基于深度学习的保偏光纤轴向残余应力稀疏投影重建

1

作者 张国庆 常素萍 +3 位作者 茅昕 王国强 刘尚军 卢文龙 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第1期98-104,共7页

针对稀疏投影下保偏光纤轴向残余应力重建时存在的伪影噪声问题,提出一种基于深度学习的正则化迭代重建算法。基于光弹原理与断层扫描分析光纤轴向残余应力的二维分布重建,在稀疏投影测量中,现有的滤波反投影法实现Radon逆变换进行应力... 针对稀疏投影下保偏光纤轴向残余应力重建时存在的伪影噪声问题,提出一种基于深度学习的正则化迭代重建算法。基于光弹原理与断层扫描分析光纤轴向残余应力的二维分布重建,在稀疏投影测量中,现有的滤波反投影法实现Radon逆变换进行应力重建存在伪影噪声问题;分析保偏光纤轴向残余应力测量的离散投影模型,针对稀疏投影导致的不适定问题,引入广义正则项,分析了应力的正则化迭代重建;通过深度学习,从样本中学习广义正则项的具体形式,并用训练好的模型进行仿真实验。对5种保偏光纤的重建结果表明:该方法在稀疏投影测量中同时具备很好的伪影噪声抑制与细节特征保持能力,在投影数目为36个视角时均方根误差为0.1985 MPa、峰值信噪比为47.3445 dB、结构相似性指数达到0.9951,分别提升59.7%、18.4%、1.34%;单个样本的重建时间低于1 s,可以实现应力的快速、准确重建。 展开更多

关键词 保偏光纤 残余应力 光弹法 稀疏投影 深度学习

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超高速率超大容量建设用光纤技术 被引量：5

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作者 成煜 杨晨 罗杰 《中兴通讯技术》 2013年第3期12-16,共5页

超高速率、超大容量、超长距离的光纤传输技术是解决通信网未来带宽需求的关键技术之一。在系统单信道速率向100Gb/s甚至1Tb/s演进过程中,传统的G.652.D低水峰光纤仍将发挥重要作用。超高速率超大容量光纤通信在器件、调制格式、接收检... 超高速率、超大容量、超长距离的光纤传输技术是解决通信网未来带宽需求的关键技术之一。在系统单信道速率向100Gb/s甚至1Tb/s演进过程中,传统的G.652.D低水峰光纤仍将发挥重要作用。超高速率超大容量光纤通信在器件、调制格式、接收检测方式等方面的创新,对通信光纤的性能提出了新的要求。进一步降低光纤损耗可以延长中继距离;大有效面积光纤可以提高注入信道光功率,降低非线性效应,提高链路光信噪比(OSNR)。多芯光纤和少模光纤,可以增加空分复用维度,是未来突破光纤香农极限的研究方向之一。 展开更多

关键词 光纤通信 超低损耗光纤 大有效面积光纤 少模光纤 多芯光纤

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基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究

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作者 张国庆 常素萍 +1 位作者 茅昕 卢文龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第7期100-104,共5页

光纤的残余应力会影响其光学性能和机械特性,文中开展了基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究。建立光纤的光弹模型,利用琼斯矩阵分析光弹图中的光强分布特征,考虑残余应力导致的双折射相位差范围小的特点通过最小光强法进行相位提取,... 光纤的残余应力会影响其光学性能和机械特性,文中开展了基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究。建立光纤的光弹模型,利用琼斯矩阵分析光弹图中的光强分布特征,考虑残余应力导致的双折射相位差范围小的特点通过最小光强法进行相位提取,并仿真验证了相位提取算法的准确性,在待测相位不超过±5°条件下理论相位误差小于±0.02°;结合三次样条插值进行相位信息到应力结果的重建,获得的实验结果与商用仪器对比,除商用仪器在部分应力区域存在较大突变外,其余区域二者应力分布特征基本一致。 展开更多

关键词 光纤残余应力 光弹法 Abel逆变换

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多芯光子晶体光纤高功率超连续谱光源 被引量：6

4

作者 谌鸿伟 陈胜平 +6 位作者 刘通 陈子伦 侯静 陆启生 韦会峰 李江 童维军 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1073-1074,共2页

分析基于单芯光子晶体光纤的超连续谱光源在提升平均输出功率时所面临的问题,指出采用多芯光子晶体光纤作为超连续谱产生介质是一种实现高功率超连续谱产生的潜在方案。使用自制皮秒光纤激光器泵浦一段国产多芯光子晶体光纤,实现了光谱... 分析基于单芯光子晶体光纤的超连续谱光源在提升平均输出功率时所面临的问题,指出采用多芯光子晶体光纤作为超连续谱产生介质是一种实现高功率超连续谱产生的潜在方案。使用自制皮秒光纤激光器泵浦一段国产多芯光子晶体光纤,实现了光谱范围750～1700nm,平均功率42.3W的全光纤化高功率超连续谱输出。 展开更多

关键词 多芯光子晶体光纤 非线性光纤光学 超连续谱 同相超模

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连续波泵浦的高功率全光纤化超连续谱光源 被引量：2

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作者 郭春雨 林怀钦 +5 位作者 阮双琛 伍一鸣 欧阳德钦 杨锦辉 韦会峰 胡学娟 《深圳大学学报（理工版）》 EI CAS 北大核心 2013年第4期423-427,共5页

以6个输出功率为25 W的976 nm半导体激光器作为泵浦源,通过光纤合束器搭建双包层掺镱(Yb)光纤放大器,对中心波长为1 071.5 nm的10 W连续波掺Yb光纤激光器种子源进行主振荡功率放大,实现高功率输出.通过包层光剥离器及与系统双包层尾纤... 以6个输出功率为25 W的976 nm半导体激光器作为泵浦源,通过光纤合束器搭建双包层掺镱(Yb)光纤放大器,对中心波长为1 071.5 nm的10 W连续波掺Yb光纤激光器种子源进行主振荡功率放大,实现高功率输出.通过包层光剥离器及与系统双包层尾纤匹配的模场适配器,将放大系统的大模场双包层光纤与小芯径单模光纤进行模场匹配耦合,进而实现高功率连续波激光的单模输出.通过梯度折射率光纤熔接技术,将模场适配器的输出光纤与一段长度为200 m的高非线性光子晶体光纤进行高效率耦合,实现高功率连续波光纤激光器对高非线性光子晶体光纤的全光纤化泵浦,最终研制最大输出功率为36.5 W的全光纤化超连续谱光源,光谱范围覆盖990～1 700 nm,20 dB光谱范围达620 nm. 展开更多

关键词 光电子与激光技术 超连续谱 连续波光纤激光器 主振荡功率放大 光子晶体光纤

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超高压直流输电系统中的特种光纤性能分析 被引量：1

6

作者 林睿 陈保豪 +4 位作者 张培东 谢超 陆华清 向峰 吕大娟 《光通信研究》 北大核心 2017年第5期39-42,共4页

针对超高压直流输电系统对光纤的特殊要求,研究了适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统的几种特种光纤的主要性能指标。对光纤的芯层/包层直径、衰减值和最小弯曲半径等光学特性和阻燃等材料特性进行了研究,为寻找适用于超(特)高压... 针对超高压直流输电系统对光纤的特殊要求,研究了适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统的几种特种光纤的主要性能指标。对光纤的芯层/包层直径、衰减值和最小弯曲半径等光学特性和阻燃等材料特性进行了研究,为寻找适用于超(特)高压直流输电测量和控制系统中不同应用环境且性价比较优的特种光纤提供了参考。通过实验分析得知,光纤的芯径越小,光纤在850nm的衰减值越小。因而在超(特)高压直流输电测量和控制系统应用中,当数据传输量较大、对传输信号带宽有一定要求时,倾向于选择小芯径(约62.5μm)的光纤;而对功率传输有要求时,则倾向于选择大芯径(约200μm)的光纤。 展开更多

关键词 多模光纤 芯层直径 阻燃特性 高压直流

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光纤分布式测温系统中基于迭代法的高准确度温度解调算法 被引量：5

7

作者 夏涛 李小兵 +2 位作者 郭江涛 张睿 茅昕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期831-835,共5页

提出了一种利用喇曼散射原理的光纤分布式测温系统中基于迭代的高准确度温度解调算法.针对于常规的反斯托克斯-斯托克斯双光路比值的温度解调算法,该迭代算法进一步校正了光纤中双光路衰减系数差对温度敏感带来的温度测量误差,尤其适用... 提出了一种利用喇曼散射原理的光纤分布式测温系统中基于迭代的高准确度温度解调算法.针对于常规的反斯托克斯-斯托克斯双光路比值的温度解调算法,该迭代算法进一步校正了光纤中双光路衰减系数差对温度敏感带来的温度测量误差,尤其适用于中距离且温度场复杂的测温环境,实现了高准确度的温度测量.通过理论分析确定了该迭代法的迭代格式,测量了相应的光纤参量,并在传感样机上编写相应的代码通过实验予以验证,在0～90℃温度范围,5km测量长度输出的测温曲线符合预期的测温效果. 展开更多

关键词 分布式测温 喇曼散射 衰减系数校正因子 温度解调 迭代法

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小芯径多模光纤拉曼分布式温度传感器 被引量：13

8

作者 何祖源 刘银萍 +2 位作者 马麟 杨晨 童维军 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期285-291,共7页

设计并制作了一种用于拉曼分布式温度传感的具有大有效模场面积和低模式色散的渐变折射率的小芯径多模光纤,同时达到了高空间分辨率和高温度分辨率。在现有的拉曼分布式温度传感系统基础上,测量了使用不同传感光纤和注入条件下的温度和... 设计并制作了一种用于拉曼分布式温度传感的具有大有效模场面积和低模式色散的渐变折射率的小芯径多模光纤,同时达到了高空间分辨率和高温度分辨率。在现有的拉曼分布式温度传感系统基础上,测量了使用不同传感光纤和注入条件下的温度和空间分辨率。在满注入工作模式下,基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了1℃的温度分辨率,空间分辨率的劣化仅为0.13 m,作为对比,使用多模光纤的拉曼分布式温度传感器的空间分辨率劣化了1.58 m。在单模注入条件下,基于小芯径多模光纤的拉曼分布式温度传感器在25 km处达到了4.7℃的温度分辨率,相对使用单模光纤有2.2℃的提升,同时空间分辨率没有劣化。 展开更多

关键词 光纤传感 温度传感器 拉曼散射 光时域反射计

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光纤传感用新型特种光纤的研究进展与展望 被引量：12

9

作者 童维军 杨晨 +4 位作者 刘彤庆 张心贲 杨坤 杨玉诚 唐明 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期12-25,共14页

本文介绍了主流的特种光纤制备技术及其特点,并根据特种光纤在众多光纤传感领域的应用实例报道了熊猫型保偏光纤、旋转光纤、特殊环境用光纤以及分布式光纤传感用的新型光纤等特种光纤的研发方向及取得的成果。相比传统采用通信光纤的... 本文介绍了主流的特种光纤制备技术及其特点,并根据特种光纤在众多光纤传感领域的应用实例报道了熊猫型保偏光纤、旋转光纤、特殊环境用光纤以及分布式光纤传感用的新型光纤等特种光纤的研发方向及取得的成果。相比传统采用通信光纤的传感应用,基于特种光纤的光纤传感展现出明显的性能优势,并且衍生出多种新型传感机理的光纤传感系统。 展开更多

关键词 光纤传感 特种光纤 分布式传感 光纤陀螺 电流互感器

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应用于光触发晶闸管触发的特种光纤性能分析

10

作者 董朝阳 张树强 +5 位作者 唐常伟 涂峰 黄卫军 禹雷 吕大娟 廖招龙 《光通信研究》 北大核心 2012年第6期45-48,共4页

对光触发晶闸管应用中使用较广泛的一种特种光纤进行了性能分析,对该光纤的芯层与包层的掺杂和包层/芯层直径比等关键光学特性进行了系统的研究,为光触发晶闸管寻找到性价比较优的特种光纤提供了参考。通过对比分析得出,在光触发晶闸管... 对光触发晶闸管应用中使用较广泛的一种特种光纤进行了性能分析,对该光纤的芯层与包层的掺杂和包层/芯层直径比等关键光学特性进行了系统的研究,为光触发晶闸管寻找到性价比较优的特种光纤提供了参考。通过对比分析得出,在光触发晶闸管触发应用中,光纤设计类型为芯层直径200μm,包层直径250μm;采用阶跃折射率分布设计;芯层掺杂为锗氟共掺,芯层掺杂量为锗元素16mol%、氟元素5mol%;包层掺杂为氟元素,包层掺杂量为1mol%的光纤触发性能较优,适合光触发晶闸管的应用。 展开更多

关键词 大芯径多模光纤 芯层掺杂 超高压 光触发晶闸管

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天然石英砂制造通信光纤的研究 被引量：5

11

作者 杨轶 孙建华 +3 位作者 张文俊 孙丽丽 秦卫光 刘晓光 《光通信研究》 北大核心 2015年第2期31-34,共4页

将PSOD(等离子固态外部沉积)、光纤预制棒制备技术以及光纤拉丝技术相结合,成功开发了芯棒+天然石英砂套管的预制棒制备技术。该技术以成本相对较低的天然石英砂为原料,等离子体为热源,干燥压缩空气为工作气体,熔制了符合光纤生产要求... 将PSOD(等离子固态外部沉积)、光纤预制棒制备技术以及光纤拉丝技术相结合,成功开发了芯棒+天然石英砂套管的预制棒制备技术。该技术以成本相对较低的天然石英砂为原料,等离子体为热源,干燥压缩空气为工作气体,熔制了符合光纤生产要求的套管,并研究出了合适的光纤生产工艺路线。该套管的工艺路线简单,无需合成套管工艺中的脱水和烧结处理,且生产过程不会产生有毒有害的尾气,对环境无污染。针对天然石英砂材料的特殊性质,制定了低掺杂的预制棒沉积技术以及高张力拉丝的工艺条件,成品光纤各方面合格,并具有更低的衰耗。 展开更多

关键词 天然石英砂 等离子固态外部沉积 光纤预制棒 低衰减光纤

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光纤寿命与疲劳参数的关系研究 被引量：2

12

作者 张立岩 李婧 +2 位作者 段建彬 严长峰 刘璐 《光通信技术》 北大核心 2019年第2期54-57,共4页

自光纤诞生之日起,光纤寿命一直是人们关注的问题。然而光纤寿命的理论复杂,较难理解。光纤寿命和疲劳参数之间的关系缺乏试验数据。介绍了光纤寿命的数学理论模型及其影响因素,并详细介绍了动态疲劳参数nd和静态疲劳参数ns的测试方法... 自光纤诞生之日起,光纤寿命一直是人们关注的问题。然而光纤寿命的理论复杂,较难理解。光纤寿命和疲劳参数之间的关系缺乏试验数据。介绍了光纤寿命的数学理论模型及其影响因素,并详细介绍了动态疲劳参数nd和静态疲劳参数ns的测试方法。采用不同的测试方法测试了光纤疲劳参数n值,通过设计试验验证了nd与ns之间的关系,以及疲劳参数与光纤寿命之间的关系。试验结果证明:疲劳参数越大,光纤寿命越长。 展开更多

关键词 光纤寿命 静态疲劳参数 动态疲劳参数

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基于扫频光谱测量技术的快速高精度折射率传感系统 被引量：1

13

作者 刘茂环 樊昕昱 +2 位作者 王彬 徐炳鑫 何祖源 《光通信技术》 北大核心 2020年第8期10-13,共4页

为达到医学、化学等不同领域对高精度折射率测量的较高要求,基于高精度扫频光谱测量技术,结合倾斜光纤光栅进行折射率测量,提出实现高精度折射率变化传感系统。对倾斜光纤光栅截止模进行了细微差别折射率下的光谱测量,测得折射率响应灵... 为达到医学、化学等不同领域对高精度折射率测量的较高要求,基于高精度扫频光谱测量技术,结合倾斜光纤光栅进行折射率测量,提出实现高精度折射率变化传感系统。对倾斜光纤光栅截止模进行了细微差别折射率下的光谱测量,测得折射率响应灵敏度为28.3 nm/RIU;对系统在固定折射率下对测量截止模光峰值中心波长的精度进行标定,算出系统的测量精度为1.15×10^-6 RIU,在静态测量情况下测量精度可以达到6.5×10^-7 RIU。 展开更多

关键词 光谱测量 折射率传感 光纤光栅 高精度

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陆地G.654.E光纤在喇曼放大系统中的实际应用考虑 被引量：1

14

作者 刘丽娜 张磊 +4 位作者 徐健 周红燕 孙淑娟 吴俊 罗杰 《光通信技术》 北大核心 2019年第6期59-62,共4页

针对G.654.E光纤的截止波长大于喇曼泵浦波长是否对系统性能造成影响的问题,实际测试和理论分析了G.654.E光纤的喇曼增益系数,并通过对实际喇曼放大系统,验证了G.654.E光纤较长的截止波长并不会对喇曼增益造成明显影响。相比于G.652.D,G... 针对G.654.E光纤的截止波长大于喇曼泵浦波长是否对系统性能造成影响的问题,实际测试和理论分析了G.654.E光纤的喇曼增益系数,并通过对实际喇曼放大系统,验证了G.654.E光纤较长的截止波长并不会对喇曼增益造成明显影响。相比于G.652.D,G.654.E光纤具有超低损耗、大有效面积及低的自熔熔接损耗,不仅能提升系统光信噪比(OSNR)且具有更佳的综合系统性能,可适用于陆地喇曼放大系统。 展开更多

关键词 G.654.E光纤 光缆截止波长 喇曼增益系数 喇曼放大

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紫外光固化超低折射率光纤涂料的研究

15

作者 袁泉 刘慧仙 +3 位作者 潘琦卉 方足成 姜胜斌 杨玉诚 《涂料工业》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期44-47,共4页

光纤激光器中所用的光纤涂料在折射率、耐热性能等方面有很高的要求,目前这种涂料主要依赖进口。本文以含氟二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、单官能含氟丙烯酸酯单体、自制双官能含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料,制得... 光纤激光器中所用的光纤涂料在折射率、耐热性能等方面有很高的要求,目前这种涂料主要依赖进口。本文以含氟二元醇、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、单官能含氟丙烯酸酯单体、自制双官能含氟丙烯酸酯单体、丙烯酸羟乙酯(HEA)等为原料,制得超低折射率紫外光固化光纤涂料。通过改变各原料的配比,设计了不同配方的涂料,并考察了各配方涂料的黏度、折射率、机械性能、玻璃化转变温度等性能。结果表明:制备的涂料具有超低折射率、合适的黏度、良好的机械性能和耐热性能,符合光纤激光器对光纤涂料的使用要求。 展开更多

关键词 光纤激光器 紫外光固化 光纤涂料 超低折射率 耐热性

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G.654.E光纤传输链路的MPI研究

16

作者 吴广哲 齐放 +10 位作者 夏小萌 陈佟 刘亚萍 张立岩 金炜 张成 马超 邓黎 周新艳 吴俊 李伯中 《光通信技术》 2022年第5期99-102,共4页

G.654.E光纤应用于传输系统中,因截止波长大以及与收发端设备的耦合方式,可能产生多路径串扰(MPI)从而影响传输性能。为了探究MPI的影响因素,通过窄带外腔激光器/光功率计法在1310 nm光源波长下分析了光纤类型、光纤长度、打圈条件、连... G.654.E光纤应用于传输系统中,因截止波长大以及与收发端设备的耦合方式,可能产生多路径串扰(MPI)从而影响传输性能。为了探究MPI的影响因素,通过窄带外腔激光器/光功率计法在1310 nm光源波长下分析了光纤类型、光纤长度、打圈条件、连接方式和尾纤类型对MPI的影响。实验结果表明:对于短距离链路,可通过热熔代替活动连接器以及打圈滤模来减小MPI;而对于长距离链路,尽量避免不同类型光纤的混合连接。 展开更多

关键词 光纤传输 G.654.E光纤 多路径串扰 短距离链路 长距离链路

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超高灵敏度实时空间激光PPM通信系统研究 被引量：1

17

作者 王忠忠 敖学渊 +4 位作者 张深茂 张大卫 刘陈 杨奇 熊良明 《光通信研究》 2022年第1期18-22,共5页

针对空间激光通信接收功率低的问题,文章设计并实现了具有高接收灵敏度的实时化空间激光脉冲位置调制(PPM)通信系统,该系统的传输速率为800 Mslot/s。实验结果表明,当使用了掺铒光纤放大器(EDFA)和光学滤波器后,在接收光功率为-58.3 dB... 针对空间激光通信接收功率低的问题,文章设计并实现了具有高接收灵敏度的实时化空间激光脉冲位置调制(PPM)通信系统,该系统的传输速率为800 Mslot/s。实验结果表明,当使用了掺铒光纤放大器(EDFA)和光学滤波器后,在接收光功率为-58.3 dBm的情况下,该系统的纠前误码率(BER)为1.4E-4,系统具有超高的灵敏度。 展开更多

关键词 脉冲位置调制 高灵敏度 实时 空间激光通信

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PMMA材料在线偏振和圆偏振光下的超连续光谱特性分析

18

作者 吕清花 汪于涛 +5 位作者 胡勇涛 翟中生 陈列 杨奇彪 刘顿 舒健 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期146-150,共5页

飞秒激光在透明材料加工过程中会出现超连续光谱现象。在阐述超连续光谱产生的原理的基础上,为了分析PMMA材料在不同偏振光下产生的超连续光谱的阈值,设计了线偏光和圆偏光及不同能量加工PMMA材料的实验方案。利用光谱仪对产生的超连续... 飞秒激光在透明材料加工过程中会出现超连续光谱现象。在阐述超连续光谱产生的原理的基础上,为了分析PMMA材料在不同偏振光下产生的超连续光谱的阈值,设计了线偏光和圆偏光及不同能量加工PMMA材料的实验方案。利用光谱仪对产生的超连续光谱信号进行采集及处理,分析出不同能量下的线偏振(TE和TM)和圆偏振两种偏振态的超连续光谱的变化规律,并对比了相同能量下线偏振和圆偏振的超连续光谱的区别。实验中采用脉宽160fs、中心波长为775nm的飞秒激光,实验结果表明,同一偏振下能量越大,光谱谱宽越宽;通过对比不同能量下的光谱特性,观测出产生超连续光谱的阈值,线偏振光的阈值为0.46μJ,圆偏振光的阈值为0.586μJ;对比相同能量下的线偏振和圆偏振光,线偏振的谱宽比圆偏振的宽。 展开更多

关键词 非线性光学 飞秒激光 PMMA 线偏振 圆偏振 超连续光谱

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基于Delta-Sigma调制的多频相位激光测距 被引量：4

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作者 左金鑫 张大卫 +4 位作者 聂俊缘 熊良明 梅坤 王晋祺 姜倩文 《光通信研究》 2022年第1期1-5,44,共6页

为解决激光卫星终端在完成通信功能的同时,也能够实现测距功能的问题,文章设计了基于Delta-Sigma调制方式实现的激光相位测距,可以实现通信与测距一体化,采用多频点相位测距兼顾测距范围与测距精度。多频点调制信号都是使用基于Delta-Si... 为解决激光卫星终端在完成通信功能的同时,也能够实现测距功能的问题,文章设计了基于Delta-Sigma调制方式实现的激光相位测距,可以实现通信与测距一体化,采用多频点相位测距兼顾测距范围与测距精度。多频点调制信号都是使用基于Delta-Sigma调制的高速数字输入输出(I/O)端口生成的,而不采用任何数模转换器(DAC)。基于Delta-Sigma调制方式,用于多频相位测距的多频点可以同时产生,优于传统的每个单频点分别产生的方法。选取187.50 MHz的高频和1.50 MHz的低频测尺,可实现测距范围为100 m以内并且测距精度达到1 mm的测距要求。 展开更多

关键词 激光相位测距 DELTA-SIGMA 输入输出端口 数模转换器

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