摘要:利用光通信系统设计平台，研究了一种基于直接调制激光器和非零色散位移光纤（NZDSF）的高速粗波分复用（CWDM）系统的优化方案。通过软件的参数优化和扫描计算等独有功能，着重分析了光纤色散对高速直接调制信号的影响，比较并证实了NZDSF的CWDM升级方案的可行性。研究发现，负色散系数的光纤与光脉冲啁啾相互作用能更好地改善传输质量。

摘要:Si是微电子发展的无可替代基质材料,取之不尽,工艺成熟,立足于Si基材料,发展光网络SOC芯片,是突破上述困扰的重要途径.然而Si属间接带隙,又为立方反演对称的非极性材料,不具优异的天然光学特性.人工改性是突破Si材料本征限制的根本出路,能带工程、纳米工程、局域化工程、光子工程以及声子工程的综合运用,有望实现Si基化全光波长变换器,高速率全光开关乃至Si基激光器,为Si基化、集成化光网络SOC芯片的发展奠定基础,并将开拓出一门崭新的Si基集成光子学.

摘要:对用于光电集成(OEIC)的InP基异质结双极性晶体管(HBT)进行了分析,提出了一种新的集电区外延结构,该结构是在单HBT(SHBT)的集电区与次集电区间加入特定厚度与掺杂浓度的p-InGaAs层和n-InP层,既适用于集成光探测器,又较好地解决了SHBT反向击穿电压低、传统双HBT(DHBT)电子堆积效应等问题,并具有外延层生长简单、集电区电子漂移速率高等优点.

摘要:以Coumarin(C545)做辅助掺杂剂,制作了结构为氧化铟锡(ITO)/N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,-4′-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3):C545:4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久咯呢定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)/Alq3/LiF/Al的红光有机电致发光器件(OLED).研究了不同掺杂质量分数对器件性能的影响,结果发现,掺C545和DCJTB的器件性能与只掺DCJTB的器件相比较,其色纯度、亮度及效率均有所提高,器件性能的改善主要是由于掺入的C545提高了由基质Alq3向红光染料DCJTB进行能量传递的效率.

摘要:研制了应用在长波红外热成像中的Petzval型物镜,工作波段为8～12 μm,F数为1,焦距为90 mm,视场为12.6°,空间分辨率为0.5 mrad,透镜材料均为Ge.使用折/衍混合器件作为色差校正器件代替1片负透镜,光学器件的重量从0.50 kg减轻到0.38 kg,衍射面采用金刚石车削技术进行加工.利用Video光学调制传递函数仪对系统性能进行了检测,检测值的下降不超过设计值的3%.分析了衍射器件的衍射效率对调制传递函数的影响.

摘要:提出了结构新颖的光纤环镜(FLM)全光自动增益箝制(OAGC)方案,进行了相关实验.通过控制抽运功率,调节腔内损耗和FLM,在环路内实现了波长为1 533.20 nm和1 559.05 nm的双波长激光振荡.对工作在透射式和反射式2种状态下的FLM,进行了信号波长为1 540 nm和1 550 nm的增益钳制实验.对于1 540 nm信号,在输入功率小于-14.88 dBm的范围内,增益波动ΔG＜0.3 dB;对于1 550 nm信号,在输入功率小于-16.51 dBm的范围内 ,增益波动ΔG＜0.1 dB.实验结果显示,FLM采用透射和反射方式均能达到增益箝制目的,而且得到的信号输出特性几乎一致,表明了这两种方案的等效性.

摘要:利用激光脉冲在光纤中传播时所遵守的相干非线性薛定谔耦合方程,研究了非线性双折射色散阶跃光纤(SWDF)中两相近频率的激光脉冲,其偏振方向相互正交且平行于光纤的双折射轴,且偏振方向沿2个双折射轴的分量强度相等时,在同为反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性.结果表明,在反常非线性区和正常色散区都能产生调制不稳定性;在正常色散区存在不同的调制不稳定性功率区域,对应不同的功率区域导致增益谱表现出明显的不同,并且,当输入功率和波长差(或频率差)一定时,增益谱随传输距离变化保持形态不变.

摘要:介绍了一种用于模数转换器(ADC)测试的、可以进行斜率自适应调整的斜坡发生器,在基本斜坡发生器原理的基础上,通过斜率自适应调整机制,在满足斜坡信号线性度的同时,保证了斜坡的斜率具有较高的精度,克服了基本斜坡发生器对于斜坡斜率控制不够精确的弊病,将斜坡斜率的精度提高到1.5%,而功耗却不超过10 mW,并可以根据实际需要对斜坡信号的斜率及幅度进行调整,从而实现从μs到s级的任意幅度斜坡信号的产生.

摘要:针对空间太阳望远镜(SST)卫星上海量的观测数据和在轨存储、下传能力有限的矛盾要求在轨压缩科学数据,本文在分析SST星载CCD图像压缩需求基础上,根据空间环境的限制和国内的设计研制能力,采用基于小波变换(DWT)和稀疏矩阵压缩的压缩算法,设计了星载压缩单元(DCU),并在DSP加FPGA结构的硬件平台上进行算法仿真和系统联试.测试结果表明,DCU可以在6 s内对2 048×1 024 pixels的太阳图像进行大于5倍压缩,压缩信噪比(SNR)优于26 dB,均满足SST图像压缩需求.DCU实现了星载图像处理系统的国产化设计,已通过验收.

摘要:采用酸腐多晶Si片的方法,获得了各向同性的表面织构.酸腐蚀液选取HF-HNO3混合溶液,并用H3PO4进行改良.分别利用扫描电镜(SEM)和光谱响应系统,分析了腐蚀后多晶Si片的表面形貌和反射率.结果表明,酸腐多晶Si表面分布均匀的蚯蚓状腐蚀坑,反射率很低,在等离子增强化学气相沉积(PECVD)Si3N4减反射膜后,反射率大大下降.

摘要:基于基尔霍夫标量衍射理论,详细分析了输入、输出平面及变换函数抽样间距的选取原则.系统建立了衍射光学器件精细化设计的抽样理论,深入研究了输出图样在非抽样点上的光强失真机理.在定义衍射光学器件光能利用率、顶部不均匀性等性能评价参数的基础上,以盖师贝格-撒克斯通(GS)算法设计一维光束整形器件为例,探讨了输出图样在非抽样点上的光强失真和输出平面抽样间距间的关系,通过模拟计算验证了精细化设计时输入与输出平面抽样理论的有效性.

摘要:提出了将激光辅助化学刻蚀技术应用于钇钡铜氧(YBCO)高温超导薄膜的刻蚀,研究了无掩膜YBCO薄膜激光化学刻蚀的表面特性及其变化规律,为YBCO激光化学刻蚀技术中图形形状控制、刻蚀时间选择和激光功率调节等提供了重要的实验结论.研究发现:在激光辐照下,YBCO薄膜的液相刻蚀速率大大加快,将极大改善刻蚀中的横向钻蚀情况,并提高图形边缘的侧壁陡峭度,且整个过程中的刻蚀速率呈现加快趋势;无掩膜时,YBCO表面刻蚀程度持续过渡,激光光斑边界两侧并非严格分界;衬底铝酸镧(LaAlO3)的晶向对YBCO薄膜的表面刻蚀特征有较大影响,沿LaAlO3晶向方向的刻蚀程度高于非晶向方向.

摘要:针对高温、高压油井的测量环境,设计研制了基于光纤非本征型Fabry-Perot(F-P)腔的波长解调型光纤压力传感器系统.该系统采用激光熔接制作的光纤F-P传感头,具有测量动态范围大、温度敏感性小、耐高温和长期工作稳定等优点,在压强0～30 MPa范围内,系统压力测量分辨率达到0.003 MPa,温度敏感性小于0.002 MPa/℃.光纤传感头采用光纤-厚壁石英管激光熔接的无胶封装方式,解决了高温环境下的传感器高压密封和光纤保护问题.

摘要:用一种新颖的制备纳米粒子与薄膜的垂直靶向脉冲激光沉积(VTPLD)方法,在室温及空气气氛下,于玻璃基底上成功地制备出ZnO纳米薄膜.用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪对ZnO纳米薄膜的表面形貌和结构进行了表征,用荧光光谱仪对薄膜的光致发光(PL)性能进行了测量.结果表明,当激光功率为13 W时,沉积出的粒子大小较均匀,尺寸在40 nm左右,且粒子排列呈现出一定方向性;当激光功率为21 W时,沉积的ZnO纳米薄膜图呈现出微纳米孔的连续薄膜.在玻璃基底上沉积的ZnO纳米薄膜有一主峰对应的(002)衍射晶面,表明ZnO纳米薄膜具有良好的c轴取向性.不同激光功率下沉积ZnO纳米薄膜经500 ℃热处理后的PL峰,其强度随激光能量而变化,最大发光波长位于412 nm.

摘要:基于人眼的光学系统模型,给出了矫正近视、远视的内植镜(PIOL)屈光度和眼睛高级像差的计算公式,较之临床上使用的经验公式提高了计算PIOL屈光度的准确性.利用ZEMAX光学设计软件,对植入具有相同屈光度、不同光学结构PIOL的人眼成像质量进行了理论分析.结果表明,当PIOL中心厚度相同时,植入凸凹结构PIOL对人眼成像质量有最佳矫正效果.

摘要:采用熔融拉锥机,制作了具有均匀腰锥的H2敏传感器结构.拉锥长度设定为9 000 μm,拉锥速度0.1 mm/s,火焰高度为3 mm,拉锥后光纤的腰锥体处的均匀直径为30 μm.用电子束蒸发装置在拉锥光纤均匀锥段表面上生长H2敏Pd-Ag合金薄膜,镀膜室内真空度为2.9×10-3Pa,束流为0.35 A/s,沉积时间为10 min,膜厚为50 nm.设计了拉锥光纤H2敏传感器的实验装置,测试数据表明:Pd-Ag合金膜拉锥光纤H2敏传感器能够精确检测低于4%的H2浓度,适合于单点或多点分布式H2泄漏探测.

摘要:针对自适应大气抖动探测的要求,设计了一种高灵敏度、高帧率的CCD制冷相机,并对其特性进行了测试.通过使用带低通滤波器的前置放大器降低了读出噪音,研究了读出噪音与读出速度的关系.相机采用USB2.0界面传输,16 bit TADC采样,电路本底噪音为7.2 ADU,读出噪音为6.9 e-,制冷时暗电流噪音为2.19 e-/pixel/s,系统增益为0.38 e-/ADU,1×2 BIN时传输速率为28.09 fps,50行子画面传输速率为128 fps.

摘要:进行了He-Ne气体对激光陀螺偏频特性影响的理论与实验研究.理论推导发现,激光陀螺内部He-Ne气体对其偏频量有重要影响,He-Ne气体比率一定时,偏频量与其内部压强成线性关系.在不同气压下对激光陀螺偏频量与压强的关系进行了实验验证,实验结果与典型参数下的理论结果吻合得较好;给出了不同比率下激光陀螺偏频量与其压强的数据.

摘要:通过分析不同分组长度分布(PLD)对光分组交换(OPS)性能的影响,以便为OPS在不同长度业务下配置不同的冲突解决方案.研究了光分组在固定长度分布、指数分布和因特网经验长度分布下分别对没有光纤延迟线(FDL)和有FDL下的OPS的性能影响.分析和仿真表明,因特网经验长度分布的业务在没有FDL缓存的条件下,获得最低的分组丢失率(PLR)性能;而固定长度分布的业务,仅在OPS配置有FDL时才可以获得最低的PLR性能.

摘要:理论推导出准单色光波情况下、输入信号为高斯脉冲时偏振度(DOP)与差分群延时(DGD)关系的简明解析表达式.通过对偏振度公式的理论分析,得出了DOP随DGD变化的关系由分光比以及光源的光谱宽度决定的结论.用不同光谱宽度的10 Gbit/s归零(RZ)伪随机码光源实验研究了DOP与DGD的关系,实验结果表明了理论推导和分析的正确性.理论分析表明 ,除了分光比参数外,只有能够影响光谱宽度的参数才会对DOP-DGD关系式产生影响,如调制码型、调制啁啾和脉冲变换极限宽度等,而其它因素则与DOP-DGD关系式无关,如色散、线路啁啾以及脉冲实际宽度等.

摘要:利用光通信系统设计平台,研究了一种基于直接调制激光器和非零色散位移光纤(NZDSF)的高速粗波分复用(CWDM)系统的优化方案.通过软件的参数优化和扫描计算等独有功能,着重分析了光纤色散对高速直接调制信号的影响,比较并证实了NZDSF的CWDM升级方案的可行性.研究发现,负色散系数的光纤与光脉冲啁啾相互作用能更好地改善传输质量.

摘要:计算分析了B92协议对噪声和窃听的Holevo上界以及通过相位翻转信道的信道保真度、信道可靠的保密性下界和对经典信息的容量,并用计算机仿真绘制了图形,能够比较清楚直观地分析对比.

摘要:对一种交联型非线性光学聚合物的电光特性及其稳定性进行了研究.通过交联反应将生色团分散红DR19连接到高聚物纤维素二醋酸酯(CDA)可合成得到该交联电光聚合物,交联反应温度为164 ℃.采用带栅极偏置的电晕极化系统对旋涂制备的聚合物薄膜样品进行极化处理,极化电压为8 kV.极化处理后的样品具有较好的电光特性,采用Mach-Zehnder干涉仪测量系统测得样品在1 550 nm处电光系数为4.80 pm/V.通过电光系数和介电驰豫测量研究了交联体系的稳定性,与掺杂型电光聚合物相比,该交联电光聚合物具有很好的长期稳定性,平均驰豫时间达到5.3 years,二阶非线性驰豫遵循KWW规律.介电分析结果显示驰豫时间的温度特性满足Arrhenius规律.

摘要:提出了一种基于光线交汇约束的全局控制点定向方法.精确标定过的单摄像机模拟双目交汇测量系统,在空间2个不同的角度对至少5个自由摆放的全局控制点成像,根据双目视觉测量模型可解算出传感器的转换矩阵R和带有比例因子的平移向量T.通过引入精确长度已知的基准尺提供空间标度,以求得转换因子,进而求得各点在传感器坐标系下的三维坐标.实验表明,该方法简单、精度高,适于现场测量.

摘要:设计了一种基于激光莫尔信号的超精密平面定位系统.针对精密定位系统存在非线性难以建立精确控制模型的缺陷,将不基于模型的模糊控制理论应用于精密定位控制系统中,并应用径向基函数(RBF)神经网络实现模糊控制器的输入输出映射关系,构造了神经网络模糊控制器模型,通过对光强及光强变化率的映射,得到电机驱动信号.改造后的模糊控制系统具有了知识自动获取功能,能更好地适应工况环境.实验结果表明,使用模糊神经网络控制,控制响应快、稳定性好及鲁棒性强,可有效提高定位精度及定位速度,系统可获得±0.5 μm的定位精度.

摘要:提出了载波调制分离位移场的方法.在双光束电子散斑干涉(ESPI)中增加参考光,使这路参考光为两光束所共用.通过偏转物体引入载波调制条纹,具有条纹对比度高的优点.物体加载后,载波条纹受物体变形的调制而发生弯曲变形.实验时,两束光各自独立地对变形物体进行测量,采集物体变形前后的条纹,利用傅里叶变换法,可分别解调得到包含离面和面内位移信息的2幅位移图.理论分析表明,只需简单的位相运算,就能够将面内位移场与离面位移场分离.利用典型的周边固定、中心加载的圆盘实验,表明了该方法的可行性;周边固定、中心加载的圆盘变形所包含的面内位移大小与离面位移相比,大约低1个数量级.

摘要:通过对图像瞄准系统中的畸变分析,提出以激光长度测量值作为长度基准的成像系统在线自标定方法.该方法以被测标尺上的线纹为标定测量对象,分别获得多组标尺分划线纹边缘在图像中的位置和相应的激光长度测量值,建立二者的数学模型,根据所建模型对瞄准系统中图像畸变误差进行校正.实验结果表明,对实验图像的校正可使一维畸变误差约减小为校正前的15%,能有效提高测量精度,且测量校正过程不需要辅助设备和标准标定样板,算法简单,易于实现.

摘要:研制了一种单片机控制的LD特性测试系统.该系统包括1台便携式LD特性测试仪和1套测试软件.测试系统可以运行在4种测试模式下:自动电流控制模式(ACC)、自动功率控制模式(APC)、自动电压控制模式(AVC)和自动背光电流控制模式(AMC);LD驱动电流可实现0～2 A连续可调.测试系统同时对温控实现精确的控制,采用软件方法实现Fuzzy PID调节,并结合积分分离思想,使温度控制快速而有效;采取了软启动控制、断路开关及限流保护的措施,有效地保证了LD的安全.实验表明:测试系统具有智能化程度高、硬件结构简单和使用方便等优点.

摘要:从贝叶斯估计出发,构造了一种新的变分模型,用于复原被泊松噪声污染的模糊图像.首先讨论了模型正则化项中具有边缘保持能力的函数选取以及模型求解的相关问题,然后将变分模型的求解转化为可快速求解的非线性扩散方程,给出了正则化参数选取的初步空间自适应方法,可以区分平滑区域和图像边缘自适应的调节参数.实验结果表明,本文方法的复原效果整体上优于传统的迭代正则化方法,复原图像的边缘得到了有效的保护,泊松噪声的抑制效果明显,复原图像提高的改进信噪比(ISNR)要比迭代正则化方法平均提高1 dB以上.

摘要:提出一种求解多维分配问题的启发式排序搜索算法,给出算法相关理论的证明以及算法的具体步骤.该算法按分配问题的某一维向对应代价面(行、列)编号的不同次序,在满足可行性约束的条件下进行最小元素搜索,在全局范围内寻求分配问题的最优解.针对该算法在一般探测环境下花费时间长的不足,提出一种分层排序搜索算法.所提新算法原理简单、实施方便,具有并行算法特性.通过对该算法及其改进算法以及拉格朗日松弛算法的应用效果分析,验证所提算法的有效性.

摘要:提出了一种新的结构光三维视觉检测系统的标定方法,将BP神经网络和线性标定方法结合起来,用线性标定方法标定结构光系统的线性部分,用BP神经网络来描述该结构光系统的其他部分.结果表明:该方法结合了神经网络和线性标定方法的优点,不仅给出了结构光三维检测系统中CCD相机的内部和外部参数,而且利用神经网络的非线性逼近能力,补偿由于镜头径向畸变、切向畸变等因素引起的系统非线性误差,并且精度高、抗噪声能力强及鲁棒性好.

摘要:提出了一种新型的基于全相位反余弦双正交变换(APIDCBT)的JPEG图像压缩技术,APIDCBT矩阵是一种新型的变换矩阵,给出它的具体形式,提出了双正交变换与对偶双正交基向量的概念.通过与传统的离散余弦变换(DCT)进行比较,表明了APIDCBT算法可以不用量化表,节省运算时间,与DCT可达到同样的压缩效果,并且在低码率情况下优于DCT.

摘要:针对工业标牌压印凹凸字符与背景间没有色差造成的二值化效果不理想,本文采用Canny检测器提取凹凸字符的边缘,为修补产生的边缘断裂提出了基于二阶梯度图的边缘修补方法,采用边缘跟踪技术成功地实现了对Canny检测缺失边缘的修补,从而使字符边缘变得完整.实验表明,采用该方法,取得了非常理想的效果.

摘要:针对传统图像放大处理过程中出现的边缘模糊和噪声干扰问题,分析了Tikhonov正则化模型对带噪图像放大处理的缺陷.在最大后验估计(MAP)和熵理论基础上,提出了一种基于熵变分的带噪图像放大模型及其算法.该算法利用图像像素点梯度信息自适应的各向异性滤波处理,在较好的保持图像边缘锐度的同时有效地克服了图像噪声的影响,理论分析和实验结果皆表明此算法的有效性.

摘要:《光电子·激光》由国家自然科学基金委员会信息科学部、中国光学学会光电专业委员会和天津理工大学主办。本刊为中文核心期刊,《工程索引》(EI)核心期刊。国内外公开发行。1.刊登内容刊载具有创造性的未曾公开发表过的光电子和激光领域的最新研究成果。2.投稿要求来稿要求论点明确,数据真实可靠,条理清晰,文字精练,语法正确,用字规范。每篇来稿全文一般不超过6000字。来稿务请遵守出版法规和保密规定,勿一稿两投,文责自负。3.英文摘要①不少于100个英文实词。内容包括:研究的主要问题(勿重复文章的题目);采用的实验和理论研究方法;获得的…