非稳散粒噪音相位依赖特性的实验研究

为了抑制相位调制引起的散粒噪音,实验研究了通过调制二极管激光器输出光强度,使用相位解调技术得到的不同解调相位下非稳散粒噪音的功率谱.在最小散粒噪音处,得到了相比于无调制情况下的散粒噪音减小3 dB的灵敏测量结果.实验结果表明,选择合适的调制相位可以在一定程度上抑制散粒噪音.研究结果与理论分析一致.     

基于等效电路的半导体激光器热噪音特性仿真研究

通过引入Langevin噪音项的噪音等效电路研究了半导体激光器的热噪音特性．研究表明，在激光器的工作过程中，由于自加热效应所引来的热噪音是不能够被忽略的．本文基于半导体激光器的噪音等效电路，仿真分析不同频带宽度、不同注入电流情况下，工作温度的变化对激光器结电压噪音谱的影响．     

谐波锁模掺铒光纤激光器的稳定性研究

对谐波锁模掺铒光纤激光器的稳定性进行了实验研究.采用再生锁模技术控制腔长变化对稳定性的影响,提出了在腔内利用缠绕光纤法替代保偏光纤以获取偏振稳定机制的方案,并进行了相关实验.利用自相位调制＋频谱滤波抑制超模噪音,实验中当抽运功率在50 mW以上时就足可以抑制超模噪音.实验结果表明:采用以上三种措施能够较好地解决影响谐波锁模光纤激光器稳定的温漂、偏振起伏和超模噪音问题,从而大大提高了谐波锁模光纤激光器的稳定性.     

噪音对光学图象浑沌相位列阵加密和解密的影响

本文提出了一种用浑沌相位列阵对光学图象加密和解密的方法,并重点分析了加法高斯白噪音对光学图象浑沌相位列阵加密和解密的影响.通过计算机模拟发现加密后的图象与原图象相比,抗振幅噪音的能力增强,而抗相位噪音的能力下降.在一定信噪比范围内,相位噪音是影响解密图象质量的主要因素.     

语音信号调制的微腔半导体激光器的抗噪音性能

假定微腔半导体激光器输入调制信号为实际语音信号,伴随语音信号的噪音为加性白噪音,在小信号近似下,得到了电流调制和自发发射寿命调制下激光器的传递函数;在大信噪比的前提下,对激光器进行了频域分析,得到了不同参量下的信噪比增益.数值模拟结果表明,在偏置电流的变化范围内,存在极低信噪比增益区,大自发发射因子、小自发发射寿命有利于使该区变窄;语音信号的通带范围和功率谱密度分布特征参量的适当选取,可以使激光器的抗噪音性能在偏置电流的某段范围内得以提高.     

激光微多普勒探测系统中降低相位噪音影响的方法研究

相干微多普勒激光雷达具有探测灵敏度高、探测信息量大等特点,特别适合于动目标探测、目标特征识别等应用.本文从线宽和探测距离两个方面讨论了模场相位随机起伏（相位噪音）对于测速准确度的影响,实验证实了相位噪音对激光微多普勒探测的影响,并探索出解决上述问题的方法——光纤补偿法.实验中,以输出波长为1.064 μm单块非平面环形腔激光器为光源,利用光纤补偿方法,并结合时频变换的算法,用外差探测的方式成功观测到了微多普勒频移,在传输距离为11 km时,系统最低探测速度达到了0.5 mm/s,速度分辨率达到了mm/s量级,频率分辨率达到了kHz量级,为微多普勒激光雷达的实际应用奠定了良好的实验基础.     

双边带载波抑制调制载波信号馈送系统的研究

研究了基于双边带载波抑制调制的高频载波信号馈送系统的传输性能.分析了双边带载波抑制调制的原理,系统输出倍频信号的功率以及载波信号经过馈送系统后相位噪音发生劣化的原因.通过实验测量输入载波信号和输出倍频信号的功率和相位噪音验证了理论分析的正确性.结果表明,系统输出倍频信号的功率为-5.7dBm,载波信号经过馈送系统后近端相位噪音劣化了6dB,远端相位噪音劣化了21dB.     

双边带载波抑制调制载波信号馈送系统的研究

研究了基于双边带载波抑制调制的高频载波信号馈送系统的传输性能.分析了双边带载波抑制调制的原理,系统输出倍频信号的功率以及载波信号经过馈送系统后相位噪音发生劣化的原因.通过实验测量输入载波信号和输出倍频信号的功率和相位噪音验证了理论分析的正确性.结果表明,系统输出倍频信号的功率为-5.7 dBm,载波信号经过馈送系统后近端相位噪音劣化了6 dB,远端相位噪音劣化了21 dB.     

激光微多普勒探测系统中降低相位噪音影响的方法研究

相干微多普勒激光雷达具有探测灵敏度高、探测信息量大等特点,特别适合于动目标探测、目标特征识别等应用.本文从线宽和探测距离两个方面讨论了模场相位随机起伏(相位噪音)对于测速准确度的影响,实验证实了相位噪音对激光微多普勒探测的影响,并探索出解决上述问题的方法--光纤补偿法.实验中,以输出波长为1.064μm单块非平面环形腔...     

小波变换用于半导体激光器噪音信号分析

利用小波变换的多尺度分析原理,对半导体激光器低频噪音信号进行小波分解.分析了不同器件噪音在小波分解后的概貌信息的差异性,并与器件性能进行了比较.结果表明：好器件噪音的低频概貌信号比较平稳,而坏器件噪音的低频概貌信号则有较大起伏;有的器件在老化前后的性能差异甚小,但老化前后噪音信号的低频概貌有较大差异;小波分解后的概貌信息,具有更多的可靠性细节信息,对器件性能的改变更敏感.     

利用共振无源腔分析和抑制飞秒脉冲激光噪声的理论和实验研究

理论分析了共振无源腔对飞秒脉冲激光的强度和相位噪声的转化模型,分析表明,通过测量无源腔透射场或者反射场相对于输入场强度噪声的变化,可以间接得到输入场飞秒脉冲激光的相位噪声.在此基础上设计了精细度约为1500、自由光谱区为75 MHz的八镜环形共振无源腔,并测量了钛宝石锁模激光经过该共振无源腔后透射场和反射场强度噪声的变化.实验观察到,飞秒脉冲激光经过无源腔透射后,强度噪声特性得到较好改善,在探测频率2 MHz附近达到散粒噪声极限.同时,结合共振无源腔对激光强度和相位噪声的转化模型,间接给出了钛宝石锁模激光的相位噪声及无源腔对相位噪声的有效抑制作用.     

噪声之间的耦合对一维激光场的影响

本文从理论上对加性噪声和倍增噪声之间有耦合作用的一维激光模型进行了分析，求出定态时激光强度分布函数的解析形式．同噪声之间不存在耦合的激光模型相比较，噪声之间的耦合增强了激光强度的涨落．     

Influences of quantum noises on direct-modulated properties of 1.3-μm InGaAsP/InP laser diodes

Due to the zero dispersion point at 1.3μm in optical fibres, 1.3-μm InGaAsP/InP laser diodes have become main light sources in fibre communication systems recently. Influences of quantum noises on direct-modulated properties of single-mode 1.3-μm InGaAsP/InP laser diodes are investigated in this article. Considering the carrier and photon noises and the cross-correlation between the two noises, the power spectrum of the photon density and the signal-to-noise ratio (SNR) of the direct-modulated single-mode laser system are calculated using the linear approximation method. We find that the stochastic resonance (SR) always appears in the dependence of the SNR on the bias current density, and is strongly affected by the cross-correlation coefficient between the carrier and photon noises, the frequency of modulation signal, and the photon lifetime in the laser cavity. Hence, it is promising to use the SR mechanism to enhance the SNR of direct-modulated InGaAsP/InP laser diodes and improve the quality of optical fibre communication systems.     

Analysis of chromatic dispersion effect on coherent optical CPFSK system and performance improvement with the use of combinations of various optical fibers

The performance of a coherent optical continuous-phase frequency shift keying (CPFSK) system is evaluated theoretically including the combined effect of fiber chromatic dispersion, non-zero laser line width and receiver noises. The system limitations imposed by chromatic dispersion and laser phase noise are depicted. The system performance can be improved by shifting the zero-dispersion wavelength to the operating wavelength of the system and this shifting can be achieved efficiently by using a suitable combination of different types of optical fibers. Dispersion shifting characteristics are demonstrated using four kinds of fibers, namely: standard single-mode fiber (SMF), dispersion shifted fiber (DSF), dispersion compensated fiber (DCF) and large core fiber (LCF). The effect of dispersion shifting on the system performance is evaluated in terms of transmission distance and bit rate.     

噪音关联对单模激光光强定态几率分布的影响

从理论上对加性白噪音和乘性色噪音之间存在关联作用的单模激光立方模型进行了分析.通过数值计算得到;噪音关联时间和噪音关联强度参量对光强定态几率分布曲线有很大影响;特别地,当两噪音之间存在完全负关联时,光强被锁定在某一固定值处.     

在电子散斑干涉中利用反相位法进行三维变形测量

提出一种可将离面位移与面内位移分离的三维位移计算方法。在双光束电子散斑干涉系统中增加一路参考光,使这一路参考光为两光束所共用。两束光各自独立地对变形物体进行测量,分别计算相位分布,并对其中之一进行反相位计算。理论分析表明,对二路检测光所得到的相位进行相减运算,就能够较好地减少电子噪声的影响,分离面内位移场与离面位移,实现物体变形的三维测量。介绍该方法的原理,并利用典型实验证实了该方法的可行性。     

高功率激光驱动器中小尺度自聚焦和噪声模型

建立了一套线性的近似分析方法,研究高功率激光驱动器中强激光传输的小尺度自聚焦效应和相位噪声对光束传输和光束质量的影响,给出了系统噪声强度、B积分值与光束近场调制对比度之间的定量关系。研究表明,为保证输出光束质量,即近场调制对比度小于给定值,系统内的噪声强度必须符合一定的谱分布。     

高功率激光驱动器中小尺度自聚焦和噪声模型

 建立了一套线性的近似分析方法，研究高功率激光驱动器中强激光传输的小尺度自聚焦效应和相位噪声对光束传输和光束质量的影响，给出了系统噪声强度、B积分值与光束近场调制对比度之间的定量关系。研究表明,为保证输出光束质量，即近场调制对比度小于给定值，系统内的噪声强度必须符合一定的谱分布。     

LD泵浦Nd∶YAG微片激光器异常强度噪声研究

针对实验中发现LD泵浦Nd∶YAG微片激光器的三类异常强度噪声,其强度波动幅度达20%~30%,严重影响了系统的稳定性,从理论和实验上对这三类强度噪声的特性进行了研究,包括外部光回馈引入的功率波动,LD异常噪声向固体激光器的传递,端泵浦偏离引起的模式耦合等。就各类噪声来源分别提出了相应的消除方法,抑制了微片Nd∶YAG激光器输出功率噪声,改善了激光输出特性,满足了频差精密测量的需要。     

光阴极微波电子枪中时间抖动对粒子动力学的影响

对光阴极微波电子枪粒子束性能起决定性影响的因素之一就是激光脉冲相对加速微波相位的时间抖动. 对这种时间抖动的测量和反馈控制进行了理论和实验分析, 并对时间抖动对束流品质的影响进行了模拟研究, 得到了利用锁相环回路降低激光脉冲相位噪声的实验经验, 为光阴极微波电子枪中激光与微波相位同步问题提出了解决方法.