温度对铌酸锂电光相位调制特性的影响

利用折射率椭球基本理论对线性电光效应进行了分析,对单轴晶体铌酸锂电光相位调制器的温度特性进行了研究。通过计算机进行数值模拟计算,分析了加电场时光通过LiNbO3电光调制器后出射光的相位变化与温度间的关系,得出在横向和纵向调制中温度对相位改变的影响。研究发现,无论在横向还是在纵向调制下,入射光偏振方向不同但其各自受温度影响的相位变化趋势大体一致,即随着晶体中温度的增加而增大。计算结果表明,LiNbO3电光调制的最佳使用方案为：电场沿x主轴方向施加,入射光偏振方向为感应主轴x’方向,且LiNbO3电光调制器粟用横向相位调制方式。     

温度不敏感偏振无关电光调制器设计

 利用LiNbO3晶体电光系数之间的关系,提出一种全新的温度不敏感偏振无关电光调制器。该调制器采用2块LiNbO3晶体紧密相贴的结构,2块晶体加同一横向电压,电极设计和制作相当简单,无偏振片,无偏振损耗。采用线性电光效应的耦合波理论对光在调制器中的传播进行研究,理论计算表明：光通过调制器后,其输出强度不依赖于入射光的偏振状态;另外,数值计算结果表明：当温度在-20℃到60℃之间变化时,调制器输出光强的扰动不超过1.5%。     

行波电极硅-有机复合集成电光调制器理论分析与实验研究

对基于行波电极的硅-有机复合集成电光调制器进行研究,构建调制器的波导电极结构模型,分析特征阻抗和微波有效折射率对调制器频率响应的影响。通过对电极结构的仿真优化,完成调制器芯片的设计与制备,研究电光聚合物材料的片上极化工艺,得到高性能硅-有机复合集成电光调制器。对研制调制器电极的电学S(Scatter)参数进行测试,分析得到的电极特征阻抗和有效折射率与仿真设计结果基本相符。测试得到电光调制器的3 dB带宽大于50 GHz。     

新型高速光发射模块的设计与分析

介绍了用于高速、宽带光纤通信系统的铌酸锂(LiNbO3)光发射模块的优化设计方法。分析比较了半导体器件与铌酸锂波导器件在作为光纤通信光发射模块时的优缺点。对光发射模块的两个主要器件———掺铒铌酸锂(Er∶LiNbO3)波导激光器和LiNbO3电光调制器进行了结构设计和分析。分析和讨论了电光调制器带宽及半波电压随器件主要参数的变化关系。用BPM软件模拟了所设计的模块的结构特征。该发射模块的发射峰值波长为1531nm,调制速率为10Gbits/s。     

100GHz复合型行波电极铌酸锂电光调制器

对于新型低损耗的复合型行波电极系统，我们已作了理论分桥和实验研。本文介绍用此复合型行波电极系统研制的微波三毫米波段的铌酸理光波导(Ti：LiNbO3)电光调制器。行波电极的微波传输损耗系数小于0．3dB／(GHz1/2．cm)，调制器半放电压为5．2V，在微波三毫米波段(92．5—104．3GHz)内测得的调制度频率响应变化为4dB。调制器微波输入端用我们自行研制的适用于110GHz的同轴插座，器件在外形及光、电输入输出方式上与实用的带尾光缆的产品化调制器兼容。     

高频电光调制驱动器的设计

要想实现两台独立激光器的相干合成,需要在得到相位差信号的基础上,利用相位差信号去实时控制LiN-bO3电光晶体,以此达到弥补相位跳变的目的。由于相位差信息是随机变化的,而且其幅值很小,不能直接驱动LiNbO3电光晶体,所以需要经过放大处理。利用前置放大器LMH6624和高压放大器PA98设计了一个高频电光调制器的驱动电路,将拍频信号中分离出来的相位差信号经过驱动电路放大后去控制LiNbO3电光晶体,以此改变通过电光晶体的光束的相位,为进一步实现相干合成打下基础。     

应用HFSS和Designer对电光调制器的协同仿真

应用ANSYS公司的HFSS和Designer对一种内嵌共面波导电极结构的聚合物电光调制器进行了协同仿真,设计出了带宽为56 GHz的聚合物电光调制器.通过对光波有效折射率和微波有效折射率的优化,实现了速度匹配.同时利用协同仿真方法对电极进行了优化设计,实现了阻抗匹配并降低了微波损耗.结果表明应用协同仿真方法可以提高计...     

Si2N2O基体铌酸锂调制器有限元法研究

提出一种新型基于Si2N2O基体的LiNbO3行波调制器,利用有限元方法对该调制器进行数值分析并获得调制器的优化结构尺寸.该新型调制器带宽达到120 GHz,半波电压为3.5 V,特性阻抗为50.2 Ω.结果表明该调制器具有大的调制带宽和良好的阻抗匹配,在未来光通信中具有很好的应用前景.     

硅基GHz高速电光调制器研究进展

硅基高速电光调制器是新一代密集波分复用系统和光时分复用系统中的关键光电子器件，他的运用可以降低光通讯系统的制作成本并且大大有利于未来的硅基光电集成．目前国际上已经实现的硅基高速电光调制器件的调制速率已经超过6GHz．文章对国外硅基高速电光调制器的最新研究进展进行了介绍，评述了各种基于不同电学和光学结构的硅基电光调制器，对不同类型器件在制作和应用中的优缺点进行了比较．     

光电子技术与器件 光调制与器件

TN761 2006032404LiNbO3电光调制器的小信号功率测试法研究=Measure-ment of Li NbO3modulator frequency response using small-signal power measuring technique[刊,中]/黄亨沛(中科院半导体所集成光电子学国家重点实验室.北京(100083)) ,伞海生…∥光电子·激光.—2006 ,17(1) .—37-40阐述了小信号功率测试法测量Li NbO3电光调制器频率响应的原因,对传统的小信号功率测试法加以改进,在以网络分析仪(VNA)为主的常用扫频测试系统基础上建立起一套简单可靠的新型测试系统,实现了计算机控制自动测量。改进的测试方法考虑了测试系统中…     

基于灰度相关的图像匹配算法的改进

针对目前图像匹配算法中存在的匹配精度不高和匹配速度慢的缺点，对基于灰度相关的2类匹配算法——最小误差法和相关系数法进行了改进。最小误差法采用新的ML距离法，提出动态调整阈值的方法，既保证了匹配精度，又避免了局部噪声的影响；相关系数法对相关系数的计算公式进行了简化，并采用三步搜索策略进行匹配，以达到减少计算量和搜索位置的目的。实验证明：改进后的算法，在保证一定匹配精度的条件下，匹配速度大大提高，能够满足实际应用中的实时性要求。     

基于匹配网络若干问题的推论

深入分析了匹配网络中存在的基本问题，并归纳出６个推论。     

准相位匹配倍频系统的带宽性质研究

根据准相位匹配倍频原理,讨论了实现宽带二次谐波转换需要满足的条件.以周期性极化铌酸锂晶体和掺杂氧化镁（7mol%）周期性极化铌酸锂（7mol%MgO-PPLN）晶体为例,分别比较了0型（e+e→e）和Ⅰ型（o+o→e）两种准相位匹配情况下宽带高效二次谐波转换的特性.研究表明,对于7mol%MgO-PPLN晶体,同时满足准相位匹配条件和群速度匹配条件的中心波长和带宽向短波方向移动,且0型（e+e→e）准相位匹配情况下可以获得更大的带宽.     

基于投票加权累积度量的模板匹配算法

从点集相关性的角度提出了一种新的模板边缘图像匹配度量——投票加权累积度量(WVAM),在该度量中融入了抗几何畸变以及抗杂点与相似区域干扰的机制,能够实现异源情况下模板边缘图像的匹配定位。为了进一步提高WVAM匹配的单相关峰特性,转换点的坐标投票为局部结构信息投票,形成了融入局部结构相似性的投票加权累积度量(LSS-WVAM),该度量能够表征模板边缘图像与待匹配区域的整体结构相似性,更具有稳健性。在仿真实验中利用全局与局部度量信噪比作为评价指标,证明了WVAM具有比LTS-HD(Least trimmed square Hausdorff distance)更好的全局单峰与局部梯度特性。与WVAM相比,LSS-WVAM在全局和局部性能上约提高30%和4%。     

基于形态矩阵的图像模糊匹配方法

将模糊匹配方法与形态矩阵方法相结合，构造了形态矩阵模糊匹配关系的隶属函数，并给出 了形态矩阵的模糊匹配判据，用以比较图像的形态特征. 分析和实验结果表明，采用该方法 对图像进行匹配分析时，能够对图像进行更有效的检索. 关键词： 模糊匹配 隶属函数 形态矩阵的模糊匹配     

某型运输机纵向等效拟配的问题及分析

某型运输机试飞纵向短周期等效拟配中在两个问题,一是纵向杆输入时长较长,频域辨识时高频段结果较差,二是在高阶电传飞机等效拟配时选择单拟配还是双拟配的问题,为了解决这两个问题,提出了时域辨识方法和对比分析传统机械式飞机和电传飞机试验数据方法;飞行试验数据处理结果表明,对于输入时间较长的试验动作,时域辨识效果较频域辨识好,使用时域和频域辨识结合的方法,大大提高了试飞数据的适用性;通过比较传统机械式飞机和现代电传飞机的试飞数据及拟配结果,发现高阶电传飞机必须使用双拟配方法才能更全面评价飞机特性;文中提出的辨识方法和分析方法很好地解决了某型运输机等效拟配中遇到的问题,可供其他电传飞机飞行试验参考。     

Designing and manufacturing a piezoelectric tile for harvesting energy from footsteps

The objective of this research is to design a piezoelectric tile for harvesting energy from footsteps and to optimize the system for harvesting maximum energy. Because piezoelectric modules easily break when directly subjected to energy generated by human movements, we designed a tile that employs indirect energy transmission using springs and a tip mass. We aimed at matching the mechanical resonance frequency of the tile with that of the piezoelectric modules. The resonance frequency of a piezoelectric module with a 10-g tip mass was almost similar to the vibration frequency of the tile at 22.5 Hz when we dropped an 80-g steel ball from a 1-m height. We performed impedance matching and realized a matching value of 15 kΩ. Under these optimal mechanical and electrical conditions, we harvested 770-μW RMS and 55-mW peak output power.     

基于LTS-HD的像素跳跃式快速景象匹配算法

在分析Hausdorff距离特性的基础上,提出了一种两级实时景象匹配算法.与传统各种利用图像多尺度特征的多级匹配方法不同,该算法利用Hausdorff 距离特性直接在原分辨率图像上进行匹配,通过“减少匹配位置”以及“减少匹配位置相似性测度计算量”两种途径缩短匹配时间.跳跃式搜索极大地减少了参与匹配的位置数;而在每个匹配位置,只计算由特征点组成的两个点集间的LTS-HD相似性测度,非特征点不参与计算,从而大大减少了该匹配位置的相似性测度计算量.为了保证匹配准确度,采用由粗到精的两级匹配策略,第一级采用像素跳跃式全局搜索获得粗匹配点,第二级以第一级匹配为基础,在以粗匹配点为中心的δ邻域内局部遍历搜索获得精匹配点.仿真分析表明,提出的算法相比传统的遍历搜索及遗传算法耗时短且定位准确,在实时图存在严重遮挡的情况下仍能正确匹配.     

Double quasi phase matching for both optical parametric oscillator and difference frequency generation

We present simultaneous phase matching of optical parametric oscillator (OPO) and difference frequency generation (DFG), using a noncollinear interaction in periodically poled crystal with single grating. Selecting proper grating period Λ and titled angle ξ between the grating vector G and the optical axis of crystal, the noncollinear scheme provides double phase matching solutions over continuous regions of the midwave infrared spectrum. At certain wavelength regions, for DFG process the group velocities between interaction pulses are matching and the phase matching bandwidth reaches maximum. Selecting the different grating period, the broadband midwave tuning and better gain spectrum can be obtained at different wavelength range. For the certain period grating the conversion efficiency is higher. Hence, using the double phase matching configuration, the broadband tunable midwave infrared wave can be produced in single grating. But the configurations have a relatively narrow angular bandwidth.     

基于区域协方差的惯性组合导航景象匹配算法

 针对景象匹配辅助惯性组合导航系统需要快速准确获取飞行器位置和航向偏差的要求,提出了一种基于区域协方差的实时图像匹配算法.算法采用区域协方差矩阵的距离作为图像匹配时的相似性度量.首先,对图像进行高斯平滑滤波,提取图像的多种特征计算区域协方差矩阵,利用金字塔多级匹配技术进行全局搜索,获得测试图在参考图中像素级匹配位置.然后,利用全局匹配的结果,在实测图上选取多个局部区域,分别进行局部搜索匹配,获取参考图和实测图中一一对应的局部匹配集.最后,利用RANSAC算法和最小二乘算法计算出两幅图像间的最优相似变换参量.仿真分析表明,该算法能满足景象匹配辅助惯性组合导航系统实时性、精确性和鲁棒性的要求.