为实现垂直腔面发射激光器（VCSEL）氧化孔径的精确控制，对垂直腔面发射激光器湿法氧化工艺的氧化速率规律进行了实验研究。在不同的温度下对垂直腔面发射激光器样品进行湿法氧化，氧化后采用扫描电镜（SEM）对氧化层不同氧化深度处生成物组成进行了微区分析。结果表明在不同氧化深度处氧化生成物各元素的组分含量不同，尤其氧元素的组分含量差...
基于环形腔被动锁模光纤激光器的基本原理，对影响其输出特性的关键因素耦合输出比（R）作了理论和实验研究。理论仿真结果表明，要得到高质量的脉冲，激光器腔内增益与耦合输出比存在一最佳比值，小信号增益为7．5dB时，耦合输出比应在30％左右。实验中取3m长的增益光纤，分别采用5％，10％～40％和60％～90％的耦合输出比搭建环形腔被动锁模光...
针对非制冷980nm半导体激光器组件的封装结构，对采用倒装贴片封装的激光器模块内部芯片外延层、热沉和焊料层进行了优化设计，运用有限元法（FEM）对微型双列直插（mini—DIL）非制冷980nm半导体激光器在连续波（CW）驱动条件下的热场分布进行了模拟计算。对比了倒装贴片和正装贴片的激光器热特性，并对实际封装的激光器光电性能进行了测试。倒...
从理论上定义了基于高斯脉冲成分分析的激光脉冲时域响应的偏离度参数，并且通过实验验证了该定义的有效性。利用高速光电探测系统测量入射和出射的微秒量级激光脉冲的实际能量分布，在3％的容差范围内对能量分布进行高斯脉冲分量拟合，通过对比各独立高斯成分的归一化强度经系统后的理想值与真实值，计算得到偏离度。在该定义下．通过分析各高...
提出了阈值检测、降噪处理和功率谱估计三种分析和处理水中气泡激光散射信号的方法。利用这三种方法分别对不同散射角时的测量信号进行了处理，得到了水中气泡激光散射强度随散射角的分布特性，并将实验结果与米氏（Mie）理论结果及水的散射强度进行了对比，比较和分析了三种方法的优劣。阈值检测法和降噪处理法分别以平均值和绝对偏差为中心来...
自软X光激光发现以来，实现低激发阈、台式软X光激光一直是一个十分重要的研究方向。利用毛细管放电激励产生软X光激光，是实现台式软X光激光的主要方案之一。实验采用20cm长的毛细管，利用X射线二极管（XRD）探测了毛细管放电抽运软X光46．9nm激光输出。研究表明，放电电极的材料并不是影响激光输出质量的决定性因素。但考虑到电极元素的飞溅，...
提出了一种用半反半透平面镜、检偏器、微透镜阵列、二维并行光电二极管阵列探测器、SRAM存储器阵列和嵌入式系统构建三值光学解码器的方法，实现将三值光学运算器的运算结果从二维线偏振光信号并行转换为三值电信号。以CMOS图像传感器和32位嵌入式系统为核心设计并实现了百位量级三值光学解码器的模拟装置，对三值逻辑光学运算器的输出结果进行...
采用分步积分法，研究了形状为双曲正割平方的光束在线性和非线性极化率均被调制的一维准相位匹配（QPM）二次晶体中的传输特性。数值计算表明，在仅有基波（FW）注入的情况下，基波迅速激发出基态孤子，并呈现出固有的振荡态，二次谐波（SHW）虽然激发出谐波孤子，但相应的色散波现象比较明显；在同时注入基波与二次谐波的情况下，当它们的振幅...
针对光载无线技术在宽带无线网络中应用时，由于宽带无线网络的多标准共存所导致的基站本振频率多样性问题，提出在中心站利用光相位调制器和周期带通滤波器同时产生和远程传送多路不同频率的本振，从而使多类基站共享一个中心站本振源的方案。理论分析了该方案产生本振的频率大小和谱线宽度，用一个6．4GHz的低频信号仿真实现了19．2GHz，25．6...
以二维三角晶格介质柱光子晶体线缺陷波导为研究对象，通过平面波展开（PWE）法对光在波导中传输时的慢光特性进行了仿真分析，发现光子晶体的填充因子以及线缺陷中的柱子半径大小决定了慢光导模在光子带隙中的传输特性。随着填充因子的增大，光子晶体波导的导模群速度迅速减小。缺陷柱的半径大小对导模群速度的影响要强于填充比。通过调整填充...
利用半导体光放大器（SOA）光纤环形腔实现重复周期准确、信号脉冲功率较大且几乎一致的光数据包复制。提出了一种注入非循环直流辅助光的方法，既有效抑制了放大自发辐射（ASE）噪声，又避免了环形腔内谐振。利用简化模型，从理论上对复制器输出噪声与信噪比（SNR）进行分析及仿真，得到复制器输出信噪比与复制次数的变化关系，并详细分析了注...
采用多个光正交码串行排列组成的多重光正交码（MOOC）标签格式，提高了呵用标签的数目；构建了基于MOOC标签的光分组交换系统（OPS），对该系统中的各项关键技术，包括光分组信号产生单元、光标签处理单元、交换控制单元、光交换矩阵等进行了分析和研究；完成了光分组交换系统演示实验，并对实验结果进行了讨论。
通过对长度4cm带宽为35nm的啁啾光纤光栅（CFG）施加横向的局部应力，啁啾光纤光栅的反射阻带中会形成一个或者若干个窄的透射窗口。窗口的位置随着施加应力的位置不同而变化，窗13的深度随着施加压力的大小和区域面积而变化，可以制作出波长可调谐的带通滤波器。3dB带通宽度为0．2nm，最小分辨率为0．4nm。建立了压力造成相移的物理模型，并用...
在偏振复用系统中，利用两个正交的偏振光作为不同的信道在同一根光纤传输．从而达到使传输信息量加倍的目的。在信号接收端．需要将这两个信道重新分离，分离时除了偏振模式色散（PMD）之外，还会受到偏振相关损耗（PDL）的影响。根据PDL的原理，推导了偏振复用系统中两正交信道夹角与PDL的数值关系，计算了PDL大小对系统的影响。并依据理论模...
光子晶体光纤（PCF）具有很多特殊性质，这些性质强烈依赖其具体结构。由于光子晶体光纤制作过程复杂，容易造成各种变形，包括包层气孔的位置偏移或变形等，从而明显影响该光子晶体光纤的性能。选用商品保偏单模光子晶体光纤作为研究对象，改变了环绕中心石英芯的两个大空气孔之一的形状和尺寸。固定气孔尺寸和形状，改变其位置；再固定其位置...
从理论和实验两方面研究了一种新型单边带调制（SSB）技术，通过在中心站合适设置单臂强度调制器的偏置电压，使调制器产生的奇数边带被抑制，采用滤波器滤除其中的一个二阶边带，即可产生单边带信号。用该新型的单边带调制技术产生的光毫米波理论上可以传输148km。同时搭建了实验系统，采用10GHz的本振信号源与2．5Gbit／s的数字信号混频后驱动...
对基于应力、位移、空间角度的多参数可调谐的光纤光栅（FBG）波长调谐进行了理论分析和实验研究。根据推导出的波长调谐公式，数值模拟了光纤光栅波长受应力、位移、空间角度时的多种调谐关系。在模拟分析的基础上，设计了一种基于应力、位移、空间角度的多参数可调谐的光纤光栅波长调谐器，并进行了实验验证。实验表明基于应力、位移的调谐为...
通过将单芯单模光纤与双芯单模光纤熔接后在熔点处进行熔融拉锥，实现了单芯光纤到双芯光纤的功率耦合，解决了由于双芯光纤特殊结构引起的与光源、单芯光纤等直接耦合及监测所存在的问题。对单芯单模光纤与双芯单模光纤的耦合理论进行了研究．基于直接耦合理论与弱耦合理论建立了单芯单模光纤与双芯单模光纤的耦合方程．并就影响耦合光功率的因...
采用自主搭建的荧光检测系统，利用光纤作为传感组件，对含油岩：琶：固体粉末样品进行荧光光谱的直接检测。其发射波长、激发波长都得到了可与在溶液中测量相比拟的实验结果。通过对含油岩芯固体粉末的直接检测，以及采用高斯拟合方法对含石油岩芯样品的多组分进行分析，得到了相应荧光光谱的特征参数，从而可以分析含油岩固体粉末的相关特性。...
在云雾天气条件下，造成图像质量的下降，其本质就是场景与观察点之间大气对光的散射。针对不良天气条件下拍摄的图像，又没有精确的天气条件和景物的深度信息，为了对一幅退化图像去除不良天气的影响实现图像复原的目的，分析了大气散射机理，引入了衰减模型和大气光模型以及光在粒子各个方向上的散射分布函数，推导了大气光对图像亮度影响的表...
基于增宽光致聚合物存储材料的感光光谱范围，增大材料存储密度，制备了四种共同敏化的光致聚合物样品，该样品的最大衍射效率在632．8nm，514．5nm和448nm三种波长下分别高达61％，47％和44％，曝光灵敏度分别为1．92×10^-3,9．28×10^-4和5．63×10^-4，折射率调制度分别为4．7×10^-4，3．34×10^-4和2．93×10^-4将该敏化宽带增宽光致聚合物样品...
复合孔径阵列结构是通过复制子孔径来扩展阵列大小以得到甚高分辨率的一种有效手段。针对光学稀疏孔径系统的成像特征给出一种改进的信噪比（SNR）评价方法。在典型环形、典型Golay-6型和典型Y型阵列结构的基础上，研究了两种不同的复合孔径阵列构造方式。分析了6种复合阵列结构的调制传递函数，并以遥感影像为扩展物体进行光学成像实验，最后运...
提出一种基于霍夫（Hough）变换的数字全息粒子尺寸测量方法。该方法是先对粒子场全息图的数字再现像进行聚焦像合成、图像边缘提取处理后，再通过Hough变换圆检测得到粒子尺寸大小和位置信息，实现粒子信息的测量。分别对2D粒子场和3D粒子场进行了计算机模拟，并以直径为90μm标准粒子为研究对象进行了实验研究，测量绝对误差为6μm。研究结果证...
为了实现脉冲信噪比（SNR）的高动态范围测量，确保测量结果的准确性，研究了信噪比测量标定方法。当光束入射到玻璃反射镜上时会在前后表面之间产生多次反射，这些反射光之间的强度依次递减，时间间隔是固定的。提出了信噪比测量系统的标定方法，计算了反射镜上的多次反射光的理论公式。实验结果表明，后表面上的相邻两次反射光之间的光程延迟...
基于激光散斑的位移测量是广泛应用于实际测试的一种重要方法。具体的实现方法常用的是数字图像灰度相关法（DIC）。在整像素位移搜索算法中，传统的方法需要做大量的相关运算，计算效率较低。因此提出了一种新的多特征窗口识别方法，采用选取能够较好反映原始图像特征的不在同一直线上的三个大小不同的矩形子区作为计算窗口．在保证准确度的同...
对近红外探测器PDA400的响应特性进行了测试，并就探测器响应特性对连续波腔衰荡法腔损耗测量结果的影响进行了理论分析和实验研究。通过求得的探测器线性响应情况下的响应函数，推导出衰荡信号输入时探测器的输出信号线形，发现原本应呈单指数衰减的信号变为了双指数衰减。根据探测器响应时间的测试结果，针对PDA400探测器增益设置为20dB，40dB...
光声光谱技术用于检测低浓度乙炔气体具有灵敏度高、连续和快速实时在线测量的持点。采用近红外可调谐掺铒光纤激光器（TEDFL）串接大功率掺铒光纤放大器（EDFA）作光源，采用一阶纵向共振式双程吸收光声池，并运用波长调制和二次谐波检测技术，研制出一种新的高灵敏度微量气体近红外光声光谱分析仪。在常温常压下对低浓度乙炔气体的实验测量结...
设计合成了6个新的偶氮类有机共轭化合物，用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR），^1H核磁共振（^1HNMR）和元素分析确证了结构。采用飞秒激光，运用简并四波混频（DFWM）法，研究了化合物在非共振状态下的三阶非线性光学（NLO）性能。它们的三阶非线性光学极化率Χ^（3）为（3．31～3．96）×10^-13esu．非线性折射率啦为（6．08～7．27）×10^-12esu，...
采用低分子量成膜剂、补充单体及多种光敏剂，开展了绿敏聚乙烯醇／丙烯酰胺体系光致聚合物的吸收光谱测试、染料浓度及膜层厚度优化研究，获得了高衍射效率及感光灵敏度的绿敏光致聚合物全息记录材料。实验仅需20mJ／cm^2的曝光量即可获得82％的衍射效率，最大衍射效率可达92％以上。测试了该材料的角度选择性，对应的布拉格选择角宽度约为0．5...
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