摘要：提出一种基于耦合锥结构的光纤光栅超声波传感器,对超声波耦合锥的结构进行数值仿真及优化,分析了光纤光栅长度对超声波探测性能的影响。在此基础上,将所设计的超声波传感器与光谱边带滤波解调技术相结合,用于识别6061型铝合金板中的缺陷。结果表明:所设计的超声波传感器能有效探测铝合金板中传输的兰姆波,通过分析兰姆波时域信号和S0模式幅值的变化量,可以准确判决铝合金板中有无圆孔缺陷及缺陷大小,同时证明所设计超声波传感器具有测量灵敏度高、布置位置灵活可调、可重复利用的优点,在结构体损伤识别等领域具有潜在的应用价值。

摘要：基于自由频谱区(FSR)倍数增长式光梳状滤波器阵列,设计了一种微波瞬时频率测量方案,实现了具有自然二进制编码的数字输出。待测微波信号经过载波抑制型单边带调制后加载到光波上产生一阶边带,而后将其输入到光梳状滤波器阵列中;阵列由多个梳状滤波器并联而成,它们滤波响应对应的FSR呈倍数增长趋势,最高位数字输出对应滤波器的FSR最大。滤波后输出的光信号经光电检测、比较和判决后,获得N位自然二进制码标识的频率值,提高了编码效率和测量精度。最后,在0～40GHz范围,验证了4位有效长度的数字编码式测频结果。

摘要：提出了一种应用粒子群优化算法(PSO)设计极联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型滤波器的新方案。方案巧妙地结合离散型和连续型PSO,利用连续PSO优化耦合角组合、离散PSO优化相移因子组合,由此得到耦合角和相移因子的优化组合,实现光滤波器的优化设计。给出了PSO方案的设计流程及具体步骤,并设计了级联数为3、阶数为5和信道间隔为0.8 nm的梳状滤波器,其输出响应与理论滤波器一致。新方案逼近精度高,同时耦合角限制在(0,π/2)内优化配置。

摘要：针对基于分形结构的一维光子晶体滤波器,优化设计其多信道滤波性能和调控特性:优化缺陷层的核心参数,使其对应的透射信道在带隙中灵活移入移出,实现对信道数量的控制;并在各透射信道波长由缺陷层调控的基础上,优化基础结构周期以保证对多信道的调控严格独立。进而,利用传输矩阵法对其滤波性能进行研究,分析了不同级别结构下信道数量的控制及信道特性;并以S=3结构为例,分析了影响信道中心波长的因素,以及对多个信道的独立调控性能进行了验证。最后对滤波器的3dB带宽、透射率等关键参数进行定量分析,譬如3dB宽度小于11nm,透射率大于0.9等。由此,通过对具有分形性质一维光子晶体滤波器的结构参数优化,实现了具有较好滤波性能的多信道可独立调谐滤波器,可实现在光纤通信中对特定信道滤波,提升系统信噪比。

摘要：针对阶梯形可调谐光滤波器(LTOF)的结构特点,建立LTOF多光束干涉的理论模型,从理论上对其输出性能和调谐性能进行优化设计。结果表明:通过对输出谱、峰值功率、邻道串扰及3dB带宽进行数值分析和比较,得到了最优级联级数和分光比;设计出峰值损耗低于10dB,邻道串扰低于-12dB和3dB带宽低于5nm的器件,其最优级联级数和分光比分别为20和0.85。提出增大电极长度至1.4倍来覆盖整个58nm的自由频谱区(FSR)的设计方案,实现了连续调谐。

摘要：该文设计了一种光载一机多天线远程全球导航卫星系统(GNSS)差分监测系统。该系统利用微波光子链路远程采集多个远端天线接收的GNSS信号,并传输回本地端;然后在本地端借助高速光开关,以时分模式依次建立各远端信号与参考基准信号的载波相位双差模型方程,处理后实时获得高定位精度。实验中布设了10 km微波光子链路,3个远程监测点在E, N, U方向定位精度都达到毫米量级、实时响应时间低于10 ms。与传统一机单天线方案相比,该光载一机多天线GNSS差分监测系统在不降低定位精度的前提下,显著提升了监测/覆盖范围、实时监测/响应时间,以及大规模监测的性价比。因此,该系统在大型土建工程、自然环境大规模监测具有重要应用价值。

摘要：针对窄带光纤参量放大(FOPA),区别于以往增益谱的大增益斜率区域,研究了FOPA增益谱边带脉冲信号的快慢光特性.首先从理论上推导出了小信号增益条件下信号延时量的解析表达式;其次,在低抽运功率条件下(<1 W),实验研究了10 Gb/s伪随机二进制序列脉冲信号在FOPA增益谱边带的延时特性,实验结果与理论计算基本符合;最后,通过分析研究抽运光功率、光纤色散及非线性系数等参数对信号延时量的影响规律,可以为FOPA增益谱边带的快慢光延迟线的设计提供参考.

摘要：全光纤超短脉冲啁啾放大技术在激光技术和超快光学领域备受关注。针对传统数值方法分析光纤中超短脉冲啁啾放大过程存在计算量大、效率低等问题,采用深度学习方法开展全光纤超短脉冲啁啾放大过程建模研究。首先分析脉冲啁啾参量等参数对超短光脉冲传输过程的影响。预训练设计的深度神经网络模型,分析网络对不同初始脉冲啁啾参量的预测精度,进一步探索了不同初始脉冲半峰全宽、峰值功率和啁啾参量等复杂情况下网络的泛化性及预测精度。本研究拓宽了数据驱动方法在激光行为预测方面的应用,为光纤中超短脉冲的特性研究提供了新思路。

摘要：首次应用连续和离散版本的粒子群优化算法(PSO),实现级联马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型光滤波器中关键结构参数(耦合角和相移因子)对理想系数的逼近,完成光滤波器的优化设计.结果表明:三级级联MZI型滤波器输出响应与理想响应之间的误差控制在10-5量级内;同时与遗传算法(GA)设计方案相比,PSO方案具备计算时间少、逼近适应度好、滤波消光比高的特点.

摘要：微波信号的稳相传输在雷达、空间观测以及卫星导航等领域有广泛的应用。针对目前点对点稳相传输方案传输效率不高以及主动补偿速度较慢等问题,研究并提出了一种基于被动补偿的适用于大范围、多站点微波信号光纤稳相传输的方案。微波信号在本地端经功分器分为两路,分别作为待传信号和分频后的探测信号;待传信号在本地端与经光纤往返传输的探测信号混频获得下变频信号;该下变频信号传输到远端与前向探测信号混频后生成相位稳定的微波信号,通过结构的合理设计实现点到多点稳相传输。经过实验验证后可知:2 GHz信号在10 km光纤链路下多链路分布结构的均方根(RMS)延时抖动为0.968 ps,在11 km光纤链路下单链路分布结构的均方根延时抖动达到1.606 ps。