摘要：为提高通信可靠性,提出一种基于预编码的STBC MIMO可见光通信方案。采用STBC的MIMO技术,其性能不受信道相关性影响,因此更适合于高相关性的MIMO可见光信道。在此基础上,对STBC MIMO系统进行预编码,以在不改变发射功率的条件下实现系统误码率的最小化;同时,码本的设计能大幅度降低接收端到发送端的反馈。仿真中,以经典的Alamouti方案为例进行预编码,在发送功率及码率相同的情况下,与未经过预编码的Alamouti方案相比,系统误码率性能得到大幅度提升;与编码码率1/2的四天线STBC方案相比,在误码率性能相当的情况下,传输速率是其两倍。

摘要：基于VO_2的热致相变特性,仿真设计出了一种W/VO_2方形纳米柱阵列可调中红外宽频吸收器,通过时域有限差分法分析了结构参数对吸收性能和结构内电磁场强度分布的影响,以及吸收器在不同偏振态和入射角度下的吸收特性。结果表明:在最佳的结构参数下,当VO_2未发生相变时,入射到吸收器的红外光转变为热而消耗掉,在3～5μm谱段的平均吸收率高达96.2%;当VO_2发生相变而转变为金属相时,吸收器表现出强反射,抑制吸收,高低温下的平均吸收率差可达74.1%。该吸收器的吸收率受入射光的影响较小,具有广角吸收特性,有望在红外智能光电领域得到应用。

摘要：光电极值法是光学薄膜厚度监测的常用方法,该方法在镀膜前引用块状材料的折射率设计膜系。而在实际镀制过程中,用于镀制光学薄膜的材料折射率会发生改变,从而给膜厚的监控带来误差。为了避免折射率变化的影响,采用外差干涉法测量折射率,将实际测得的薄膜折射率应用光电极值法监控薄膜的设计,从而减少了因材料折射率的变化引起的误差。以750nm截止滤光片的镀制为被测对象进行了实验,对制备的滤光片透射率光谱曲线进行了比较。结果表明,实际的透射率曲线与设计的透射率曲线吻合较好,两次实验曲线平均吻合度均在98%以上,系统稳定性很好,从而说明结合外差干涉法的光电极值监控法可以很好地克服折射率变化引起的误差。

摘要：提出了一种宽带近红外表面等离激元逻辑与门纳米结构。两个输入端由相互平行的狭缝天线构成的近红外宽带定向表面等离激元耦合器构成。这种放置在圆弧上的耦合器阵列纳米结构在径向偏振光照射下表面等离激元具有聚焦特性。两个相同的这种圆弧形纳米结构产生的表面等离激元聚焦光斑分别由两个槽型波导传输到输出端叠加干涉。在发生线性干涉时,两个振幅相同,偏振方向一致,相位差为零的表面等离激元干涉强度为单个圆弧形纳米结构产生的表面等离激元强度的4倍。理论分析了结构和器件原理,并用时域有限差分法软件模拟了输入输出逻辑关系以及宽带特性。

摘要：提出一种基于波分复用(WDM)的长周期光纤光栅(LPFG)光化学多参量传感技术。利用均匀LPFG相邻级次包层模耦合谐振峰间的波长间隔,通过设计不同传感单元LPFG的光栅周期,进一步通过包层腐蚀或镀膜调整各LPFG特征峰位置,使各LPFG的特征峰在观察波长范围内相互错位。前一个LPFG激发的包层模不能传输到下一个LPFG,不同参量变化引起的各LPFG特征峰移动相互独立,通过考察系统输出复合谱中各特征峰的偏移可得各参量值。实验中利用镀聚炳烯胺盐酸盐/聚丙烯酸(PAH/PAA)薄膜LPFG、薄包层LPFG和镀TiO2/SnO2复合薄膜LPFG组成多参量传感系统,实现了对pH值、NaCl溶液浓度和相对湿度(RH)三个参量的传感。基于WDM的LPFG光化学多参量传感原理与结构简单,各LPFG的结构设计可独立进行,适用于对多个光化学环境参量的分布式测量。

摘要：混色均匀性对大部分彩色LED照明而言都是一个难点,尤其体现在近距离小角度空间范围。本文由此提出了准直透镜与复眼微结构组合的混色透镜设计,具有良好的混色效果,适用于智能照明。根据实际仿真,对设计方法进行特性分析,以找到能量利用率和混色效果之间的平衡点。最后给出一个发散角为20°、能量利用率达到93%且在远近空间都具有良好混色效果的设计结果,证明该设计方法的可行性。

摘要：针对彩色共焦距测量系统中测量范围和分辨率的调制问题,采用色散和聚焦功能分离的思路设计了一款色散物镜,其色散功能由纯球面折射透镜组成的色散管镜来实现,聚焦功能则采用商业物镜实现。使用ZEMAX软件对色散管镜的结构、材料及像差进行了设计及优化,仿真结果显示所设计的色散管镜在可见光范围内能获得优于230mm的轴向线性色散,实际加工的成品管镜的轴向线性色散范围可达160mm。实验测量了色散管镜及它结合不同聚焦物镜后的色散特性。实验结果表明,色散管镜结合不同聚焦能力的物镜能够具有高线性度的轴向色散区域;结合4倍和10倍放大倍率的商用物镜,分别获得了1 300μm和225μm的测量范围,其轴向分辨率分别为2μm和0.4μm,实现了测量范围和分辨率的调制。

摘要：本文根据光的大气传输理论、光度学和几何应用光学理论,设计了6 n mile(1 n mile=1.852 km)可见的LED海上导标灯。通过分析LED的发光特性,设计并优化适当的集光、准直与匀光系统,将LED线阵排列,使本设计实现6 n mile处垂直方向10?发散角与水平方向3?发散角的出光要求。本设计方案可为不同吃水深度的航船选择正确的航道,具有一定的实际应用价值。

摘要：为了使发光二极管(LED)光源在近距离内满足特定角度范围内出射的高效照明,提出了一种基于光学扩展量的复合椭球面聚光器(CEC)的设计方法。首先,根据LED光源的发光特性和非成像光学中的光学扩展量守恒理论,建立了CEC的母线方程,进而依据边缘光线理论和几何光学中的光线追迹原理,设计了CEC结构的前后表面面型。最后利用光学设计软件ZEMAX对所设计的系统进行光线追迹仿真,结果表明在CEC出口处可获得的角度大小为51.6°,在距离出口后4 mm处8 mm?8 mm大小的探测器上可利用的光能达到69%。模拟仿真与理论计算结果基本吻合,证明了该设计方法的合理性。整个系统尺寸较小,为实现聚光系统的小型化和简单化提供了一种有效的设计方案。

摘要：为了弥补传统污水处理工艺高能耗低效率的不足,采用新型曝气生物滤池(Biological Aerated Filter,BAF)污水处理工艺为研究对象,结合具有很强处理功能的SIEMENS S7-300 PLC,提出了一种BAF小区生活污水处理智能控制系统;介绍了BAF污水处理工艺原理及流程、智能控制系统配置方案和硬件软件设计;该滤池总设计水量为600m3/h,最佳气水冲洗比例为3.5∶1,系统能够实时追踪现场运行参数和故障诊断与报警,实现了对污水处理的智能控制;通过实际运行和实验分析,系统运行稳定可靠,BOD、COD去除率达到96%,电耗降低为原来的71%,降低了能源损耗,较好的达到了城市回用水水质标准。