基于椭圆形反射镜面的扇形半导体微环激光器

为了设计新型基于椭圆形反射镜面的扇形半导体微环激光器,采用光线追迹和有限时域差分的方法进行了理论分析和设计仿真。与普通的三角形环形腔相比,由于引入了椭圆形反射镜面,使得这种新型的微腔的镜面反射损耗极低,仅为1%,功率传输率为93%,Q值极高,在1576.36nm谐振波长处,Q值达到了23318.6。结果表明,这种新型的微环激光器有利于实现方向双稳态,并可进一步用于全光信号处理领域。     

韵律参数和频谱包络修改相结合的情感语音合成技术研究

情感语音合成可以增强合成语音的表现力、人情味,是近年来的新兴课题.除了韵律特征之外,音质类和发声器官类参数对情感语音的表达也有着至关重要的影响,而通常的研究大多都是基于规则或者预先为某种情感设计的滤波器来进行这两类参数的修改.本文提出了通过频谱包络综合地调整音质类和发声器官类参数来合成情感语音的方法,并通过实验验证了这一方法的有效性.另外,实验结果也显示了当韵律参数和频谱包络同时得到修改时,相对于单独修改某类参数可以获得更好的情感合成效果.     

输入光特性对超快非线性干涉仪开关窗口的影响

就超快非线性干涉仪(UNI)的输入光特性对其开关窗口的影响进行了数值模拟和实验研究,输入光包括控制光脉冲和探测光脉冲。在数值模拟中,调节控制光脉冲和探测光脉冲的功率及脉宽,功率越高和脉宽越窄,窗口的形状越好。在调节过程中发现控制光脉冲和探测光脉冲都存在一个最佳的功率点使窗口的形状达到最优。如果继续增大控制光脉冲功率,会使窗口的顶部倾斜,窗口形状恶化;而继续增大探测光脉冲功率,窗口的消光比开始下降。在数值模拟的基础上进行了10Gb／s的超快非线性干涉仪全光开关实验,在实验中用连续光代替探测光脉冲以观察窗口形状。通过改变控制光脉冲和连续光功率来验证它们对超快非线性干涉仪开关窗口的影响。实验表明,应选用短而强的控制光脉冲和最优功率点的连续光,这与模拟结果吻合。     

40 Gb/s超快非线性干涉仪的实验分析

全光非线性开关是全光3R再生的关键技术。在对一种全光开关[超快非线性干涉仪(UNI）]的传输函数进行分析后，得到了超快非线性干涉仪窗口的数学描述。在此基础上通过实验得到了40Gb／s的全光开关。并结合实验条件，具体分析了影响超快非线性干涉仪开关窗口的几个因素：增加半导体光放大器(SOA)的注入电流，增大控制脉冲的平均功率和调节连续光功率到最佳值。都能有效地改善输出窗口的形状和消光比，并对这种现象在理论上进行了初步分析。可以利用上述结论指导超快非线性干涉仪实验，从而使超快非线性干涉仪系统得到最大程度的优化。     

对10GHz DFB激光器参数的数值模拟及实验

对激光器速率方程所涉及的激光器的内部参数进行变换，得到一组新参数。它们可由实验中测得的激光器的数据通过曲线拟合的方法得到。利用拟合得到的参数对10GHz的分布反馈(DFB)半导体激光器(LD)进行数值求解，所得的结果和实验测量的结果相吻合。     

纳米酶

纳米酶(Nanozymes)是由我国科学家首次提出的新概念,它是一类具有生物催化功能的纳米材料,能够基于特定的纳米结构催化天然酶的底物并作为酶的代替品。自2007年首次报道以来,全球已有来自于55个国家的420多个研究机构证实了纳米酶的普遍规律。纳米酶的发现第一次揭示纳米材料蕴含一种独特的纳米效应——类酶催化效应。纳米酶作为一种新材料,既有纳米材料本身的理化性质,又有类似酶的催化功能,兼具天然酶与人工酶的优势于一身。其中,纳米结构不仅赋予纳米酶高效催化功能,而且使纳米酶比天然酶稳定,易于规模化生产。另外,纳米酶独特的多酶活性将为设计廉价、稳定、各种各样全新的催化级联反应提供功能分子。纳米酶是多学科交叉融合的典范,2022年被IUPAC评为十大化学新兴技术。在全球从事化学、酶学、材料学、生物学、医学、理论计算等多领域科学家的共同推进下,如今纳米酶已经成为新的研究热点。我国科学家在这一新兴领域一直发挥着引领作用,解析了纳米酶的构-效关系,将其催化活性提高了约1万倍,实现了超越天然酶的理性设计,创造了全球首个纳米酶产品,出版了纳米酶学英文专著,发布纳米酶术语及中国/国际标准化。更可喜的是,纳...     

用半导体环形激光器产生混沌信号

提出了一种由一个分布式反馈激光器为主激光器和一个半导体环形激光器为从激光器组成的主从式激光混沌系统方案,主激光器产生的光单向注入到从激光器中,通过调整注入系数、主从激光器的失谐频率和从激光器的偏置电流,使从激光器工作在混沌状态,输出混沌信号。从基于光注入条件下的环形激光器的速率方程组入手,数值模拟了主从激光器的失谐频率、注入系数和从激光器的偏置电流3个工作参量对从激光器输出动态的影响。研究表明:外光注入条件下,半导体环形激光器可以产生混沌信号。通过分析得出:当失谐频率为3.9 GHz、注入系数为0.07、偏置电流为81 mA时,环形激光器可以产生功率谱平坦、带宽较宽的高质量混沌信号。     

SOA注入电流及位置偏移量对TOAD开关窗口的影响

对影响太赫兹光学非对称解复用器(TOAD)开关窗口的半导体光放大器(SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究，加大注入电流可以增加SOA的增益，使得开关窗口的高度增加；SOA在环路中的偏移量决定了开关窗口的宽度。由于实验中用连续光代替信号脉冲以观察开关窗口，可以看到随着偏移量的增大，开关窗口的主窗口的宽度先增大，当窗口宽度为控制脉冲周期的一半后，开关窗口的主窗口的宽度又变小。     

基于RSPWVD的Link16信号跳周期估计算法

针对Link16信号快跳频、抗截获的特点,文章提出了一种基于重分配平滑伪魏格纳维尔分布(RSPWVD)的Link16信号跳周期估计算法。该算法首先应用RSPWVD时频分析获得Link16信号的时频分布,进而通过重心法获得相邻两跳的中心时刻,最后通过加权平均各个中心时刻的差值求得Link16信号的跳周期。分析和仿真结果表明,该算法可以有效地对Link16信号的跳周期进行估计,不仅克服了传统算法不能有效解决时延脉冲带来的影响的缺点,而且也提高了估计的准确性。     

2.5 GHz分布反馈激光器内部参数的实验测量

用实验方法对激光器速率方程所涉及的激光器内部参数进行了测定。然后利用该参数 ,通过半导体激光器的大信号速率方程 ,得到它的光输出脉冲波形和啁啾的数值解 ,对模拟结果与测量结果进行比较 ,二者非常吻合