Experimental investigation on bit-rate-adaptive software synchronous optical sampling

A tunable optical rail is embedded into the cavity of a nonlinear-polarization-rotation(NPR) mode-locked fiber laser to generate a sampling pulse with different repetition frequencies and realize bit-rate-adaptive software synchronous optical sampling.Two ultrashort pulses(20.26677 and 20.22900 MHz) are derived,and a 100-MHz data signal is sampled twice with these pulses based on sum-frequency generation(SFG) in periodically poled lithium niobate(PPLN).The eye diagram is successfully recovered,and an estimated bit rate of 102.22 MHz is derived.This method is feasible for bit rates ranging from 200 MHz to 1 GHz,with <3% relative error.     

双H型石英陀螺耦合信号的分析模型

针对现有模型不能完全解释双H型石英音叉耦合信号某些特点的问题,提出一种分析双H型石英陀螺耦合信号的分析模型. 通过对耦合信号的机理分析,将耦合信号分为静态耦合信号和动态耦合信号,分析了各种耦合信号产生原因及与驱动信号的相位关系. 对静态耦合信号和动态耦合信号分别进行了实验验证,实验结果表明:静态耦合信号与驱动信号同频、同相、同波形,在检测正负两极呈共模状态,动态耦合信号与驱动信号同频,相位不正交,检测正负两极信号幅度不对称,驱动信号频率对动态耦合信号与驱动信号的相位差影响很大.      

石英音叉陀螺阻抗特性的实验研究

为改善石英音叉的质量,提高陀螺性能,采用了质量平衡调节叉指对称性的方法改善音叉阻抗特性,测试了阻抗特性对音叉驱动及机械耦合误差的影响.实验结果表明,通过对驱动叉指的对称性进行质量平衡调节,驱动叉指的品质因数明显提高,驱动电压明显下降,机械耦合误差也得到有效消除,音叉阻抗特性得到改善.     

双H型石英陀螺电容耦合分析与电极优化设计

双H型石英陀螺的音叉结构具有电极工艺简单的优点,但该陀螺的电容耦合噪声比H型石英陀螺的电容耦合噪声大.为减小电容耦合噪声,分析了双H型音叉的电容耦合噪声的影响和产生机理,采用ANSYS软件分析电容耦合噪声.在驱动电极上加载电压载荷,采用静态分析功能,在后处理器P0ST1中获取敏感电极的电荷量,利用电压和电荷的关系获取检测电极的耦合分布电容,采用这一指导原则,设计了一种新电极分布的音叉;通过仿真和测试对比了新电极和旧电极音叉的耦合分布电容,测试结果表明,新的电极设计的耦合电容值为旧电极的耦合电容值的50％左右.介绍了一种新的电极结构的双H型石英陀螺,并给出耦合电容的仿真分析及测试方法,该方法可以指导石英陀螺电极设计.     

双H型石英音叉陀螺驱动信号频率跟踪算法的研究

为提高双H型石英音叉陀螺驱动信号的稳定性,基于DSP设计了一种数字化闭环控制电路,依据双H型石英音叉陀螺在串联谐振频率点处工作时驱动叉指振动的幅度随频率变化的影响最小,通过相位控制实现了驱动信号频率的跟踪,并利用希尔伯特变换产生了一对正交的参考信号用作相位检测.实验结果表明,双H型石英音叉陀螺工作稳定后,驱动信号频率跟踪算法的相位标准差为4mrad,精度达到0.003 4Hz.     

石英音叉陀螺音叉封装问题研究

封装是石英音叉陀螺的关键工艺,封装管壳的选择、封装方式及石英音叉的固定形式对音叉的性能有直接影响。封装管壳的有限元仿真分析,可以作为封装管壳选取的依据。采用单点固定封装方式有利于石英音叉工作性能的稳定。实验中通过改变封装盖板的开合状态来改变封装方式,石英音叉的阻尼和品质因数发生了明显的改变。     

用于OADM的集成声光可调谐滤波器的性能分析

利用模式耦合理论分析了声光模式转换.并对声光可调谐滤波器的滤波带宽、调谐范围、驱动功率等性能参数进行了分析计算.设计制作滤波器时,首先在保证滤波带宽的前提下,考虑调谐范围、驱动功率以及加工工艺的要求.对其应用于OADM中存在的旁瓣和串扰问题进行了初步讨论.设计完成中心波长在1.55 μm,滤波带宽为1.2 nm左右,波长调谐范围大于150 nm,低驱动功率的IAOTF.     

一种消防救援人员室内作业定位系统的设计

针对目前室内火灾的消防救援工作中,消防救援人员获取位置信息以提高救援工作效率的实际需求,设计了一种适用于消防救援人员室内作业的定位系统。该系统主要基于惯性定位技术,设计了足部绑式惯性导航模块,该模块通过与激光雷达辅助模块功能上的融合,可获取消防救援人员在火灾现场作业时的准确位置,且能够减少消防救援人员误入非目标房间的可能性。同时,本文给出了上述模块中保障系统实现高精度定位的两个关键技术,即基于改进支持向量机方法的姿态分类与识别和基于卡尔曼滤波的信息融合。应用场景的测试结果表明,基于相关技术,在宽敞的室内环境下单独采用足部绑式惯性导航模块即可获得较为精确的位置信息,在多房间复杂室内结构环境下,采用激光雷达模块进行辅助后,仍可获得满足实际定位需求的位置信息。     

窄带集成声光可调谐滤波器的研制

利用模式耦合理论分析了声光模式转换,并对声光可调谐滤波器的滤波带宽、调谐范围、驱动功率等性能参数进行分析计算。设计并制作出窄带集成声光可调谐滤波器(IAOTF)样品,搭建相应的IAOTF测试平台,得到中心波长在1.55μm,滤波带宽达到0.85 nm,波长调谐范围达到80 nm,驱动功率低于40mW的IAOTF。并对进一步压缩滤波带宽和旁瓣效应提出了解决途径。     

Impacts of operational parameters on nonlinear polarization rotation-based passively mode-locked fiber laser

The operational parameters including the polarization controlling and the pump power in a nonlinear polarization rotation-based passively mode-locked fiber laser are studied in this paper.The carrier rate equations of the activated erbium-doped fiber are first employed together with the nonlinear Shro¨dinger equations to reveal the relation between the operational parameters and the output state of the passively mode-locked fiber laser.The numerical and experimental results demonstrate that the output state of the mode-locked laser varies with the polarization controlling and the pump power.The periodicity of the polarization controlling is observed.With given pump power,there exists a set of polarization controlling under which the ultra-short pulse can be generated.With given polarization controlling,the mode-locked state can be maintained generally except for some particular values of pump power.Three shapes of the output optical spectra from the fiber cavity can be identified when the pump power changes.The results in this paper provide a comprehensive insight into the operation of the nonlinear polarization rotation-based passively mode-locked fiber laser.