光通信演示实验装置的设计与制作

利用廉价的激光笔 (半导体激光器 )和一些常见的器材 ,设计、制作了简单直观的光通信调制与解调装置 ,使学生对现代通信技术有所了解 .1　实验原理实验装置如图 1所示 ,激光器发出的激光束被一片垂直粘在扬声器振膜上的轻质挡光片挡住一半 ,当扬声器输入音频信号后 ,挡光片随扬声器振膜而作上下运动 ,运动的挡光片使这束激光截面面积不断变化 .由于光电池的输出电压在入射光强一定的情况下 ,与受光面积成正比 ,则光电池输出电压的变化也就反映了扬声器振膜的振动规律 ,将此电压进行功率放大后即可推动耳机或扬声器发出声音 .图 1　实验装置…     

单模激光系统中信噪比对净增益的随机共振

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振.当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时,该曲线一直同时出现共振和抑制,但共振峰和抑制谷有很大的变化.     

基于DSP和CPLD控制的多路并行激光驱动

描述了一种基于DSP和CPLD控制的多路并行激光驱动模块的设计。这种激光驱动模块可以对多路激光管进行驱动和调制,并可兼容不同类型激光管的工作电压和工作电流。激光驱动模块已用于多波长多阶光存储实验系统,可对780nm、650nm和407nm激光器进行驱动和调制。实验结果表明,这种激光驱动模块能够实现对半导体激光器的长时间稳定驱动,并具有灵敏的高频调制能力。它对在光存储中实现波长复用存储技术具有重要作用。     

基于光学参量振荡器的可调谐红外激光的强度噪声特性

红外激光光源在微量气体、高分辨率光谱分析和量子光学研究等领域具有重要的应用.本文利用锁定单共振光学参量振荡器内腔标准具的方案获得了无跳模连续调谐的红外激光输出,理论和实验研究了红外激光的强度噪声特性,分析了影响强度噪声的因素.通过控制非线性晶体的温度和标准具调制信号实现了对红外激光强度噪声的抑制.当控制非线性晶体工作温度为60℃,内腔标准具调制信号为8 kHz时,单共振光学参量振荡器输出信号光和闲置光的强度噪声分别降低了11和8 dB.     

利用收音机制作激光通信演示器

激光有着广泛的应用.因它有三个特点,即亮度较高,单色性好,方向性好.所以可以被调制后传输声音信号.随着红色激光束的不断闪烁,声音信号被传递出去,非常有趣.在普通的的两台晶体管收音机上,只添加几个元件即可制成激光模拟量通信演示器,简单实用.学生有极高的积极性.下面介绍制作方法.     

黑腔中高斯型激光束偏折的模拟研究

利用三维激光等离子体相互作用流体程序LAP3D数值模拟研究了高斯光束在均匀等离子体传播过程中的激光束偏折现象,分别考察了激光强度变化和等离子体横向流的流速变化对束偏折的影响。模拟结果表明:当流速接近离子声速时,激光束偏折效应最明显,此时激光偏折程度与激光强度成正比;当流速逐渐小于离子声速时,激光束偏折行为受抑制逐渐减弱;而当流速逐渐大于离子声速时,激光光强包络的变化以衍射效应为主。     

调制声源的近场声全息分析

为了解决传统近场声全息技术在重建调制声源声场时无法显示出调制成分的问题,先通过Hilbert变换对调制信号的声场进行解调处理,将调制信号和载波信号分离开来,然后再对调制成分进行普通的重建分析,由此提出了基于Hilbert变换的调制声源近场声全息分析方法.文中的数值仿真与试验研究均表明此方法可以有效地完成调制声源的重建分...     

基于受激布里渊散射的宽带宽和高精度的微波频率瞬时测量（英文）

提出了一种基于受激布里渊散射效应的瞬时频率测量方法.未知信号经过强度调制作为泵浦光,矢量网络分析仪产生的信号经过相位调制作为扫描信号光,当泵浦光和扫描信号光之间满足相位匹配条件时,受激布里渊散射效应发生并实现相位调制到强度调制的转换,未知信号的频率被测量.实验验证可以测量0.5GHz-27GHz的微波信号的频率,最大误差小于20 MHz.     

基于受激布里渊散射的宽带宽和高精度的微波频率瞬时测量

提出了一种基于受激布里渊散射效应的瞬时频率测量方法.未知信号经过强度调制作为泵浦光,矢量网络分析仪产生的信号经过相位调制作为扫描信号光,当泵浦光和扫描信号光之间满足相位匹配条件时,受激布里渊散射效应发生并实现相位调制到强度调制的转换,未知信号的频率被测量.实验验证可以测量0.5 GHz-27 GHz的微波信号的频率,最大误差小于20 MHz.     

调制磁场交流霍尔电压测量技术

霍尔效应测量伴随着多种副效应,直流换向法在变温测量中存在难以克服的技术缺点.采用调制磁场与交流样品电流测量技术,并选择后者频率为前者的整数倍.当数据采样历遍调制磁场完整周期时,实验结果等效于磁场和样品电流换向测量.利用数字锁相放大器对被测信号谐波分量离散傅里叶分析原理,实现调制磁场交流霍尔电压实时测量.实验说明调制磁场...     

海面动态波动引起的船舶辐射噪声线谱伴随调制特性

针对海上实验发现的船舶辐射噪声载波线谱两侧对称出现伴随线谱现象,建立了基于抛物方程近似理论的动态起伏海面条件下连续波信号传播预报模型,揭示了海面风速、收发距离、声源深度等因素对伴随调制线谱频率间隔和强度的影响规律。数值仿真结果表明,伴随调制线谱与其载波线谱的频率间隔由具有稳定频率的海面涌浪决定;伴随调制线谱强度随海面风速增大而增大;不同收发距离和声源深度等条件下伴随调制线谱强度随距离的变化趋势与其载波线谱强度基本一致,近水面（平均深度3 m以内）声源上移和下移伴随调制线谱能量大致相当,比载波线谱能量低约10 dB;除了载波传播损失大的深度外,非近水面声源上移和下移伴随调制线谱强度能量相差较大,比载波线谱能量整体上低约20 dB以上。对海上实测水面船辐射噪声数据进行长时间窗时频分析表明,上移和下移频率伴随调制线谱与载波线谱的间隔为0.1 Hz左右,伴随调制线谱强度与载波线谱强度相差约10 dB,与仿真分析结果一致。海面动态波动引起的船舶辐射噪声线谱伴随调制特性对水中目标特征识别等具有重要价值。      

基于F l a s h的电光调制仿真实验平台

电光调制实验是学生了解激光通讯的一个基础实验, 为了能够让学生更加清楚地了解电光调制实验的 基本原理和操作规程, 依据晶体电光调制原理, 运用F l a s h软件制作出电光调制仿真实验. 该程序可全程高度仿真实 验过程, 具有界面友好、 易于操作、 无需安装等优点. 为实验教学提供了一种新的辅助方式     

外表用碳加热器加热的铜蒸气激光器

本文描述一种外表使用管状碳加热器加热的铜蒸气激光器。激光管用的是再结晶铝管,内经为20mm,放在管状加热器的内部。碳加热器加热功率为3kW时,激光管的温度为1600℃。当能量存储电容器的充电电压为5kV,脉冲重复率为5kHz和氖气压为10托时,在1500℃的激光管温度下测得的激光平均输出功率为1.2W。     

半导体激光管位移传感器的模型建立及仿真分析

从激光应用系统稳态条件出发,建立了半导体激光管位移传感器系统的数学模型,其仿真结果与有关文献的实验结论相吻合,详细阐述了通过检测ＬＤ注入调制三角波相邻两周期对应点处信号的位相差而完成位移测量的原理。由理论分析提出了提高最大允许位移速度上限和减小测量非线性误差的措施,其结论对激光自混合干涉技术的应用具有重要指导意义     

声学测量用电火花式脉冲声源及其声学特性

电火花发出的声脉冲具有脉冲宽度小、无方向性和声级高等特点,因此它是研究厅堂音质的脉冲响应,混响时间和模型试验的理想声源.当声级足够高而稳定时,还可作为隔声测量和高声强冲击波换能器近场校正之用.这里我们采用了高电压小电容放电的方式.在控制电路方面设有自动、手动和遥控装置,便于使用.本脉冲发声器电路简单,性能稳定,装置紧凑,使用方便. 本文主要介绍火花发声器的原理,电路设计的特点,声源的声学特性以及应用等.     

水平平板上静态液滴的光学效应研究

对液滴表面的光学衍射效应进行实验研究.当用一准直、扩束的激光束自下而上,垂直照射水平放置的平板上的静态液滴表面时,得到了清晰、稳定的衍射图样.衍射图样的强度分布随着入射光束半径的变化而变化.当激光束半径改变到某一特定大小时,衍射图样中心条纹消失.通过对衍射条纹的分布与液体表面形态的理论分析,并根据物理光学原理,得到了条纹强度分布与激光束半径和入射面液面最大高度之间比值是相关的.基于这一发现,提出了一种液滴表面研究的非接触、有效实验方法.     

激光敌我识别

本文论述了协同式激光敌我识别的工作原理和回波信号调制方法。在这一系统中,激光发射和接收机安装在稳象转台上;激光探测和反射棱镜组是复眼式全方位探测系统,当它接收到询问方(友方)发来的询问码时,控制反射棱镜前方的调制器,由反射棱镜返回调制的识别码,再由询问方(友方)接收加以判别。本系统适用于空对空、空对地、地对地及海上运动目标间的敌我识别。     

强度调制532 nm激光水下测距

激光水下探测在水下目标搜寻、资源勘探等领域具有重要的应用,而散射是激光水下探测面临的主要挑战.载波调制激光雷达具有抗散射、抗干扰的优点,本文利用自行研制的532 nm强度调制激光源,在3 m长的水箱中搭建激光水下探测系统. 532 nm激光源最大输出功率为2.56 W,强度调制范围为10.0 MHz—2.1 GHz,光束发散角约0.5 mrad.通过在水箱中添加氢氧化镁(Mg(OH)_2)粉末,测量了不同浑浊度下水的衰减系数.采用相位测距的方法,目标反射光的调制信号为探测信号,对激光源进行调制的电信号作为参考信号,利用相关运算获得激光的延时时间,进而可以获得水下目标的距离.最大调制频率为500 MHz时,实现了距离为4.3个衰减长度目标的探测,测距误差约12 cm.探测距离越远,测距误差越大,调制频率越高,测距精度越高.     

中性原子自旋轨道耦合效应

本文以中性原子为研究对象,求解了自旋轨道耦合下原子的能量随着激光耦合的强度和两束激光能量差的变化情况。研究表明,在激光场的耦合强度满足Ω4E_r下当两个能级的塞曼能量差和两束激光的能量差相等时,原子最低能态出现两度简并。当塞曼能量差与两束激光束能量差不相等时,原子最低能态不再是简并的。但是当塞曼能量差与两束激光束能量差相差很小时,可以认为原子最低能态是近似简并态,可以为实验上实现最低点能量简并态提供理论参考。     

用水代替无水乙醇抛光磷酸二氘钾晶体

我们小组接受研制电光调制器这种激光器件,是用于大型精密激光测炬仪中.它是由几块透明的叫做磷酸二氘钾(简称DKDP)的电光晶体串联在一起构成舵.当激光通过这些晶体时,只要在晶体上加一个讯号电压,晶体中的折射率就会随电讯号作有规律的变北,从而使发射中的激光束变成带有随电讯号变化的光,这样的激光就可以为测距仪服务了. 电光调制晶体(图1)虽然只有火柴棍那么大,但它在激光应用中却占有极重要的地位,特别是在激光测距仪中它直接关系着仪器的精度和质量.这种晶体是一种硬度很小、易潮解的磷酸盐.要制造这种调制器,就必须首先解决晶体的…