线性啁啾光栅结构参数优化的定量研究方法

本文用统计二阶矩定量描述了光栅色散的振荡行为,并定义了一个品质因数来定量衡量光栅特性的优劣。进而又计算了最佳的光栅结构参数和相应的各种特性,结果表明该定量计算方法是一种新的有效优化线性啁啾光栅的方法,它能为制造和应用这类光栅提供参考数据。     

基于悬臂梁的光纤光栅无啁啾线性调谐

设计了一种均质,等厚,等腰三角状悬臂梁,调节该梁自由端的挠度,实现了光纤光栅布拉格反射中心波长的线性无啁啾调谐（调谐范围４．５０ｎｍ）引入修正因子η＝０．７１后,理论值与实验结果基本一致,光栅与梁间刚性粘贴的质量影响反射谱形状。     

啁啾的引入对线性负切趾型布拉格光栅双稳特性的影响

基于耦合模理论,对线性负切趾型布拉格光栅中引入啁啾后其双稳特性的变化进行了研究.结果表明：引入正啁啾有利于改善线性负切趾型布拉格光栅的双稳态性能;通过合理选择正啁啾、线性负切趾型布拉格光栅的长度,可对其双稳态性能进行进一步优化.关键词：啁啾线性负切趾布拉格光栅双稳     

利用均匀相位掩模板制作线性啁啾光纤光栅

理论上分析并从实验上验证了一种利用均匀相位掩模板写入啁啾光纤光栅的方法:将光纤弯曲,由于光纤离掩模板的距离不同从而使光纤光栅的周期轴向渐变,由此产生啁啾。分析了这种啁啾光纤光栅的谱特性和时延特性,同时也分析了由于光纤离掩模板的距离不同而引起的折射率调制变化给光纤光栅特性带来的影响。设计了一种石英曲面,利用其使光纤按照弯曲函数进行弯曲,然后进行紫外曝光制成了线性的啁啾光纤光栅。实验中制作的啁啾光纤光栅色散值为-1102 ps/nm,纹波为17ps。通过改变弯曲函数就可以实现利用一块均匀相位掩模板制作不同啁啾量的啁啾光纤光栅的目的,降低了啁啾光纤光栅的制作成本。     

低纹波系数色散补偿光纤光栅的研究

介绍用扫描法研制成功的长13．5cm、带宽0．447nm、反射谱平坦的切趾啁啾光纤光栅,功率波动小于1dB,用色散分析仪测试得到时延曲线上的纹波系数小于20ps,用该光纤光栅对200km的G．652光行色散补偿,补偿量大于98％（原始脉冲宽度为36．78ps,色散补偿后的脉冲宽度为37．23ps）。     

线性啁啾光纤光栅的耦合模理论分析

利用耦合模理论对线性啁啾光纤光栅的反射谱进行了分析,并详细讨论了耦合系数、啁啾系数、高斯分布参量、光栅长度对线性啁啾光纤光栅的反射带宽和最大反射率的影响.     

线性啁啾光纤光栅色散补偿性能的数值分析

对线性啁啾光纤光栅的色散补偿性能进行了数值分析。结果表明 ,啁啾光栅时延曲线的纹波大小和线性度是影响其色散补偿性能的两个重要因素。对高斯型耦合系数分布光栅而言 ,更长的光栅将具有更佳的色散补偿性能     

非对称单侧曝光切趾使啁啾光纤光栅获得优化性能

利用谐振理论对啁啾光纤光栅时延纹波和反射谱边瓣的形成原因进行了分析,研究了单侧曝光切趾方式中引入的非常数直流折射率调制分量对啁啾光栅特性的影响,阐明了切趾技术提高啁啾光纤光栅性能的作用机理,提出了一种能够使啁啾光纤光栅获得优化性能的切趾方法,该方法只需对光栅进行单侧曝光,实现简单.关键词：光纤布拉格光栅切趾群时延反射谱     

分布耦合系数对线性啁啾光栅色散的影响

本文从光栅反向耦合波方程出发,经相位共轭变换用Runge-Kuta-Gil方法对其数值求解。针对线性啁啾光栅耦合系数变化服从不同的分布,分析了各种分布对光栅反射谱特性和色散特性的影响。     

色散补偿光栅切趾强度对光谱特性影响的研究

切趾强度的概念证明了在线性啁啾色散补偿光栅中切趾强度对光谱特性的影响远大于切趾包络函数本身。将其用于典型的色散补偿系统,通过逐步改变切趾强度对比了三种切趾包络函数:余弦、柯西和汉明函数的光谱响应。研究发现,由于切趾强度的影响,所有的切趾包络函数都具有近似的趋势。当切趾强度参数约为0.75时,色散均值与理想色散之间的偏离量最小,群时延影响较小,反射带宽较大,且光栅长度较短。结果表明,最佳色散强度参数为0.75,此时有最好的光谱特性。     

非对称切趾对啁啾光纤光栅特性优化的分析

基于对啁啾光纤布拉格光栅反射谱和时延曲线的分析,引入非对称切趾技术。综合时延曲线纹波和反射谱纹波平滑两方面考虑,将对称切趾技术的最佳切趾比例、左移和右移两种非对称切趾技术以及采用不同切趾函数对光纤光栅特性参量的优化效果进行了分析和比较。结果表明,与对称切趾相比,左移非对称切趾可避免对称切趾中为增大反射谱带宽而减小切趾比例使时延纹波增大的缺点,在保持反射谱纹波基本不变的前提下将时延曲线纹波降低了43.5%(与实验结果39.9%相吻合)。此外,与仅用汉明函数切趾相比,光纤光栅左端采用超高斯函数、右端采用汉明函数的非对称切趾方式使反射谱平坦部分纹波减小了89.3%,对应的时延曲线拟合误差减小了16.7%,获得了更好的优化效果。     

啁啾光栅色散及时延特性研究

基于耦合模理论，通过对耦合波方程进行相位共轭变换，将反向耦合波方程变换为Ｒｉｃｃａｔｉ微分方程，利用数值解法对常耦合系数和高斯型耦合系数线性啁啾光栅的反射特性、色散特性和时延特性进行了详细分析，为设计具有理想效果的色散补偿器件提供了有效的理论方法。     

基于方差的奇异值分解域鲁棒零水印算法

 针对已提出的奇异值分解域鲁棒水印算法往往将水印嵌入在奇异值矩阵的奇异值上,利用奇异值分解产生的两个正交矩阵提出一种基于方差的鲁棒零水印算法.将图像分割成互不重叠的子块,对每个子块进行奇异值分解,通过判断每个子块U矩阵第一列元素平方的方差与V矩阵第一列元素平方的方差之间的大小关系产生零水印序列.算法实质上没有对原始图像做任何修改,具有非常好的不可见性.算法进行抵抗重采样、平滑处理、加噪音和JPEG压缩攻击实验测试鲁棒性.实验结果表明该算法在以上攻击中表现出很强的鲁棒性.     

光纤光栅时延波动对传输系统性能的影响

对啁啾光栅的时延波动进行了详细的分析,建立了时延波动的简易模型和光栅的滤波函数。大量实验和计算表明,光纤光栅的时延纹波周期在0．01～0．1nm之间,并且在光纤光栅的阻带内,时延纹波周期随波长增大而逐渐增大。利用薛定谔方程对时延波动对系统的影响进行了仿真,得出了时延波动对系统的影响不仅与波动大小有关,而且还与时延波动周期有关,并用实验进行了验证。     

基于级联相移线性啁啾光纤光栅的梳状滤波器设计

为了获得反射带宽大、信道间隔均匀的高性能梳状滤波器,提出一种基于级联相移线性啁啾光纤光栅的新型梳状滤波器的结构设计.利用传输矩阵法和法布里-珀罗谐振腔理论,数值分析了该梳状滤波器中啁啾光栅的级联方式、啁啾量、折射率调制量和级联处的相移量对光栅反射谱特性的影响.结果表明:对应不同的级联方式,反射峰存在疏密变化,即两个级联光栅的啁啾量同号时,反射峰分布均匀对称,可设计均匀滤波器;而两个啁啾量异号时,反射峰呈现出疏密渐变的特性,可设计非均匀滤波器.此外,光栅啁啾量增加,反射谱带宽增大,但是反射率降低,而增大折射率调制量,可以提高反射率;级联处的相移量改变时,每个反射峰位置发生移动,从而可以通过改变相移量选择滤波窗口.     

啁啾长周期光纤光栅的超宽带滤波特性及其切趾优化

基于光纤光栅的模式耦合理论,采用传输矩阵法对啁啾长周期光纤光栅(LPFG)的超宽带滤波特性进行了分析。研究表明当啁啾LPFG的纤芯模同时与同向传输的多个阶次的包层模发生耦合,且与多个不同阶次包层模对应的谐振峰交叠时,其传输谱带宽可扩展到500nm以上,可用做超宽带带阻滤波器。传输谱带宽随模式序数、啁啾系数、光栅长度、周期和折射率调制量的增加单调递增,但随光纤包层半径的增大单调递减。采用高斯折射率切趾技术抑制了传输谱旁瓣,为设计超宽带滤波器提供了新的方法。     

连续面型高效率光栅分束器件的设计

阐述了用虚源法设计连续面型光栅分束器件的原理 ,提出了一种局部搜索遗传算法 ,并将其用于优化器件的性能。局部搜索遗传算法结合了局部搜索算法和遗传算法的优点 ,可以有效地克服遗传算法的“早熟收敛”现象 ,具有更强的全局收敛能力。用文中给出的方法可以得到具有较好均匀性的、高衍射效率的连续面型光栅分束器件。     

应用于全光网络恢复优化的自适应性免疫算法

针对全光网的网络恢复问题, 提出了一种基于免疫进化算法的恢复路由优化算法。算法以全光网络的虚拓扑为主要研究对象, 通过对网络虚拓扑的全局优化, 完成网络受损业务恢复。算法在优化过程中引用自适应参数进行调节, 避免了传统进化算法中可能出现的早熟或局部收敛等现象。同时, 算法中还着重考虑了网络资源的利用率问题, 使网络资源利用率最大化, 尽量减少失效造成的业务阻塞。仿真计算结果表明, 该算法在MESH结构全光网络的业务恢复中体现良好的性能优越性。     

Optimization of Circular Ring Microstrip Antenna Using Genetic Algorithm

Circular ring microstrip antennas have several interesting properties that make it attractive in wireless applications. Although several analysis techniques such as cavity model, generalized transmission line model, Fourier-Hankel transform domain and the method of matched asymptotic expansion have been studied by researchers, there is no efficient design tool that has been incorporated with a suitable optimization algorithm. In this paper, the cavity model analysis along with the genetic optimization algorithm is presented for the design of circular ring microstrip antennas. The method studied here is based on the well-known cavity model and the optimization of the dimensions and feed point location of the circular ring antenna is performed via the genetic optimization algorithm, to achieve an acceptable antenna operation around a desired resonance frequency. The antennas designed by this efficient design procedure were realized experimentally, and the results are compared. In addition, these results are also compared to the results obtained by the commercial electromagnetic simulation tool, the FEM based software, HFSS by ANSOFT.