基于GaAs晶体的微小振动非线性干涉测量

研究了一种基于GaAs晶体非稳态光感生电动势效应的非线性激光干涉振动测量系统,以固体激光器为光源,以零差干涉光路进行测量。信号光被一定频率微小振幅振动调制后与参考光在GaAs晶体表面发生干涉,根据光感生电动势效应,高于一定的截止频率,GaAs晶体将产生正比于振动幅值的交变电流信号,从而进行振动测量。对影响输出光感生电流的主要因素进行了实验研究,包括干涉条纹空间频率及GaAs电极间距,确定了最佳工作条件。将该系统的测量结果与商用测振仪的测量结果进行了比较,结果一致。     

光子晶体光纤中非线性传输的数值分析

利用数值方法求解了广义非线性薛定谔方程，模拟了飞秒激光脉冲在具有不同色散特性的光子晶体光纤（PCF）中非线性传输和超连续光谱的产生过程，分析了在反常色散区和正常色散区飞秒激光脉冲的非线性展宽机制，详细讨论了脉冲内拉曼散射（ISRS）、自陡峭（SS）效应以及高阶色散对超连续光谱产生的影响。分析结果表明．无论在光子晶体光纤的反常色散区、正常色散区还是在光纤的零色散点，脉冲内拉曼散射效应对长波波段的光谱展宽都具有重要的作用。讨论了高阶色散尤其是三阶色散对超连续光谱中反斯托克斯波的显著影响，合理地选择色散曲线，能够得到更宽更平坦的超连续光谱，表明了光子晶体光纤的可控色散特性的重要应用价值。     

相干视频地杂波模拟的通用仿真模型

针对相干视频地杂波模拟中非高斯相关随机序列的产生,提出一种通用的仿真模型。使用迭代算法和随机向量法完成零记忆非线性变换过程,迭代算法用来计算非线性变换过程中高斯序列相关性的变化,而随机向量法用来完成线性变换,仿真实验数据证明利用这两种方法可精确地产生具有指定概率密度和功率谱的非高斯相关随机序列,逼真地复现既包含振幅又包含相位的雷达相干视频散射信号。同时给出了迭代算法使用过程中的注意问题及地杂波模型仿真的过程。     

波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器

提出并实现了一种以高非线性色散位移光纤为增益介质,以光栅对形成谐振腔,简单线形结构的连续光抽运的波长间隔可调谐多波长光纤光学参量振荡器(MW-FOPO)。采用波长可调谐的窄线宽激光器作为抽运种子光源,以伪随机相位调制抽运光来抑制高非线性光纤中的受激布里渊(SBS)散射效应,结合高功率掺铒光纤放大器构成光纤光学参量振荡器的大功率抽运,通过四波混频(FWM)效应获得了室温下稳定的多波长激光输出。MW-FOPO的波长间隔可以通过调节抽运波长进行调谐。在1505~1615 nm光谱范围内,获得了17条消光比大于10 dB的多波长谱线。实验证明了MW-FOPO实现多波长激光光源的优异特性。     

对称型席夫碱类二茂铁衍生物的合成与性能研究

以二茂铁甲醇为原料,经Wittig反应后与2,6-(双胺基)-苯并[1,2-d-4,5-d′]双三唑-4,8(2H,6H)-二酮缩合,合成了一个D-π-A-π-D结构的二茂铁席夫碱类金属有机三阶非线性光学材料。化合物结构经1H NMR,MS表征确认。测定了该化合物的紫外-可见吸收光谱,用简并四波混频(DFWM)检测了其三阶非线性参数,检测波长为800 nm;脉冲宽度为80 fs。该化合物的三阶非线性极化率χ(3)值为3.67×10-13esu(静电单位),分子二阶超极化率γ值为3.49×10-31esu,表明该化合物具有良好的三阶非线性光学性能,优于现有的二茂铁类金属有机材料。探讨了分子结构对三阶非线性光学性能的影响,长共轭链、强电子离域能可提高分子三阶非线性光学性能。     

周期极化掺镁铌酸锂光参量振荡器的输出光谱特性

实验研究了基于多周期的掺镁铌酸锂晶体光参量振荡器(OPO),分析了光学参量振荡器的输出光谱特性.实验中,采用激光二极管(LD)端面抽运的声光调Q Nd:YVO4激光器作为光参量振荡器的抽运源,谐振腔采用双凹腔结构.在调Q开关重复频率为10 kHz,周期极化掺镁铌酸锂(PPMgLN)晶体的温度为25.4℃的条件下,实验测得光学参量振荡器的振荡阈值为110 mW.当输入的抽运光的平均功率为325 mW时,获得了平均功率为84 mW的信号光输出,其光-光转换效率为25.8%.通过改变周期极化掺镁铌酸锂晶体的温度(25.4～120℃)和极化周期(28.5～30.5 μm),实现了信号光在1449.6～1635 nm范围内的可调谐输出.在室温25.4℃时,观测到了抽运光与信号光的和频光的光谱.实验结果表明.光参量振荡器输出光谱的半峰全宽(FWHM)小于0.5 nm.     

一类非线性系统的变边界层滑模变结构控制

针对一类不确定非线性系统,在系统的非线性动态函数满足可估计和有界两个基本假设的条件下,给出了此类系统基于非线性动态函数估计的一般滑模控制设计.然后论证了此类系统的变边界层滑动模态的存在性与可达性.所设计的变边界层滑模控制律除了具有一般滑模控制率的优点外,还能够有效消除滑模控制的高频抖振.数值仿真结果证明了所设计控制率的有效性.     

对称非线性包层平板多量子阱波导TE模的传播特性

分别用精确计算和方均根近似方法得到了包层及衬底均为非线性Ｋｅｒｒ型介质、芯区为多量子阱的对称平板波导中ＴＥ模的传播特性。数值计算表明,当芯区多量子阱的层数较多时,方均根近似方法得到的结果与用精确方法得到的结果一致,此时多量子阱波导可以等效为均匀介质。对于自聚焦情况,在合适的光功率下,当分界面处包层（及衬底）的有效折射率与芯区折射率相等时,芯区的场分布呈均匀分布而两侧的场呈指数式衰减;功率继续增大时,场分布的极值进入芯区两侧,而芯区场分布呈下凹形。对于自散焦情况,波导对导波场有较强干线性波导的束缚作用,且随光功率的增大而增强。     

分析介质光波导传播特性的Cole—Hopf变换法

采用Cole-Hopf变换法，将平板光波导导模所满足的二阶常微分方程（Helmholtz方程）变换成一阶常微分方程（Riccati方程），用较简单且有效的方法分析导模的特性。给出了多层阶跃型及渐变型平板波导导模的精确解析解和数值解法及实例；给出了非线性平板波导传播特性的数值计算法及实例。     

基于Contourlet变换的带噪图像增强方法

为了解决带噪图像增强中抑制噪声和增强边缘细节的矛盾,提出一种基于Contourlet变换的带噪图像增强方法。Contourlet变换具有多分辨率、局部定位性、多方向、各向异性等特点,比小波变换更能有效地捕获图像中的高维奇异性。根据这一特点,本文综合考虑变换后系数尺度间和尺度内的依赖性,先在Contourlet变换域中设置自适应阈值抑制噪声;在此基础上,应用广义非线性增益函数来提高较弱细节的局部对比度。实验结果表明,该算法较好的抑制噪声,增强图像细节对比度。