基于耦合式光电振荡器的注入锁定效应研究

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作者 张景凯 李德琦 +4 位作者 赵天麒 娄宏博 郑佳伟 刘显著 王天枢 《应用光学》 北大核心 2025年第1期62-70,共9页

提出一种基于注入锁定的耦合光电振荡器(COEO)的理论模型。通过将光纤环路和注入锁定效应等效成2个级联带通滤波器,得到注入锁定COEO的频率响应,分析注入锁定效应对COEO输出特性的影响。实验中在可调光延迟线帮助下,通过模拟频率失谐条... 提出一种基于注入锁定的耦合光电振荡器(COEO)的理论模型。通过将光纤环路和注入锁定效应等效成2个级联带通滤波器,得到注入锁定COEO的频率响应,分析注入锁定效应对COEO输出特性的影响。实验中在可调光延迟线帮助下,通过模拟频率失谐条件,确定注入锁定条件下COEO的动态输出范围,通过调节信号发生器,研究不同注入信号强度时注入锁定条件下COEO的输出信号质量。当注入信号强度为-15 dBm时,产生的微波信号的边模抑制比为59 dB,近载频端的相位噪声为-124.1 dBc/Hz@10 kHz,远载频端的杂散模式抑制度为39.3 dB,频率漂移控制在15 mHz以内。当注入信号强度为-12 dBm时,产生的微波信号的边模抑制比为66 dB,近载频端的相位噪声为-117.6 dBc/Hz@10 kHz,远载频端的杂散模式抑制度为41.2 dB,频率漂移为10 mHz。 展开更多

关键词 耦合式光电振荡器 注入锁定 注入信号强度 单音微波信号 高信噪比

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光空分多址式无线激光通信组网中空间光-光纤阵列耦合技术研究 被引量：4

2

作者 孟立新 张兆元 +2 位作者 宿百兴 张立中 杨升凯 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第4期10-16,共7页

为了满足建设低功耗、轻小型空间激光通信网络的需求,提出了基于逆向调制原理的光空分多址式无线激光通信组网方案。应用ZEMAX软件设计像方远心镜头,实现收发光束的逆向通信。通过离焦方法进行光斑扩展,提升空间光-光纤阵列的耦合效率,... 为了满足建设低功耗、轻小型空间激光通信网络的需求,提出了基于逆向调制原理的光空分多址式无线激光通信组网方案。应用ZEMAX软件设计像方远心镜头,实现收发光束的逆向通信。通过离焦方法进行光斑扩展,提升空间光-光纤阵列的耦合效率,并用MATLAB软件进行仿真。结果表明:对于纤芯/包层/涂覆层直径为105μm/125μm/250μm的正六边形排列的光纤阵列,光斑半径从40μm增加到80μm,有效视场覆盖率提升25.6%,系统工作稳定性提升50%,光斑扩展有利于空间光-光纤阵列耦合的连续性和稳定性。 展开更多

关键词 自由空间光通信 光空分多址 像方远心镜头 空间光-光纤阵列耦合

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全双工逆向调制回复空间光通信系统性能评价 被引量：16

3

作者 张鹏 王天枢 +5 位作者 杨国伟 贾青松 马万卓 张立中 佟首峰 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2506-2510,共5页

基于逆向调制反射器(MRR)的空间光通信系统因其结构紧凑、可免去链路一端的捕跟(APT)系统、功耗低等优点,是空间光通信系统研究热点之一。提出采用双波长激光发射实现全双工逆向调制回复空间光通信结构,并基于该结构对强度调制解调模式... 基于逆向调制反射器(MRR)的空间光通信系统因其结构紧凑、可免去链路一端的捕跟(APT)系统、功耗低等优点,是空间光通信系统研究热点之一。提出采用双波长激光发射实现全双工逆向调制回复空间光通信结构,并基于该结构对强度调制解调模式,通信距离为300 km,通信速率为1 GHz下的地面站对近地小卫星全双工通信链路进行了链路计算及通信误码率的分析。当MRR端口径为0.1 m时,通信链路余量大于5 d B,通信误码率优于10-15,满足通信链路的要求。并进一步分析了仿真结果存在的缺陷。结果表明所提出的空间光通信结构在小卫星对地面站全双工激光通信是可行的,是未来空间光通信系统发展趋势之一。 展开更多

关键词 空间光通信 逆向调制回复器 全双工

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空间光到单模多芯光纤耦合效率分析及影响因素研究 被引量：6

4

作者 范雪冰 王超 +4 位作者 佟首峰 南航 关姝 郝世聪 姜会林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2414-2422,共9页

为了降低空间激光通信系统中空间光到单模光纤的对准难度,采用单模多芯光纤对信号光进行接收。以单模七芯光纤为例,建立了空间光耦合到单模多芯光纤的数学模型,分析了数值孔径对不同纤芯排列的七芯光纤耦合效率影响,结果表明:随着数值... 为了降低空间激光通信系统中空间光到单模光纤的对准难度,采用单模多芯光纤对信号光进行接收。以单模七芯光纤为例,建立了空间光耦合到单模多芯光纤的数学模型,分析了数值孔径对不同纤芯排列的七芯光纤耦合效率影响,结果表明:随着数值孔径的增加,七芯光纤的耦合效率先增加、后减小;纤芯呈正六边形排列较纤芯呈直线形排列的耦合效率高。比较了存在倾斜、离焦、随机角抖动情况下空间光到单模七芯和单模单芯光纤的耦合效率,结果发现:光纤发生横向偏移时,七芯光纤耦合效率呈周期性变化,当横向偏移量分别取值10μm,15μm和17μm时,多芯光纤平均耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤分别高出14.4%,39.6%,36.9%;当光纤轴向偏移0.1 mm时,七芯光纤的耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤耦合效率高约12.9%;当光纤随机抖动的幅度标准差为6μm时,七芯光纤的耦合效率比相同纤芯面积的单芯光纤耦合效率高约7%.由此可知,单模多芯光纤对倾斜、离焦和随机角抖动都有很好的抑制作用。 展开更多

关键词 通信技术 空间光通信 单模单芯光纤 单模多芯光纤 耦合效率

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高功率激光辐照下光学天线的像质研究

5

作者 李响 吴东宇 +4 位作者 孙梓庭 高亮 安岩 宋延嵩 董科研 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期78-88,共11页

离轴两反光学天线在高功率激光系统中起到改变光束直径的作用,而高功率激光加载下所产生的热效应使光学天线的像质劣化,严重影响高功率激光系统的性能。为量化其影响效果,建立了离轴两反光学天线的有限元分析模型,模拟高功率激光作用环... 离轴两反光学天线在高功率激光系统中起到改变光束直径的作用,而高功率激光加载下所产生的热效应使光学天线的像质劣化,严重影响高功率激光系统的性能。为量化其影响效果,建立了离轴两反光学天线的有限元分析模型,模拟高功率激光作用环境,完成了激光加载下的瞬态热分析以及静力学分析,并得到离轴两反光学天线激光加载时间对波前劣化的影响关系。使用齐次坐标变换的方法求解离轴主次镜的刚体位移,具体分析了各项刚体位移随加载时间的变化情况。通过Zernike多项式拟合的方法完成了镜面的波面拟合,将拟合结果导入ZEMAX中,最终得到了该光学天线在平均功率为1 000 W,重频为0.2 Hz,入光直径为30 mm的激光加载300 s下的波前均方差为0.064 6λ。为了进一步验证模型的准确性,使用较低功率(10 W)激光进行原理等效实验,结果表明光学天线在激光加载下实际波像差与模型仿真结果基本相符,偏差小于7.93%,该方法可以有效评价离轴两反天线在高功率激光加载下的像质劣化情况。 展开更多

关键词 激光光学 离轴两反光学天线 瞬态热分析 波像差 高能激光系统 激光热效应

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基于笼屉结构的机载高能激光系统光学中舱温度适应性研究

6

作者 李响 周晨 +5 位作者 朱永奇 董科研 高亮 安岩 席文强 刘玉海 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期100-109,共10页

相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光... 相较于车载、舰载设备,机载设备受体积及工作环境的限制,发展较为缓慢。针对机载设备的轻小型化要求,系统采用“光路堆叠”思想,提出笼屉式分层结构,实现了系统体积的要求。因光学中舱中包含精跟踪及主激光支路,温度变化时各支路间的光轴一致性难以保证,导致跟踪目标发生偏移,主激光支路无法对目标进行精确打击,严重影响系统的工作。为解决上述问题,对光学中舱进行有限元仿真分析,研究光学中舱在20±5℃情况下各镜片的变形。对镜片变形中影响光轴偏折的刚体位移进行提取计算,计算出单个镜片的偏转角度。根据反射棱镜安装误差理论对各支路间的光轴偏移量进行计算,分析精跟踪支路与主激光支路光轴一致性偏差。经过仿真分析,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为109.634μrad,俯仰偏差为132.952μrad。在实验室中进行25℃温度实验,结果表明,系统精跟踪支路与主激光支路光轴方位偏差为104.019μrad,俯仰偏差为125.009μrad,与仿真结果误差分别为5.40%、6.35%,验证了仿真结果的合理性。 展开更多

关键词 高能激光系统 笼屉结构 稳态热分析 刚体位移 光轴一致性

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像差及湍流对90°空间光混频器性能的影响研究 被引量：2

7

作者 宫喜宇 张鹏 +4 位作者 吴潇杰 南航 郭代芳 王超 佟首峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期66-80,共15页

光信号在大气湍流中发生畸变,畸变光信号经过有缺陷的光学天线和空间光混频器后,存在混频效率低及抖动的问题。针对空间输出型和单模输出型的90°空间光混频器,推导了带初级像差的90°空间光混频器模型,并研究了湍流对混频效率... 光信号在大气湍流中发生畸变,畸变光信号经过有缺陷的光学天线和空间光混频器后,存在混频效率低及抖动的问题。针对空间输出型和单模输出型的90°空间光混频器,推导了带初级像差的90°空间光混频器模型,并研究了湍流对混频效率的影响。仿真结果表明,对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差、离焦、彗差和像散分别导致混频效率下降9.8%、0.6%、0.36%、0.02%和0.01%。对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散、离焦、彗差和球差分别导致混频效率下降14.11%、8.39%、6.35%、2.63%和1.13%。湍流强度Cn^(2)小于6.4×10^(-17)m^(-2/3)时,空间输出型比单模输出型混频器的混频效率高19%以上,在湍流强度Cn^(2)大于6.4×10^(-16)m^(-2/3)时,两者混频效率接近于0。最后设计加工了空间输出型和单模输出型90°混频器,并搭建性能测试平台。对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差和离焦导致混频效率下降52%、10%和6%;对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散和离焦导致混频效率下降65%、24%和11%,其他像差对混频效率没有影响。湍流对混频器性能影响的实验结果显示,空间输出型光混频器中频信号值的标准差为21.388,该值远低于单模输出型标准差247.442。 展开更多

关键词 空间相干光通信 90°空间光混频器 波前像差 大气湍流 混频效率

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1.7μm波段光纤激光技术研究进展及应用 被引量：1

8

作者 宁雨竹 张鹏 +4 位作者 何爽 李奇 范云龙 刘洋 韩科选 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期154-170,共17页

1.7μm波段有许多分子吸收线,位于活体组织的透明窗口中。该波段激光源在材料加工、中红外激光产生、气体检测、医疗手术和生物成像等领域有着重要的应用,受到国内外研究者的重视,并取得了一些研究成果。总结了国内外1.7μm波段激光器... 1.7μm波段有许多分子吸收线,位于活体组织的透明窗口中。该波段激光源在材料加工、中红外激光产生、气体检测、医疗手术和生物成像等领域有着重要的应用,受到国内外研究者的重视,并取得了一些研究成果。总结了国内外1.7μm波段激光器的研究进展及相关应用,介绍了长春理工大学在该领域的工作。尽管现有的研究和应用仍面临着一系列问题,但随着相关技术的不断提高,1.7μm波段高性能光纤激光器必将得到快速的发展。 展开更多

关键词 激光光学 1.7μm波段 连续光纤激光器 脉冲光纤激光器 激光应用

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空间分集抑制涡旋光束大气闪烁指数的研究 被引量：1

9

作者 李志鹏 杨国伟 +4 位作者 毕美华 李齐良 魏一振 周雪芳 王天枢 《光通信技术》 北大核心 2017年第2期48-51,共4页

采用光波仿真研究了不同传输距离、不同湍流强度和不同拓扑数的拉盖尔-高斯光束在不同接收孔径情况下的抗湍流能力;研究了不同发射和接收分集的拉盖尔-高斯光束的抗湍流能力。仿真结果表明,孔径平均、发射和接收分集都可降低涡旋光束的... 采用光波仿真研究了不同传输距离、不同湍流强度和不同拓扑数的拉盖尔-高斯光束在不同接收孔径情况下的抗湍流能力;研究了不同发射和接收分集的拉盖尔-高斯光束的抗湍流能力。仿真结果表明,孔径平均、发射和接收分集都可降低涡旋光束的闪烁指数,但在等价条件下发射分集具有最强的抗湍流能力。 展开更多

关键词 大气湍流 闪烁指数 孔径平均 空间分集

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基于空间光调制器的MIMO大气传输特性研究

10

作者 刘哲绮 王天枢 +1 位作者 郑崇辉 刘显著 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期544-550,共7页

大气湍流对无线光通信系统的影响不可忽视,为了更准确地反映实验室模拟多输入、多输出(MIMO)大气湍流信道的实际特征,提出了一种利用相位屏来模拟MIMO大气湍流信道的方法,并针对基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的液晶调制法展开研究,通过... 大气湍流对无线光通信系统的影响不可忽视,为了更准确地反映实验室模拟多输入、多输出(MIMO)大气湍流信道的实际特征,提出了一种利用相位屏来模拟MIMO大气湍流信道的方法,并针对基于液晶空间光调制器(LC-SLM)的液晶调制法展开研究,通过实验验证该方法的可行性。实验结果表明:通过相位屏模拟MIMO大气湍流信道的激光光斑发生不同程度的畸变,湍流环境下两路激光发射系统比单路发射激光系统功率稳定性好,在前向纠错误差极限(3.8×10^(−3))下,单个发射单个接收系统的链路代价为10.5 dB,2个发射2个接收的MIMO系统的链路代价为9.3 dB。该项研究对于实验室模拟MIMO大气湍流信道实验方法提供一种新思路。 展开更多

关键词 无线光通信 多输入多输出 模拟大气湍流 液晶调制法

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空间光混频器分光性能的分析与优化 被引量：6

11

作者 南航 张鹏 +4 位作者 佟首峰 刘洋 郝世聪 常帅 范雪冰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1748-1756,共9页

为了进一步提高零差相干光通信系统的接收灵敏度,对空间光混频器的信号光分光比进行了优化。根据零差相干通信系统数学模型,推导了信号光分光比和环路相位误差、通信误码率的数学表达式,经过计算分析可知当光混频器Q支路的信号光满足锁... 为了进一步提高零差相干光通信系统的接收灵敏度,对空间光混频器的信号光分光比进行了优化。根据零差相干通信系统数学模型,推导了信号光分光比和环路相位误差、通信误码率的数学表达式,经过计算分析可知当光混频器Q支路的信号光满足锁相环要求时,可通过提高I支路信号光分光比来降低误码率和提高接收灵敏度。在分光比优化后光混频效率提高了53.5%,通信探测灵敏度提高了3dB。利用VPI软件进行建模仿真,得到不同分光比下系统的眼图和相位噪声功率。仿真结果显示,探测灵敏度提高了2.83dB。最后,搭建了零差相干光通信桌面实验系统,研究了空间光混频器分光比和系统误码率、锁相环工作的影响规律,当分光比由0.5减小至0.2时,系统误码率由3.53×10^(-9)下降至4.25×10^(-10),当分光比为0.1时,锁相环失锁,误码率为1。实验结果基本符合理论和仿真结果,所得分光比的影响规律和优化结果将为空间零差相干通信系统的研制提供技术参考。 展开更多

关键词 零差相干光通信 光混频器 分光比 相位噪声 散粒噪声 光混频效率

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空间光到少模光纤的耦合效率及影响因素 被引量：4

12

作者 王超 范雪冰 +5 位作者 佟首峰 李英超 江伦 刘壮 史浩东 姜会林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期1-8,共8页

建立了不同影响因素下空间光-少模光纤耦合效率的理论模型.以两模光纤为例分析了相对孔径对耦合效率的影响,当相对孔径为0.17时,耦合效率最高为82.96%.研究了倾斜、离焦、随机角抖动等因素对少模光纤耦合效率的影响.实验测得当横向偏移... 建立了不同影响因素下空间光-少模光纤耦合效率的理论模型.以两模光纤为例分析了相对孔径对耦合效率的影响,当相对孔径为0.17时,耦合效率最高为82.96%.研究了倾斜、离焦、随机角抖动等因素对少模光纤耦合效率的影响.实验测得当横向偏移量为4μm时,两模光纤的耦合效率比单模光纤高10.23%;当轴向偏移量为125μm时,两模光纤的耦合效率比单模光纤高11.24%;当随机抖动幅度标准差为5μm时,两模光纤的耦合效率比单模光纤高12.1%.结果表明少模光纤对信号光接收过程中的干扰因素如倾斜、离焦和随机角抖动都有很好的抑制作用. 展开更多

关键词 空间光通信 耦合效率 光纤耦合 少模光纤 前置光放大 相对孔径 随机角抖动

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基于半导体可饱和吸收镜的全光纤掺镱锁模皮秒激光器

13

作者 迟凯丽 孔梅 +2 位作者 杨翘楚 刘显著 王天枢 《应用光学》 北大核心 2025年第1期217-223,共7页

设计一种基于半导体可饱和吸收镜的掺镱(Yb)光纤激光器。通过啁啾光纤布拉格光栅调节腔内净色散,研究谐振腔内净色散处于负色散区域时,激光器输出脉冲的特性。实验采用全保偏的线性腔结构,当泵浦功率为138 mW时,实现了稳定的自启动锁模... 设计一种基于半导体可饱和吸收镜的掺镱(Yb)光纤激光器。通过啁啾光纤布拉格光栅调节腔内净色散,研究谐振腔内净色散处于负色散区域时,激光器输出脉冲的特性。实验采用全保偏的线性腔结构,当泵浦功率为138 mW时,实现了稳定的自启动锁模。输出脉冲的最小脉冲宽度为4.5 ps,最高重复频率为46.5 MHz,中心波长为1063.7 nm,3 dB光谱宽度为1.44 nm。当泵浦功率为220 mW、腔内滤波带宽为4 nm时,可以观察到束缚态孤子,其脉宽为6.24 ps,脉冲间隔为46.58 ps。最后通过12 h的稳定测试,证明该激光器具有良好的功率稳定性,可以作为稳定的种子源应用。 展开更多

关键词 激光器 被动锁模 半导体可饱和吸收镜 束缚态孤子 啁啾光纤布拉格光栅

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光斑尺寸偏差和光轴偏转对空间光混频器混频效率的影响分析 被引量：5

14

作者 南航 张鹏 +4 位作者 佟首峰 马婷婷 仝光恒 曹海帅 范雪冰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期198-205,共8页

研究了光学元件装调加工误差引起的光斑尺寸和光轴偏转对空间光混频器混频效率的影响。推导了高斯模型下的光混频效率表达式,得到当光斑尺寸与靶面尺寸的比例为0.64时,混频效率最高。在此基础上推导了光斑尺寸偏差、光轴偏转与光混频效... 研究了光学元件装调加工误差引起的光斑尺寸和光轴偏转对空间光混频器混频效率的影响。推导了高斯模型下的光混频效率表达式,得到当光斑尺寸与靶面尺寸的比例为0.64时,混频效率最高。在此基础上推导了光斑尺寸偏差、光轴偏转与光混频效率的表达式。并进行仿真分析,得到光斑尺寸偏差、光轴偏转与光混频效率变化曲线。当混频效率大于10%时,光斑尺寸偏差范围为-42~250μm,光轴偏转范围为203μrad。通过计算光斑尺寸偏差和光轴偏转综合误差发现,调整光斑尺寸偏差可以改善光轴偏转带来的混频效率恶化。进一步搭建空间光混频器影响因素实验平台,进行了三种光斑尺寸偏差下光混频效率随光轴偏转变化的实验。实验所测曲线与仿真结果趋势一致,受实验器件插入损耗的影响,实验值略低于仿真值。所得影响规律为空间光混频器设计、装调和加工提供了一定参考。 展开更多

关键词 光混频效率 光斑尺寸 光轴偏转 空间光混频器

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多孤子可调控全保偏“9”字腔锁模光纤激光器

15

作者 赵天麒 李保群 +3 位作者 杜斯伦 张景凯 李明宇 王天枢 《应用光学》 北大核心 2025年第1期224-232,共9页

提出了一种可自启动的全保偏“9”字腔光纤激光器,通过调节泵浦功率实现不同的多孤子脉冲输出。当泵浦功率达到224 mW时,激光器可实现多脉冲态锁模自启动,在维持锁模状态下泵浦功率最低可降至47 mW。激光器在泵浦功率为143 mW、101 mW、... 提出了一种可自启动的全保偏“9”字腔光纤激光器,通过调节泵浦功率实现不同的多孤子脉冲输出。当泵浦功率达到224 mW时,激光器可实现多脉冲态锁模自启动,在维持锁模状态下泵浦功率最低可降至47 mW。激光器在泵浦功率为143 mW、101 mW、89 mW、76 mW、65 mW和55 mW时分别观察到松散束缚态脉冲、2~5个多孤子脉冲和稳定的单脉冲输出现象。脉冲重复频率均为8.68 MHz,其中松散束缚态脉冲的信噪比高达70.4 dB,主脉冲脉宽约为5.78 ps,相邻两脉冲间距约为50.04 ps;单脉冲状态下信噪比为65.8 dB,脉宽约为6.17 ps,平均输出功率为0.305 mW,单脉冲能量为0.035 nJ。此外,还测量了10 h内激光器的输出功率,证明了该结构具有高度稳定性。实验结果有助于进一步理解多孤子动力学,并且该激光器具有结构简单、可自启动、稳定性好、锁模脉冲可切换等优点,有广泛的实际应用价值。 展开更多

关键词 保偏光纤激光器 多孤子 束缚态孤子 非线性放大环镜

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基于光纤激光相控阵的空间激光通信系统 被引量：15

16

作者 毕明喆 苏煜炜 +5 位作者 马万卓 刘显著 慈明儒 贾青松 王天枢 刘京郊 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期938-941,共4页

为了满足超远程和高速空间激光通信的需求,设计了一种以1.06μm光纤激光4支路相控阵作为发射源的通信系统结构。采用53 Mb/s、120 Mb/s、155 Mb/s速率调制的伪随机序列,实验了相控阵种子源和一条支路处调制的2种方案。结果表明:相同速率... 为了满足超远程和高速空间激光通信的需求,设计了一种以1.06μm光纤激光4支路相控阵作为发射源的通信系统结构。采用53 Mb/s、120 Mb/s、155 Mb/s速率调制的伪随机序列,实验了相控阵种子源和一条支路处调制的2种方案。结果表明:相同速率下,种子源调制的接收眼图质量较好,通过相位控制,可以进一步提高接收质量。实验中,研究了2条支路光分别调制的相控阵多载波特性,调制信号采用5/5.08 MHz及20/40 MHz两组正弦波,经光束合成和相位控制,在接收端观测到相应的频域信号。实验初步验证了光纤激光相控阵空间通信系统的可行性。 展开更多

关键词 光通信 光纤激光相控阵 调制 眼图

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多通道超声的双向单程伪距测量研究 被引量：7

17

作者 赵佰秋 孟立新 +2 位作者 于笑楠 张立中 佟首峰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第9期174-180,共7页

超声波测距是一种非接触测量方式,在工业、交通等行业应用广泛。为提高超声波的测距量程,解决多通道在通道间距离较近时的串扰噪声问题,在不改变电声转换器与发射接收硬件电路前提下,将"双向单程伪距测量技术"应用到超声波测... 超声波测距是一种非接触测量方式,在工业、交通等行业应用广泛。为提高超声波的测距量程,解决多通道在通道间距离较近时的串扰噪声问题,在不改变电声转换器与发射接收硬件电路前提下,将"双向单程伪距测量技术"应用到超声波测距系统中,利用双向单程测量替代了传统的反射式双程测距,通过无线串口通信进行测距主端与测距从端的时钟同步,提高测距量程,该技术还可消除系统自身的时钟同步误差。同时应用"时分多路复用"技术,通过无线电信号广播进行时隙分配,使任意时刻测距信道中只有单路处于工作状态,实现多通道近距离通道间隔下无串扰测量。实验结果表明,双向单程测量可以将反射测距量程提升1倍以上,探测精度优于1%。时分多路复用技术的引用,可以实现超声多通道近距离通道间隔下测量无串扰。 展开更多

关键词 超声波测距 双向单程伪距测量 时分多路复用 测距量程 串扰噪声

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望远超分辨成像中的视场光阑影响及补偿机理 被引量：2

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作者 魏明 王超 +5 位作者 李英超 付强 刘壮 史浩东 李冠霖 姜会林 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期266-275,共10页

根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出... 根据衍射光学理论,分析了基于瞳函数调制的望远超分辨成像系统中,用于视场选择和过滤旁瓣影响的视场光阑的衍射效应对于成像效果的影响机理,并给出了补偿原理和方案。微孔视场光阑和四环带阶跃型位相滤波器分别放置在系统一次像面和出瞳位置。理论分析和仿真表明:视场光阑口径越小,最终像面光斑主瓣越宽甚至失去超分辨效果,旁瓣光强峰值与主瓣光强峰值之比也越高。对此时出瞳处的光场振幅、位相场分别进行多项式拟合,求解进行修正的复振幅型光瞳滤波器设计参数,可以有效抑制视场光阑的衍射效应,获得良好的超分辨成像效果,且超分辨成像与光阑效应补偿合二为一,不会增加系统光路的复杂度。并进行了实际实验,验证了以上设计方法的有效性。以上研究结果可为应用在天文观测、空间探测等方面的超分辨成像系统设计提供依据。 展开更多

关键词 超分辨 视场光阑 衍射 光瞳滤波器 复振幅

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2.07μm光纤激光在弱湍流条件下的传输特性研究 被引量：4

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作者 林鹏 王天枢 +2 位作者 马万卓 陈俊达 姜会林 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期67-73,共7页

本文报道了一种2.07μm波段可调谐主动锁模光纤激光并在室内模拟大气湍流条件下进行传输特性研究。增益介质为1.5 m长的掺钬光纤,主动锁模通过LiNbO3强度调制器在腔内引入周期强度调制实现。腔内引入非线性偏振旋转效应实现波长2058.4nm... 本文报道了一种2.07μm波段可调谐主动锁模光纤激光并在室内模拟大气湍流条件下进行传输特性研究。增益介质为1.5 m长的掺钬光纤,主动锁模通过LiNbO3强度调制器在腔内引入周期强度调制实现。腔内引入非线性偏振旋转效应实现波长2058.4nm^2078.6nm可调谐。实验获得了稳定的基频锁模脉冲和10阶,24阶,48阶谐波锁模脉冲,对应频谱信噪比为66.79 dB、61.37 dB、54.82 dB和49.66 dB。锁模脉冲经过数字调制后在实验室内大气湍流模拟池中进行传输,分别获得了?T为70℃,140℃和210℃时三种湍流强度和背对背条件下的眼图;与背对背条件相比,在?T=210℃时光信噪比降低了9.14 dB。 展开更多

关键词 光纤激光器 主动锁模 空间激光通信 大气湍流

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基于太阳能电池板的无线光通信与传能复合系统实验研究 被引量：1

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作者 王圆鑫 张鹏 +6 位作者 吴潇杰 王学雷 王潼 王大帅 李晓燕 王超 佟首峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期10-19,共10页

为明确光载波无线传输系统中,复合传输相比单独传输的优越性,实验对比了单独传能、单独通信、复合传输三种结构在传输距离为0.1m、接收的光功率估值为3.5mW、光通信速率为1kbps时的输出特性.结果表明,单独传能系统在与电感串联的负载为4... 为明确光载波无线传输系统中,复合传输相比单独传输的优越性,实验对比了单独传能、单独通信、复合传输三种结构在传输距离为0.1m、接收的光功率估值为3.5mW、光通信速率为1kbps时的输出特性.结果表明,单独传能系统在与电感串联的负载为4kΩ时,电池板输出最大功率为1.82mW,复合传输系统在与电感串联的负载为5kΩ时,电池板输出最大功率为2.1 mW,比单独传能系统高出15%;与电容串联的负载较低时复合传输系统输出信号波形发生畸变,优化负载后波形得以改善,相同条件下幅值比单独通信系统高出1.52V. 展开更多

关键词 无线光通信 无线光传能 太阳能电池板 数据和能量复合传输 光传输模型

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