光致变色二芳基乙烯多波长光存储研究

多波长光致变色存储是基于光致变色原理的一种高容量光存储方法.介绍了多波长光存储的存储原理、系统构成和光盘结构.利用三波长光致变色存储实验装置，进行了三波长光致变色存储的实验.结果显示，实验中采用的三种光致变色材料可用于多波长存储，多波长存储读出信号对比度较高，各记录信号之间几乎无串扰.记录信息经50次低速读出后仍保持较高对比度. 关键词： 多波长 光致变色 光存储 串扰     

光致变色多阶光存储中的光学串扰分析

利用光致变色材料的灰度分阶特性可以实现多阶光存储。以傅里叶光学和光致变色记录符的可叠加性为基础,采用霍普金斯标量衍射理论的经典归-化坐标,对光致变色多阶光存储中的光学串扰进行了理论建模和数值分析。作为后续电通道补偿设计的前提。数值计算结果表明：相邻记录符与盘基信号的交叉串扰项是光学串扰的主要成分,且随着中心距的增加,相邻记录符引起的串扰迅速降低;当无寻道误差时,邻道记录符引起的串扰可以忽略;高阶记录符引起串扰要明显高于低阶的串扰。且影响多阶存储的可分阶性;实验结果很好地验证了所建立的模型的合理性。     

光致变色材料多阶光存储模型与实验

光致变色材料具有光子型反应的特点,控制光致变色材料吸收的光子数就可以控制材料的反应程度,从而实现多阶存储。根据光化学反应的原理,分析了光致变色材料的写入过程,建立了光致变色多阶存储写入过程的反射率模型。根据该模型的仿真计算结果,设定了一组合适的曝光量,在1,2_双(2_甲基_5_(4_(1,3_二氧戊环基)苯基)噻吩_3_基)全氟环戊烯材料上实现了8阶存储。     

光致变色多阶游程光存储研究

多阶游程存储是一种不改变光学系统而显著提高光存储容量和数据传输率的新方法.介绍了光致变色多阶游程存储原理和实验系统.提出了基于光致变色原理的多阶游程存储数学模型，该模型反映了记录符反射率与曝光功率、曝光时间之间的非线性关系，并在此基础上确定了光致变色多阶游程存储的写策略.基于650nm光致变色材料进行了4阶游程存储的动态实验.结果表明，实验中采用的650nm光致变色材料可用于多阶游程存储，采用的写策略能够有效地使记录信道线性化，利于采用适合线性系统的信号处理方法. 关键词： 多阶游程 光致变色 光存储 写策略     

低串扰的多波长光纤光栅色散补偿器

分析了光纤光栅色散补偿系统中的串扰，并比较了几种常用的多波长光纤光栅色散补偿器的串扰特性，结合串联的窄带光纤光栅和取样光纤光栅的优点，提出一种抑制光纤光栅色散补偿系统串扰的方法.它通过在邻近信道间引入随机时延差，既能改善取样光纤光栅的线性串扰特性，又能抑制交叉相位调制效应和四波混频等非线性串扰.使用该方法可以得到具有低串扰的多波长光纤光栅色散补偿器.     

多波长光交叉连接节点中的串扰研究

密集波分复用技术(DWDM)在提供传输能力的同时,还具有无可比拟的联网优势.光交叉连接(OXC)是其中的关键技术.由于OXC可对光波长进行全光的交叉连接,极大的提高了系统的容量.但由于在光链路上没有电的再生,使得噪音在光信道上积累起来,尤其是引入无法消除的同频串扰对系统造成了严重的影响.本文从全光通信网络(AON)的几种节点结构出发,讨论了信道的串扰机制,并对如何优化OXC节点结构进行了研究.     

光伏型HgCdTe阵列探测器的电学串扰

阵列探测器单元间的串扰是影响探测效果的重要因素,研究探测器的串扰机理及其抑制措施有助于优化探测器性能。针对激光辐照线阵HgCdTe探测器实验中的串扰现象,使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件建立了激光辐照探测器的三维仿真模型,通过模拟芯片内载流子浓度分布、光电流和电场,揭示了电学串扰的产生机理,并针对该器件提出了沟槽隔离的抑制串扰措施。研究结果表明：光生载流子沿线阵排列方向的横向扩散是造成被辐照像元附近像元串扰的直接因素,但对距离辐照区域较远的像元影响较小;公共P极电压降低是导致距离辐照区域较远的像元产生响应的根本原因。此外,仿真结果验证了提出的沟槽隔离措施对电学串扰具有显著的抑制效果。     

全光网中的同频串扰

本文分析了全光网中光分插复用节点和光交叉连接节点的同频串扰问题.同频串扰分为相干串扰和非相干串扰,他们对网络性能的影响不同.我们对节点的同频串扰进行了详细的分析和理论推导,并得到了其光功率代价和同频串扰之间的数学关系.     

眼镜式立体显示中的串扰分析及消除方法研究

随着立体显示技术的广泛应用,立体显示图像质量受到了越来越多的重视.目前,串扰现象是影响立体显示技术中图像质量和观看舒适度最主要的因素之一.为消除眼镜式立体显示技术中的串扰现象,提出了一种基于图像处理的串扰消除方法.该方法从观看者的角度出发,将观看通道与非观看通道具有相同灰度时透过观看通道眼镜测得的亮度定义为理想输出亮度,利用亮度计测量得到的眼镜式立体显示器的光输出特性,经过计算得到左右视图灰度查找表,应用左右视图灰度查找表在显示立体图像时消除串扰.分析结果表明,提出的方法平均串扰减少率的理论值高达75％.同时,提出的方法合理利用了非观看通道的漏光等串扰信号,将立体图像亮度提高了12％.提出的方法应用简单,同时适用于时间复用和空间复用的眼镜式立体显示技术.     

不同材料CMOS阵列电串扰特性的分析及比较

从传感器的响应及电子扩散原理分析了影响CMOS阵列串扰特性的几个主要因素。选择了锗、硅、砷化镓这几种常见的光电材料,分析并比较了材料特性对CMOS阵列串扰特性的影响。具体分析了三种光电材料在各自光谱响应峰值波长下,不同入射条件和结构参数对应电串扰的输出情况。结果表明:在相同条件下,锗材料制作的CMOS阵列具有最大的电串扰输出,在结构条件一致的前提下,入射光的功率在200μW时,锗材料CMOS阵列的串扰比硅和砷化镓材料分别高了58.97 mV、115.81 mV。结构参数对不同材料CMOS阵列具有相同的影响规律,但是锗材料CMOS的串扰变化最为显著,在其他参数不变的情况下,耗尽层宽度为1μm时,锗材料CMOS的串扰输出比硅和砷化镓材料的分别高了56.67mV、121.84 mV。分析结果为CMOS阵列材料的选择及串扰抑制技术提供了参考数据。     

基于光纤光参量放大的异步双波长全光再生技术研究

本文提出了一种新型的多波长全光再生方案,利用相位时钟光纤光参量放大,并采用相邻信道偏振正交的方法,实现对由异步信源产生的双波长信号全光再生.理论分析了参量放大中的增益饱和现象用于幅度噪声抑制,以及利用相位时钟及后续色散实现对信号定时的机理.在这个基础上,对两个独立信源产生的异步双波长10Gbit/s信号进行再生实验,实验表明该方案有效的抑制了基于多波长3R再生系统中信道间的四波混频与交叉相位调制等非线性干扰.系统在单波长和双波长情况下分别将两路信号信噪比改善了至少6.5dB与4.5dB.误码率测试结果说明,与背对背测试结果相比,无论是在单波长还是双波长条件下,两路波长的信号经过再生后都实现了约2dB的接收机功率代价的改善.     

PV型HgCdTe线阵探测器的光学串扰

针对MCT红外焦平面阵列器件普遍存在的光串扰问题进行研究,从器件内部结构上,建立了线阵器件理论计算模型,并基于载流子连续性方程,利用Comsol软件对光串扰的大小进行了数值定量计算,研究了不同探测器结构尺寸、温度和材料等参数对光串扰的影响;从器件外部结构上,利用几何光学,研究了外部光学结构对光串扰的影响。研究结果表明,器件内部的衬底外延层厚度与器件外部的真空层对光串扰的影响最大,为今后红外焦平面器件结构的改进提供了一定的理论指导。     

应用四元数方法对光存储光学系统的建模

光存储中的光学系统是一种非同轴光学系统，其中各个光学元件的设计位置与装配精度是保证系统光线正常传输并获得准确信号的前提。四元数方法是一种可以方便地描述空间光线的传输计算与坐标变换的数学方法。通过将四元数引入到光学头光学系统的建模中，使用四元数法表征非同轴光学系统的传输方式，并给出建立光学元件的设计、安装参数与聚焦光斑、读出光斑之间关系的流程图。据此模型对各个独立的研究对象进行分析的结果，对光存储中光学系统的设计与生产装配工艺的制定有指导意义；同时,以此模型分析物镜的连续运动对光斑和读出信号的影响，对光学头中的可执行机构力矩器的设计有实践作用。     

Ag/TiO2纳米材料的制备和光致变色性能研究

 采用光催化还原法在不同温度热处理的TiO2薄膜表面沉积Ag纳米颗粒,制备了Ag/TiO2纳米薄膜材料。通过UV-Vis吸收光谱表征对比了不同温度热处理的TiO2对Ag粒子光催化沉积的影响,发现500℃退火处理TiO2薄膜较利于Ag纳米粒子的光催化沉积;在650 nm红色激光照射下,500℃退火处理的Ag/TiO2样品具有明显的光致变色现象,对此变色过程中涉及的机理进行了讨论,且发现随着Ag纳米颗粒光催化沉积时间的增长,Ag/TiO2薄膜光致变色的响应速率提高,但Ag纳米颗粒过多会抑制Ag/TiO2薄膜的变色响应速率。     

菌紫质高密度偏振全息光数据存储实验研究

实验研究了基因改性菌紫质BR_D96N薄膜在不同偏振光记录下的全息存储特性，比较了不同 偏振态记录光和读出光对衍射像光强及信噪比的影响. 实验结果表明，与其他偏振全息记录 相比，正交圆偏振光记录可实现衍射光偏振状态与散射噪声偏振状态的分离，得到高信噪比 的衍射像，同时还具有高的衍射效率. 以 He_Ne 激光器（633nm，3mW）为记录和读出光源 ，用空间光调制器作为数据输入元件，CCD作为数据读出器件，采用傅里叶变换全息记录的 方法，在 BR_D96N 薄膜样品60μm×42μm的面积上进行了正交圆偏振全息数据存储，达到 了2×10⁸bit/cm²的存储面密度，并实现了编码数据的无误读出与 还原. 关键词： 菌紫质 偏振全息 光致变色 光致各向异性 高密度光存储     

利用多像素光子计数器的光学串话效应提高光子探测效率

通过分析多像素光子计数器(MPPC)的工作原理和其光学串话(OC)效应的特点,提出在使用MPPC输出雪崩信号的幅度或电荷量作为光子计数的参量时,利用MPPC的OC效应能提高MPPC的光子探测效率的观点,并从理论上分析了OC效应对光子探测效率的影响。理论分析结果显示,在这两种光子计数模式下,利用OC效应能明显提高MPPC的光子探测效率。利用本文模型计算得出当MPPC的雪崩单元数M为1 600个,忽略OC效应时的光子探测效率等于30%,光学串话概率等于50%,以及单脉冲入射光子数均值为10时,包含OC效应影响的等效光子探测效率可提高50%,达45%左右。该结果对MPPC在天体物理、粒子物理、荧光光谱探测等弱光探测场合的应用有一定指导意义。     

Theoretical analysis of crosstalk between oxygenated and deoxygenated haemoglobin in focal brain-activation measurements by near-infrared topography

The crosstalk between concentration changes in oxygenated haemoglobin and deoxygenated haemoglobin calculated by the modified Lambert-Beer law in near-infrared topography is theoretically investigated. The changes in intensity detected with probe pairs on the scalp caused by the concentration change in either oxygenated or deoxygenated haemoglobin induced by the focal brain activation is predicted by Monte Carlo simulation. The topographic images of the changes in oxygenated and deoxygenated haemoglobin are obtained from the changes in the intensity of light at two wavelengths detected by probe pairs to evaluate the crosstalk. The crosstalk slightly depends on the positional relationship between the probe arrangement and the focal brain activation and is minimised when the focal brain activation is located below a measurement point that is the midpoint between a probe pair. The 690-/830-nm wavelength pair is practically effective for reducing the crosstalk, especially the crosstalk from oxygenated haemoglobin to deoxygenated haemoglobin, in the NIR topography.