宽可调谐双微环耦合半导体激光器的模拟研究

为了对宽可调谐微环耦合半导体激光器进行理论研究,提出了一种新型半导体激光器动态理论模型对其动态特性进行仿真分析。激光器的有源区采用传统的时域行波法进行模拟,由于调谐带宽大于40nm,需要考虑增益谱线型,而无源区则先利用频域模型计算其频谱特性,再利用有限冲击响应数字滤波器转化到时域与有源区进行连接。通过仿真分析得出,微环的耦合系数对激光器的大信号调制具有十分重要的影响。低耦合系数可以获得极窄的线宽但是激光器大信号直接调制能力也会随之急剧劣化。仿真结果还显示出该类型激光器可以进行高速大范围波长调谐。     

新型四倍频光生毫米波矢量信号调制技术

提出一种基于双并联马赫-曾德尔调制器(MZM)的新型四倍频光生毫米波技术,并用于矢量信号调制。传统的四倍频调制技术,由于数据信号同时调制到+2,-2阶边带上,拍频检测后两个边带上数据信号会产生相位叠加,只适用于不归零码(NRZ)等强度调制格式。提出的矢量信号调制技术将数据信号调制在一个-1阶边带上,另一个+3阶边带不携带数据,在拍频检测后幅度和相位信息被正确保留。同时,四倍频模块降低了传输过程中对电和光器件的带宽需求。理论分析和仿真结果表明,通过此方法产生的携带在60GHz载波上的6.25×108 symbol/s的四相相移键控(QPSK)信号,经过20km单模光纤传输后,误差向量幅度(EVM)损耗可以忽略。     

Experimental and theoretical analyses of RSOA-based colorless-ONUs with 4PAM signal in the up-link

A scheme that utilizes the 4-level pulse-amplitude-modulated (4PAM) signal as the re-modulated signal of colorless optical network units (ONUs) based on reflection semiconductor optical amplifiers (RSOAs) is proposed. The system with 10-Gb/s non-return-to-zero (NRZ) downstream and 5-Gb/s 4PAM upstream signals is theoretically analyzed and experimentally verified. Simulation and experimental results reveal that the 4PAM re-modulated signal yields better performance than the NRZ signal in the upstream. A receiver power penalty of 1.6 dB is also improved by the 4PAM signal at back-to-back (BtB) transmission, whereas another receiver power penalty of 1.5 dB improved after 30-km single mode fiber transmission, where 4PAM signals are used as upstream signal.     

Single-frequency high-energy Yb-doped pulsed all-fiber laser

A single-frequency pulsed all-fiber laser with a master oscillator power amplifier configuration is presented. While maintaining the properties of single mode, linear polarization, and narrow linewidth, a single-pulse energy of 260 μJ and over 500-W peak power is experimentally demonstrated at 1 kHz by employing tensile strain gradient and pulse-shape control methods. In addition, approximately 55 dB of optical signal to noise ratio is also achieved.     

Novel method for fiber chromatic dispersion measurement based on microwave photonic technique

In this letter,we propose and demonstrate a simple and novel method for fiber chromatic dispersion(CD) measurement based on microwave photonic technique.The radio frequency(RF) signal is modulated simultaneously on two light-waves with different wavelengths,and the light-wave carrying RF signals transmit through the dispersive medium under test.CD can be obtained by monitoring the power changing of the interference RF signals after photo detector.The CD values of the single-mode and dispersion compensation fibers are both measured within the wavelength range from 1 525 to 1 605 nm,which verifies the feasibility of this method.     

Ni原子双飞秒脉冲激光诱导击穿光谱的信号增强研究

在大气环境下采用波长为800nm,脉宽为30fs的飞秒激光研究了Ni的双脉冲激光诱导击穿光谱,与单飞秒脉冲激光诱导击穿光谱相比,双飞秒脉冲在最优的双脉冲相对延时下,其信号强度增强接近10倍,实验研究了双脉冲相对延时在0-1300ps范围内不同延时对激光诱导击穿光谱信号强度增强因子的影响。整个相对延时区域可以分为三个阶段：在0-50ps区域内信号增强因子是一个持续增大的过程,在50ps左右,达到一个最大值;在50-300ps区域内,信号增强因子呈现出一个先下降后上升的过程;在300-1300ps,信号增强因子基本保持不变。     

等离子体针放电的振动温度和气体温度研究

大气压等离子体针空气放电产生的低温等离子体由于脱离了真空装置,在工业上具有广泛的应用前景。本文采用等离子体针装置在空气中产生了稳定的大气压等离子体羽,并利用光谱法对等离子体羽的振动温度和气体温度进行了研究。结果发现大气压空气等离子体羽的放电区域分为强光区和弱光区。放电发光信号是宽度为几个微秒的脉冲。研究结果表明等离子体振动温度随空间位置不同在2 500～3 000K范围变化。振动温度在强光区随着远离针尖距离的增大振动温度呈上升趋势,在5mm左右存在极大值,在弱光区随着远离针尖距离的增大振动温度呈下降趋势。与其相似,弱光区放电的气体温度随着远离针尖距离增大,从640K降低到540K。这些结果对大气压空气放电的工业应用具有重要意义。     

调制法提高体表内部虚拟超谱图信号检测信噪比

体表内部虚拟超谱图将皮肤组织中的成分和结构信息有机融合表达,具有"图谱合一"的特点,有望应用于临床体表组织疾病的快速检查,但由于检测中信号微弱,极易受到环境光的影响和仪器本身暗电流的限制。为解决这一问题提出斩光盘对光源进行方波调制的方法,搭建实验平台,选择大功率的超连续谱激光和应用广泛的溴钨灯两种光源,在人为添加红色激光、紫色激光干扰和自然环境光干扰三种环境中,采用非调制和调制光源对人体手臂进行VIHBS对比实验,并对调制后的信号实现FFT解调处理。实验结果表明,调制法能够有效的消除环境光和暗电流的影响,提高信号检测的信噪比,为人体组织微弱光学信号的检测开辟了新的思路。     

噪声信号特征量分布函数相似特性的研究

应用高速数据采集卡,记录悬浮颗粒计数光电传感器本底噪声信号序列值,研究噪声信号独立特征量, 如信号幅度极值、上升沿幅值、下降沿幅值、极值时序间隔,以及特征量乘积值等统计分布规律. 结果表明,上述独立特征量均能够与以自然数l为自变量的对数正态分布函数高度符合, 噪声信号特征量统计分布呈现出高度相似特征.基于这种统计相似性,还可推出噪声信号不同特征量对应的统计自变量之间的幂函数变换关系.噪声信号特征量统计分布函数相似性可理解为噪声信号集合统计分形特性的一种表现.     

α稳定噪声环境下过阻尼系统中的参数诱导随机共振现象

本文采用随机模拟方法, 研究了过阻尼振子系统在α稳定噪声环境下的参数诱导随机共振现象. 结果表明, 在α噪声环境下, 调节系统参数能够诱导随机共振现象; 而且调节非线性项参数时, 随机共振效果随α稳定噪声的指数的减小而减弱, 但当调节线性项参数时, 随机共振效果则随着α稳定噪声的特征指数的减小而增强. 本文的结论在α稳定噪声环境下, 利用参数诱导随机共振原理进行弱信号检测方面具有重要的理论意义, 并有助于理解不同α稳定噪声对一般随机共振系统的共振效果的影响.