新型光纤激光雷达的结构理论分析与作用距离计算

为了改善当前激光雷达存在的对振动敏感,体积庞大,对人眼不安全等问题,综合国内外激光雷达研究现状的基础上.给出了一种新型光纤激光雷达的结构.该雷达利用光纤激光器作为光源,光路中大量采用了光纤器件,使得系统体积大大减小.采用相干探测的原理,根据激光雷达作用距离方程,给出了信噪比与光纤激光雷达作用距离的关系.根据所选的器件参数,通过理论计算,在探测概率为0.9,虚警概率小于10-4的情况下,得到了2 km的最大作用距离.所设计的光纤激光雷达体积小,结构紧凑、新颖,具有良好的探测能力.     

五阶非线性作用下光纤中类明孤子的演化特性

根据含五阶非线性微扰修正项的非线性薛定谔方程,采用变分法,导出了光纤中类明孤子各参数随传输距离演化的方程组,研究了脉宽与距离、啁啾与脉宽之间的关系,并对描述相位和频率的方程组用龙格-库塔算法进行了数值求解.结果表明:五阶非线性使类明孤子的脉宽压缩,可在一定程度上抵消初始啁啾和三阶色散对脉宽的展宽作用;五阶非线性对类明孤子的相位和频率演化特性的影响不明显,因而适度的五阶非线性(γ在0.0001到0.1之间)有利于类明孤子的稳定传输.     

APPLICATION OF REDUCIBLE CUTSET AND REDUCIBLE LOOP TO ANALYSIS OF THE NETWORK

New concepts of reducible independent cutset and reducible independent loop are developedthrough an analysis of the ladder network.A new analytic method,named structural analysis method,is pres-entod.It evaluates the controllability and observability of a network based on its structure rather than onits state equation.Some problems in the conventional network analysis can be solved using this method.Re-sults obtained by this method are in good agreement with those obtained by that of state space analysis,butthis method is much simpler in use.A practical example is given.     

负色散镜的设计、制备及在掺钛蓝宝石激光谐振腔内的使用

根据钛宝石激光器的要求设计了性能优良的两种负色散镜(NDM1和NDM2)。NDM1同时引入啁啾效应和G-T效应产生大的群延迟色散量以减少光在负色散镜上的反射次数。NDM2仅引入G-T效应产生较小的群延迟色散以补偿腔内自相位调制带来的部分啁啾。选用离子束溅射法制备了这两种负色散镜。用分光光度计测试了它们的透射率。结果表明,所制备的负色散镜的性能与设计性能非常接近。使用这两种负色散镜进行掺钛蓝宝石激光谐振腔内色散补偿实现了飞秒脉冲锁模,获得了15 fs的超短脉冲。     

基于Labview的光纤光栅温度传感器实验研究

提出了一种基于Labview语言的实时数据采集及处理系统设计方案,介绍了光纤光栅温度传感波长解调原理,应用Labview语言编写了程序,实现对数据的处理和显示,试验结果表明:该系统能够有效利用计算机实现信号的处理,满足FBG传感器实时数据采集和处理的要求,获得了0.3℃温度测量精度和0.1 ℃分辨率.     

甲烷探测系统中干涉噪声的研究

甲烷在近红外波段的探测越来越多,为了补偿弱吸收缺点,使用灵敏度高的谐波检测技术.由于DFB激光器具有长相干的特点,在探测系统中容易产生干涉噪声.本文就气室所造成的干涉噪声进行理论分析,讨论了干涉噪声与正弦调制指数、气室长度的关系.基于这种关系,通过选择恰当的参数来减少干涉噪声.文中指出选用二次谐波来检测气体的原因及减少干涉噪声的方法.介绍了结构简单的聚焦气室,与传统的准直气室相比,具有插入损耗小,噪声低等优点,足多点光纤传感系统的理想选择.     

空间天文仪器中的铍镜结构优化设计分析

为了满足空间太阳望远镜的技术要求,进行了铍摆镜研制,掌握了高精度铍镜研制技术路线。光学检测面形精度RMS为0.012λ,满足技术要求。对铍摆镜结构进行优化设计改进。介绍了铍摆镜结构优化方法,用ANSYS中的APDL语言编译了摆镜结构优化程序,进行了铍摆镜结构优化。并利用Matlab软件编写了改进遗传算法组合优化程序,再次完成了铍镜结构优化,并进行了横向对比分析。结果表明:两结果都满足技术要求。以扇形孔铍摆镜为例,改进的遗传算法组合方法的优化结果(RMS,1.470E-6mm)比ANSYS零阶优化方法的优化结果(RMS,2.099E-6mm)降低了29.96%,优于铍镜检测结果,说明改进后的摆镜结构方案可行。铍镜的成功研制,为我国空间天文仪器大口径铍镜研究和应用奠定了基础。组合优化方法结合了改进遗传算法和ANSYS软件的优势,具有适应性高、优化能力强等特点,具有较好的鲁棒性,对类似工程结构或天文仪器结构优化具有一定的借鉴意义。     

激光二极管与单模保偏光纤的耦合分析

给出一种处理激光二极管经透镜与单模保偏光纤耦合的精确方法,讨论了透镜参数、耦合形式、激光二极管像散对耦合效率的影响,给出两种实际耦合系统的计算结果并与实验结果作了比较     

基于光子晶体光纤的光学传感

光子晶体光纤(PCFs)的应用在很多方面改善了传统光纤传感器的性能.基于 PCFs的光纤传感器对应力和液体折射率具有较高的传感精度以及更好的温度特性,并且可以灵活引入各种耦合结构单元组成干涉仪,介绍了基于光纤布拉格光栅(FBG)、长周期光栅(LPG)和干涉仪的PCFs传感器的基本构造、工作原理和最新的研究进展.     

基于FPGA的QPSK信号解调技术研究

介绍了一种用数字锁相环对QPSK信号解调的方法,并将该算法在FPGA硬件中实现,给出了硬件实现FPGA的解调效果及解调的性能指标。通过解调算法和原理上的分析对QPSK信号解调全过程进行了详细说明。