反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

反常氧化碲声光偏转器控制理论研究

根据晶体的声光特性以及反常布喇格衍射的Dixon方程,得出了氧化碲声光偏转器在反常布拉格衍射条件下的参量矢量关系.分析了超声波方向、入射光角度、衍射光角度与声波频率之间的关系.针对卫星光通信中衍射角固定的应用情况,通过数值求解和参量拟合,建立了一个基于平面方程的简单控制模型.利用该模型可以很快得到超声控制频率,使衍射角固定不变.     

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．     

多通道声光偏转选址开关

本文报道1×N多通道声光偏转选址开关的研究.由 Ti 扩散 LiNbO₃波导上两个短程透镜和一个倾斜 chirp 叉指换能器构成的集成光学声光偏转器,在两端分别对接一根和N根单模光纤时,用作多通道选址开关,在换能器带宽为200MHz,对1.3μm波长,可实现N=24;带宽增加到500MHz,可达到N=64,在波长为0.633μm的 He-Ne 激光下进行的实验和理论符合.     

方波调制时的光热光束偏转理论

本文叙述了加热光束光强以方波调制时的光热光束偏转理论,讨论了偏转信号值与加热光功率、光斑半径,两光点的相对位置及调制频率等的关系并与实验结果比较,其结果是定性一致的.     

基于Wollaston棱镜的大角度液晶光束偏转系统

设计了一种能够应用于空间光通信的大角度高精度光束偏转系统。系统采用液晶空间光调制器(LCSLM)实现小角度光束偏转,采用多Wollaston棱镜级联实现角度放大。介绍了LCSLM和Wollaston棱镜的光束偏转原理,并对大角度高精度光束偏转系统进行了仿真分析。仿真结果表明系统能够实现角度范围为±13.25°的光束偏转。国内首次提出运用Wollaston棱镜来实现大角度的光束偏转。     

关于声光效应光束偏转角的实验研究

对声光效应中光束偏转角进行了一系列实验研究.基于传统声光效应的基本原理,建立了光束偏转角理论模型并进行了相关计算.在此基础上进行声光效应的布拉格衍射实验.大量实验结果显示,所测量到的光束偏转角和理论值存在一定的差距.     

基于双声光偏转器的变频三维数字成像

提出了一种基于双声光偏转器的时序变频三维数字成像系统.此系统可以实时产生并投射具有不同空间频率的条纹结构光序列照明被测物体,可以以视频速率完成任意形状物体的三维传感.整体系统采用全固态结构,无任何机械运动部件,具有高精度、全场测量、动态可编程、普适性好等特点.给出了该三维数字成像系统对一个台阶状物体形貌测量的应用实例.结果证明DAOP对于解决具有复杂几何形状或拓扑结构物体的三维形貌测量问题是一种有效技术.     

二维声光点阵偏转的高速干涉摄影研究

本文介绍了一种利用二维声光点阵偏转技术进行高速干涉摄影的原理和方法。通过二维声光点阵偏转器件,把带有干涉图的光斑(￠6mm～￠8mm)按时间顺序偏转为10×10的光斑点阵,并记录在一张底片上。用连续激光为光源,曝光时间为10~(-5)～3×10~(-6)秒可调,幅频达10~5幅/秒,并用这种方法来记录瞬态温度场的干涉图,进行原理实验研究。     

基于双声光移频器的外差式激光多普勒测振计

分析了单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计中声光移频器驱动信号的频率稳定性和信号功率对待测振动信号的影响.为了降低声光移频器驱动信号频率漂移的影响,提出双声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并基于直接数字频率合成技术,以相位噪音低、初始相位可控的芯片AD9912为核心器件,完成了声光移频器驱动信号生成及处理模块的设计.开展了双声光移频器组成的外差式激光多普勒测振计的振动测量实验,结果表明,驱动信号生成装置可以驱动声光移频器正常工作,且测振计的本底噪音在0~10kHz频带范围内呈现平坦分布,0~1kHz频段内噪音得到明显抑制,较单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计有显著改善.     

基于双声光移频器的外差式激光多普勒测振计

分析了单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计中声光移频器驱动信号的频率稳定性和信号功率对待测振动信号的影响.为了降低声光移频器驱动信号频率漂移的影响,提出双声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计,并基于直接数字频率合成技术,以相位噪音低、初始相位可控的芯片AD9912为核心器件,完成了声光移频器驱动信号生成及处理模块的设计.开展了双声光移频器组成的外差式激光多普勒测振计的振动测量实验,结果表明,驱动信号生成装置可以驱动声光移频器正常工作,且测振计的本底噪音在0～10kHz频带范围内呈现平坦分布,0～1kHz频段内噪音得到明显抑制,较单声光移频器构成的外差式激光多普勒测振计有显著改善.     

基于塔尔博特效应的分波器和分束器

给出一个单一器件同时具有分波器和大规模分束器功能的实验结果，其设计原理基于塔尔博特自成像效应。以两波长为例，通过改变分数塔尔博特距离和光栅周期等参量，实验上实现了两波长光信号在空间上的交叉分离。     

Beam Steering Type of 1 : 4 Optical Switch Using Thermo-Optic Effect

We propose a beam steering type optical switch employing a phase shifter. It consists of collimating waveguide mirrors, an arrayed-waveguide which has deep trenches incorporating polymer materials, and input/output waveguides. The incident light is guided to the front mirror, where it is then collimated, and input to the arrayed waveguide. The number of trenches filled with polymer linearly increases in order. The refractive index of the polymer can be controlled with temperature, and the propagation direction of the output light from the arrayed waveguide can also be controlled. A switch with 15 waveguides in the array has been fabricated. The chip size is about 2:5 × 9:0 mm², the insertion loss is 10 dB, and the extinction ratio is about 10–13 dB.     

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。     

降雨对无线激光通信的影响

通过激光信号在雨介质中传输的实验发现,在大雨环境下,激光信号透射率要比在小雨或微雨的情况下大。这说明光信号在小雨时衰减较大,在大雨时衰减较小。这一现象与人们通常所认为的有所不同。针对降雨对激光信号的影响,根据Mie散射理论和Weibull雨滴尺寸分布模型,分析了不同尺寸的粒子对光的散射作用以及对衰减效率因子的影响,推导出单球粒子对光波的衰减公式,得到了衰减与降雨率的确定关系。通过数值计算发现,与小粒子相比大粒子的前向散射光强更大且更加集中;激光信号在雨介质中传输时,衰减系数在小雨时较大,中雨、大雨时较小,暴雨时不断增大。这一结果与实际情况较吻合,为激光在通信系统中的应用提供了一定的理论依据。     

Design Criterion for Micro-Machine Scanner Optical Switch Based on Beam Steering Angle Error Analysis

The micro-machine scanner optical switch is gaining attention for its ability to switch over 100 ports. A beam steering error for devices using tilted mirrors or a moving lens is analyzed and schemes to overcome the limit are reported. The channel number is limited by the achievable beam steering error. A device with several hundred ports is possible with the beam steering error under 1#x0025;. Optimized focal length or fiber mode divergence angle is beneficial for increasing the channel number. To minimize the thermal expansion effect, large focal length is required indicating need for a compensation scheme to attain larger channel number. A new type of scanning optics is proposed to overcome the limit set by the beam steering error, and a new switch network described can further expand the channel number.This paper was originally presented at the 2nd International Conference on Optical Design and Fabrication, ODF2000 which was held on November 15-17, 2000 at the International Conference Center, Tokyo, Waseda University, Japan.     

光纤直接耦合微加工型可调光衰减器

设计研制了一种新型小体积, 低成本的光纤直接耦合微加工型可调光衰减器. 该器件采用电磁微线圈驱动柔性框架上的活动光纤微位移实现信号功率衰减变化, 驱动电压为0~8 V, 工作范围0~65 dB, 动态时间响应小于2.3 ms. 器件构造工艺主要使用了CNC高精度雕刻和激光点焊封装技术. 利用有限元单元法进行器件理论分析, 并报告了其测试性能.     

热粘性对发动机排气管道中噪声传播的影响

声波在气体中传播时,气体的热粘性效应会使声波产生一定程度的衰减,且气体的声吸收系数随温度的升高而增大。由于发动机的排气温度较高,热粘性效应引起的排气管道中的噪声衰减应加以考虑。基于准平面波理论,首次计算了考虑热粘性效应时不同温度、流速和管道尺寸下排气管道中的传递损失,分析了各参数对管道中噪声衰减的影响。结果表明,随着温度和频率的升高热粘性声衰减增强,而气流流速和管道直径的增加会降低直管中的热粘性声衰减。对于简单膨胀腔,传递损失的预测结果表明,热粘性效应使通过频率处的声衰减有所改善。