal Distortion Characteristic in Erbium-doped Fiber Power Amplifier

1.Intr0ducti0nTheerbium-d0pedfibcrp0x`eran1[7lificrhasrecentlybcenal)I>IiedinmanyappIicd1,iclds.F0rasmallsignalinput,the0utputsignalclist0rti0nisalwaysnegligible.H0wever,ins0meapp1iedfie1dssuchasCATV,submarincc0mmunicati0nandl0calnetw0rk,itisneccssaryt0c0nsiderthepuIsesignaldist0rti0nbccausc0fthehighsignalinputp0wer(~UW).F0rthetw0kinds0fpu1sesignaI(T,XT,TpXT)x`'ithdifferentpulsex`idth,we0btainac10sed-f0rms01uti0nt0theph0t0ntransp0rtequati0nsandtherateequati0ns,andanalyzetheirnumericalca…     

脉冲形状对脉冲经光纤放大器传输后功率增益的影响

基于描述脉冲放大过程的时间相关非线性辐射迁移方程,对不同形状脉冲经掺镱光纤放大器传输后的功率特性进行了分析,该方程同时考虑了光与介质的相互作用.数值结果表明,在相同的脉冲能量下,不同形状脉冲经放大器放大后的功率增益随入射脉冲形状不同而不同,并且功率增益的差异在脉冲前沿比较大.这使得放大器输出脉冲峰值向前沿的偏移量以及峰值功率的放大倍数都与脉冲形状有关.尤其是当入射脉冲的能量较大时,不同形状脉冲的峰值功率的放大倍数明显不同,以超高斯脉冲为最大,高斯脉冲、双曲正割脉冲次之,洛伦兹脉冲最小.     

组合式双程同轴放大器中单元放大器的增益控制

针对“神光Ⅱ”激光系统主放大器组合结构的特点，提出了一种利用角变反镜（AVM）实现单元放大器的增益控制的新方案，分析了角变反镜衰减引起的双程放大器增益的变化。     

基于半导体光放大器中交叉增益调制效应的波长转换啁啾特性的分析

对基于半导体光放大器中交叉增益调制效应的波长转换后信号的啁啾特性进行了分析。研究了输入信号光和参考光和功率、波长、转换速率、信号光消光比以及半导体光放大器的偏置电流对转换后信号啁啾的影响。     

空分复用光纤放大器增益均衡技术研究进展

随着第五代移动通信技术的正式商用,全球网络流量的需求呈爆炸式增长,传统单芯单模光纤通信系统的容量已接近香农极限,实现通信系统的升级扩容迫在眉睫.空分复用光纤通信系统基于空间维度复用,可有效解决未来通信系统的扩容难题,而空分复用光纤放大器是不可或缺的核心器件和研究焦点之一.当多信道功率增益不均衡时,功率差将会随传输距离的...     

基于环形芯光纤的超低差分模式增益涡旋光纤放大器

提出了一种基于环形芯铒离子部分掺杂光纤的涡旋光纤放大器。针对该掺铒光纤的放大特性,研究了光纤长度、掺铒浓度与抽运功率对信号模式增益特性的影响。研究结果表明,该光纤放大器能够支持22个轨道角动量模式稳定传输,且C波段(1 530～1 565 nm)所有信号模式增益大于23 dB,信噪比高于27 dB,差分模式增益小于0.015 dB。所提出的基于环形芯光纤的涡旋光纤放大器具有支持轨道角动量模式数量多、差分模式增益低、信噪比高的优势,对于OAM复用长距离传输系统中的在线放大具有重要参考价值。     

基于低空成像高光谱系统探测植被日光诱导叶绿素荧光

植被叶绿素荧光与光合作用关系密切,被认为是光合作用的有效探针。该研究利用成像高光谱传感器和无人飞艇构建了一套适用于低空叶绿素荧光探测的系统。针对低空叶绿素荧光探测中,太阳下行辐射光谱难以获取的情况,基于已有的aFLD方法,提出一种新的叶绿素荧光提取方法a3FLD,该方法利用了非荧光发射体,且考虑植被反射率在夫琅和费线附近的变化。通过模拟数据以及实测数据对两种提取结果进行了比较。模拟数据分析结果显示：当地物的反射率在夫琅和费线附近存在一定的变化时,a3FLD计算得到的荧光值误差小于aFLD,地物反射率变化越大,a3FLD的改进越明显。对低空高光谱影像数据的分析显示：aFLD和a3FLD提取不同植被的日光诱导叶绿素荧光相对大小关系相一致,与作物所处的生长阶段吻合。但aFLD荧光提取值比a3FLD高15%左右。aFLD的结果中有部分非荧光发射体得到较强荧光,a3FLD能改进此问题。结果显示,利用该系统和方法能够成功地提取到植被叶绿素荧光,且所提出a3FLD方法提取的结果优于aFLD方法。     

On the Similarity of the Statistical Characteristics of Spontaneous Radiation of a Quantum Amplifier at Different Gain Factors

The transformation laws governing the statistical properties of the quantum noise of an optical amplifier when its gain factor and spectral line profile are varied are considered. The correlation functions of quantum noise both at the amplifier output and after nonlinear transformation normalized to the correlation time of quantum noise at the amplifier output were found to be independent of the amplifier gain provided that it exceeds 10 for the Gaussian spectral line profile and 10³ for the Lorentzian profile. The spectral density of quantum noise transformed in a nonlinear system was shown to possess the same similarity property. It was found that the statistical characteristics possess a similarity property even in the case of variation of the spectral line profile from Gaussian to Lorentzian. It was concluded that such a characteristic of quantum noise of an optical amplifier as the correlation time bears virtually all information on the above-mentioned statistical properties at a reasonably large amplifier gain. The similarity property revealed has an important application. It allows finding the matching condition between the optical signal spectrum and the gain profile of the optical quantum amplifier to achieve the highest sensitivity of signal detection by the amplifier.     

基于LabVIEW的连续变量相位检测系统

构造了一种连续变量相位检测平台.发射端采用相位调制器产生连续的相移,接收端使用零差探测器测量光场的正则相位,选用NI的高性能数据采集卡PCI6111E控制整个系统.使用LabVIEW虚拟仪器模块化编程技术,包括PID控制、DAQmx数据采集和三角拟合,缩短系统开发时间,提高编程效率.通过琼斯矩阵理论推导和实验验证了连续变量相位检测系统的可行性,结果表明零差探测器输出电压与相位调制器输入电压成余弦关系,为连续变量量子密钥分配研究提供了一种新方法.     

叶绿素荧光成像技术的葡萄霜霉病早期检测

葡萄霜霉病对葡萄生产构成严重威胁,尽早防治是治理霜霉病的关键.为了对该病进行早期检测,以PCR检测获取的霜霉病相对生物量作为霜霉病侵染的依据,从暗适应—光适应—暗弛豫3个光合生理状态连续变化过程中,采集80个人工接种霜霉菌叶片和80个健康对照叶片连续6 d的叶绿素荧光图像.对比健康和接种叶片叶绿素荧光动力学曲线、参数图...