一种可连续调谐空间光学衰减器的研究

可调谐空间光学衰减器在各类光电系统中具有广泛的应用前景。基于法布里-珀罗多光束干涉原理,创新性地设计了一种适用于相干光束的可调谐空间光学衰减器,该衰减器选取在红外波段具有较高折射率的硒化锌晶体作为材料,结合温度控制系统,实现光功率的调谐。采用Nd:YAG激光器作为光源,对该衰减器的性能进行测量,其调谐范围可以达到3 dB。理论分析表明,相对于热膨胀系数,硒化锌材料的热光系数是决定衰减器性能的关键参量。此外,通过在硒化锌光学平板前后表面镀高反膜,可进一步提高调谐范围。     

反馈电压偏置型Hopfield 网络电域盲检测相干光通信信号

为解决无线分集相干光接收机的自适应盲检测问题,提出了一种新的离散时间连续状态的网络输出反馈偏置型的复Hopfield 神经网络用以解决多值QAM 信号的盲检测问题。反馈电压偏置的引入即不脱离传统Hopfield 模型,又能有效满足多值信号检测时所需的搜索空间变大的特殊要求。全文完成多值信号盲检测的优化问题构造和能量函数的映射,给出能量函数的证明、分析和它的约束条件,给出适用该问题的激活函数的基本特征,正确盲检测信号的权矩阵的配置方法。最后,通过详细的仿真结果展示和与其他算法性能对比进一步验证算法的有效性和优越性并指出算法所存在的问题和下一步的研究方向。     

基于交叉复用技术的OFDM-WDM 光传输系统的性能分析

基于正交频分复用(OFDM)与波分复用(WDM)的基本原理,构建了一套基于OFDM技术的WDM传输系统的系统模型,并对其相关系统性能进行了理论分析。基于维纳相位噪声模型,文章对OFDM系统中相位噪声引起的公共相位误差和子载波间干扰进行了分析,在此基础上深入分析了基于交叉复用OFDM技术的OFDM子载波间干扰的消除方法,降低相位噪声对系统性能的影响。最后结合理论分析结果对系统模型的相关性能进行模拟计算,分析结果表明:采用交叉复用OFDM技术在降低相位噪声对OFDM系统性能的影响的同时,提高了系统的信号处理能力。     

SAC OCDMA系统FOC地址码设计及性能研究

设计了一种新的适合同步光谱幅度编码光码分变址(Spectral-amplitude coding optical code division multiple access,SAC OCDMA)系统的地址码,能够使多址干扰产生的误码率为0.且该地址码的互相关限为1,在给定码重和用户数的情况下能够得到较小码长,便于系统的编解码。利用OptiSys 7.0设计出仿真系统,分析比较用波分复用器和光纤光栅作为编解码器适用的不同系统,在考虑散弹噪声、相位引起的强度噪声(PIIN)和热噪声的情况下,根据该地址码的特点分析整个编解码系统的信噪比和误码率,并与现有的SAC地址码性能进行比较.结果表明:选用该地址码的SAC OCDMA系统得到的眼图更为理想,在系统误码率、编解码实现,及系统性能上都有了很大的提高。     

准分布式光纤Bragg光栅传感器在微生物燃料电池温度场测量中的应用

微生物燃料电池(MFC)在近些年得到了迅猛了发展,尤其是MFC具有产电且同时处理废水的效果,引起了世界各国科学家的高度关注。如何提高MFC产电效率的问题一直是MFC的研究重点,其中温度是影响微生物活性的一个重要因素,进而影响MFC的产电效率。为了能够更好地了解温度场与MFC的产电效率的关系,本文采用准分布式光纤Bragg光栅(FBG)阵列,对MFC阳极室内温度场分布进行实时测量。实验表明:该方法能够测量MFC运行阶段阳极室内温度场分布,反应前后温度差3-4℃,该方法为研究MFC内温度与产电效率的关系提供一种新的手段。     

基于无线传感网的现代水产养殖监控系统设计

针对传统水产养殖存在的弊端,文章设计了一款基于无线传感网、移动互联及云计算等技术的养殖水体环境因子智能化监控系统,可以实现对水体关键环境因子的快速检测、及时反馈和自动调节,对于发展高效、生态、安全的现代水产养殖业具有重要的推动作用。     

基于无线网络的井下人员快速定位系统研究

为了可以实时获取井下工作人员位置、环境状态等信息,设计了基于无线通信网络的井下人员快速定位系统。将RSSI算法应用于井下特殊环境,同时设计了三边测量校正方法。推导了人员定位数学模型,仿真分析了影响测距精度的两个重要参数。实验采用不同距离条件下的3个信标点测试移动点(人员)随距离变化入网后的具体位置,结果显示,直线巷道300 m内掉包率为0,弯道巷道200 m内掉包率为0,50 m内人员随机入网人员定位精度满足1 m的设计要求。     

基于拉曼光谱的微结构光纤丙酮传感检测研究

结合拉曼光谱特异性和微结构光纤所需样品体积 小(纳升量级)等优点,基于拉曼光谱法,利用三孔MOF作为传 感头,搭建了丙酮浓度传感系统。 丙酮溶液在毛细管吸附作用下进入到MOF的空气孔内, 在倏逝波激发下丙酮溶液产生拉曼信号,通过探测耦合回微结构光纤纤芯的拉曼 信号强度探测丙酮浓度。实验利用丙酮C-H键(2843cm－1)伸缩振动峰作为其特 征谱线,同时以水的H-O键(3371cm－1 )伸缩振动峰作为内标物组成相对强度,对 溶液中的丙酮含量进行测定。实验结果表明,当丙酮浓度从5%增加到50%时,丙 酮浓度与丙酮C-H键伸缩振动峰和水H-O键伸缩振动峰强度比值呈线性关系,二 者相关系数为0.98。本文系统也可以用于其它挥发性有机化合物的定 性和定量分析。     

一种基于OPM和FBG滤波器的新型双工ROF系统

提出了一种采用光相位调制器(OPM)和光纤布 拉格光栅(FBG)滤波器实现的双向光纤无线通信(ROF)系统。在中心站,系统采用OPM和FBG滤波器产生抑制一阶边带的多边带光信号 ,而2.5Gbit/s 的下行链路信号只调制在中心光载波上同时经过光纤进行传输。在基站,未被调制的边带信 号用来重新调 制上行链路信号。建立了产生光载毫米波的理论模型,分析了光纤色散导致的相位影响,并 通过仿真实验 验证了系统的可行性。结果显示,经过60km光纤传输后,上、下行 链路信号的眼图都清晰可见,上行链 路功率代价小于0.2dB,下行链路功率代价小于1.8dB,系统具有较好的抗色散能力。