基于飞秒激光加工长周期光栅的全光纤三阶轨道角动量模式的产生

高效地产生相互正交的各阶轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)模式具有重要的研究价值.目前全光纤系统中高效地产生高阶轨道角动量模式的方法主要是基于二氧化碳激光器加工的长周期光纤光栅(long period fiber grating,LPFG).然而产生高阶模式的光栅需要强的折射率调制与小的光栅周期,因此二氧化碳激光器高的功率和大的聚焦光斑不利于其刻写的重复性、成功率和延展性.为了解决这一问题,本文首次提出并制作了基于飞秒激光加工的三阶OAM模式转换器,在六模光纤上加工出了非对称的长周期光纤光栅,实验结果表明其在1550 nm附近能将基模转换为三阶的角向线性偏振模式LP31模式,模式转换效率为98%,该模式可进一步被叠加转化为三阶OAM模式.与此同时,在1310 nm附近,该光栅还能够产生角向一阶径向二阶的OAM模式.本文证明了飞秒激光加工提供了一种可用于全光纤系统,具有高重复刻写性的长周期光纤光栅来产生高阶OAM模式的思路.     

机载无线传感器网络的传输可靠性研究

为研究拖拉机机载无线传感器网络的传输可靠性,针对遮挡障碍导致的信号衰落问题,提出了ZigBee机载无线传感器网络的传输可靠性评估模型。综合考虑无线通信模块故障率、数据处理模块故障率及两种衰落分布的链路质量,分别评估了平面和簇状结构下的可靠性。仿真测试结果表明,节点单链传输在4 m以内较为可靠,存在主导信号的莱斯分布可靠性更为明显,且簇状结构优于平面结构。     

我国城市公共电动自行车租赁系统研究

设立公共电动自行车租赁系统来解决城市公交“最后一公里”和短途出行闻题，提出相应的投资、基础设施和管理措施，并对其效能进行预测，分析系统可能存在的问题并提出解决方案。作为城市公共交通系统的一个组成部分，省时、省力且方便的特点使其成为市民短途出行的优质备选方案，从而保证大运量公共交通使用效率和舒适性都得到提高，以此缓解城市现有大气污染和交通拥堵问题。     

百兆赫兹重频的轨道角动量模式飞秒光纤激光器

轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)模式激光器在大容量通信系统、激光加工、微粒子操作、量子光学领域研究有潜在应用价值. OAM模式飞秒光纤激光器具有结构简单、成本低、峰值功率高等优势而被重点研究.当前OAM模式飞秒光纤激光器在重复频率、脉冲宽度、光谱宽度等关键参数上分别都有突破,但性能难以兼得,且重复频率目前在数十MHz.本文基于模式相位匹配原理,制作了大带宽的模式耦合器,结合非线性偏振旋转锁模机理,通过优化腔内的色散,搭建了百兆赫兹重复频率的OAM模式飞秒光纤激光器.实验结果表明,一阶OAM模式光纤激光器的重复频率可达113.6 MHz,脉冲半高全宽98 fs,10 d B带宽可达101 nm;二阶OAM模式光纤激光器的重复频率可达114.9 MHz,脉冲半高全宽60 fs,10 d B带宽可达100 nm.相对于已报道的方案,本文报道的方案在重复频率、脉宽和光谱宽度等关键参数上综合性能较好,有望更广泛地应用于OAM通信、粒子操控等研究领域.