基于马赫-曾德尔干涉仪的全光逻辑异或门理论研究

基于半导体光放大器(SOA)和线性光放大器(LOA)构成的马赫-曾德尔干涉仪(MZI),从速率方程出发,模拟了LOA的泵浦放大和增益箝制特性,建立了SOA-MZI和LOA-MZI结构全光异或门数值模型,通过控制探测光功率和偏置电流,实现了两路40 Gbit/s 信号的异或运算。并通过求解速率方程,对异或运算的结果进行了分析和比较;从器件结构上对2种异或门运算结果的差异给出了解释。结果表明:SOA和LOA中载流子恢复时间限制了信号处理速度;合理控制偏置电流和探测光功率可以提高信号处理能力;LOA具有增益箝制作用,对输入信号的扰动具有不敏感性;与SOA-MZI异或门相比,LOA-MZI异或门输出信号的消光比较高,功率较低;对于输出脉冲波形而言,LOA-MZI异或门性能优于SOA-MZI异或门。     

中国锅炉压力容器Ⅰ级无损检测人员第四期考试(一九八六年)超声专业试题

一、选择题(将正确答案的序号填入括号内;每题1分) 1.脉冲发生器输出端的发射脉冲电压通常为100～1000伏,而放大器输入端的回波电压大约只有。     

非线性吸收效应对自相似脉冲传输特性的影响

以描述光纤放大器中飞秒脉冲演化的高阶非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅里叶方法,对非线性吸收效应及放大器系统中的自相似脉冲传输的特性及其影响,进行了数值模拟研究,结果表明:随着非线性饱和吸收效应参数绝对值变大,自相似脉冲的功率会逐渐减小,峰值振幅也变得越来越小,而脉冲宽度则呈现略微增大的变化趋势。     

基于XeF(C-A)放大器的混合(固态/气态)超高功率飞秒激光系统

提出了基于前端发生器和终端放大器,使用光泵浦XeF(C-A)激活介质的太瓦级混合激光器(THIA00)系统.前端发生器由长532 nm的连续激光泵浦的钛宝石飞秒脉冲振荡器,脉冲展宽机构,532 nm的脉冲激光泵浦的再生多通道放大器,衍射光栅压缩器和二次谐波发生器(KDP)组成.其光束输出参数为:脉冲持续时间50 fs,...     

基于LabVIEW的光寻址电位传感器实时测试系统

以实现光寻址电位传感器(LAPS)实时测试为目的,设计了基于LabVIEW虚拟仪器平台的LAPS实时测试系统。采用LabVIEW软件控制数据采集卡输出光源调制电压、直流偏置电压驱动LAPS产生光电流,光电流经跨阻放大器转换成电压信号输出到数据采集卡A/D输入端进行采集。系统实时改变偏置电压,同时对该偏置电压下LAPS输出的光电流进行采集,并利用LabVIEW软件实时绘制LAPS的光电流-偏置电压(I-V)曲线。系统测试结果表明:LAPS实时测试系统能准确地检测出磷酸盐(PBS)缓冲液的浓度,实现了测试过程的自动化和测试结果的实时显示。     

实验型AGV驱动系统的设计(下)

2·3光电耦合器TLP521-4光电耦合器是目前在单片机和开关电源中用得最多的隔离抗干扰器件。光耦合器(Optical Coupler,OC)亦称光电隔离器或光电耦合器,简称光耦。它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电信号时发光器发出光线,受光器接受光线后就产生光电流,从输出端流出,实现“电—光—电”转换。以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器,由于具有体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、输出和输入之间绝缘、单向传输信号等优点,在数字电路…     

相关信道中光多输入多输出系统的误码率

多输入多输出(MIMO)技术可以在不额外增加频谱资源和发射功率的条件下成倍提高通信系统的信道容量,但子信道间存在的空间相关性会影响光MIMO无线通信系统(OWC)的性能。本文研究了对数衰落信道中空间相关性对光MIMO系统误码率的影响。针对脉冲位置调制(PPM)方式,采用指数相关模型推导出了光MIMO通信系统在不同相关机制下的对数振幅衰落系数矩阵和最大似然检测准则。然后,采用Wilkinson近似方法推导出了该条件下光MIMO系统误码率的上界。最后,利用仿真实验进一步分析了空间相关性对OWC MIMO系统误码率的影响。结果表明:空间相关性的存在使得OWC MIMO系统的性能恶化,且随着收发天线数量的增加,空间相关性会导致系统误码率恶化加剧。因此在实际工程应用中要合理放置天线,尽量减小天线之间的相关性,以便更好地发挥MIMO系统的优势。     

基于80C51单片机的通用数据采集与处理系统

数据采集是单片机应用系统中最为着连的应用需求,数据采集的对象可以是温度、压力、流量等连续变化的模拟量,也可以是代表某些状态特性的开关量等脉冲信号.数据采纂和处理系统可以是复杂控制系统的一部分,也可以是配备卫示(或打印)输出的独立系统(或仪表).介超了一种基于80C51单片机的通用数据采集与处理系统,其模拟输入通道由传感器、多路开关、放大器、采样保持器和A/D转换器五部分组成.     

基于BCD工艺的塑料光纤通信光接收机

研究了光电探测器(PD)的结构、性能以及后续放大电路,实现了塑料光纤通信的高速单片集成光接收芯片。首先,根据工艺流程和参数,采用器件模拟软件对PD结构进行了建模,并对其光谱响应度和结电容进行了理论推导及仿真。基于Cadence/spectre软件和仿真得到的PD参数对由跨阻放大器、限幅放大器和输出缓冲电路组成的后续放大电路进行了协同设计。采用0.5μm BCD(Bipolar,CMOS and DMOS)工艺对单个PD以及PD和后续放大电路单片集成电路进行了流片、封装和测试。结果表明:PD的光谱响应曲线的峰值波长和仿真结果较一致,约为700nm,PD结构更适合短波长探测;PD的结电容随着反向电压的增大而减小,结电容越大,光接收芯片的带宽越小;对于650nm的入射光,在小于10-9的误码率条件下,光接收机的灵敏度为-14dBm;最后得到了150Mb/s速率的清晰眼图。实验结果显示,设计的高速单片集成光接收机可以应用于百兆速率光纤入户通信系统。     

光隔型DC／DC开关电源稳压系统设计

针对传统直流稳压电源无法适应各工业生产领域需求的缺点,详细介绍了以脉冲宽度调制(PWM)控制芯片SG3525A控制IR2110驱动全桥式功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)而构成的高频逆变主电路系统,并配合供电电路、过流保护电路、光隔离电路,设计出了光隔离型的 DC/DC 开关电源稳压系统,简单讨论了逆变后产生的谐波污染问题,最后,进行了仿真实验.仿真结果表明,该稳压系统具有很好的抑制谐波和稳定输出电压的作用.     

Near-field optical microscope working on TEM wave

A new type of probe for the near-field optical microscope incorporating metallic strips on the surface of a dielectric cone (microstrip probe) is proposed. The numerical simulation has shown a significant improvement in optical efficiency for this type of probe compared with the conventional probe. It was found theoretically that scanning near-field optics with the microstrip probe is promising for applications in optical information recording and can be employed as optical heating elements in magnetic information recording. Application of the microstrip probe in nonlinear optical research of nanoscaled medium is possible due to strong electric and magnetic field near the aperture and weak dependence of its transmission parameters on the frequency of the incident beam. A model for the near-field strip probe with cleaved apex is proposed. A method is presented to control the distance between the probe apex and sample surface based on mechanical vibrations of the cleaved apex excited by applying voltage pulses. The oscillation amplitude and attenuation can be determined by measuring the amplitude of microwave radiation excited by oscillations of charges with opposite sign at the probe apex. The investigation was based on mathematical models and experiments necessary to confirm the theoretical prediction.     

光学系统中杂光分析

光学系统的杂散光极易在系统内形成多个鬼像 ,这不仅严重影响光束质量和传输特性 ,并可能对系统光学元件造成永久性损伤。提出了一种基于光线追迹基础的分析光学系统杂光影响的有效方法 ,建立适合各类光学系统杂散光及鬼像分析的数理模型。编制了专门的杂散光分析软件 ,通过计算机光路模拟 ,对光学系统中的鬼光束进行全面、系统分析 ,可得出系统鬼像及关键元件处的能量密度 ,从而在光学系统设计阶段排除鬼像的潜在危害     

光纤放大器的应用进展

光纤放大器的出现解决了衰减和损耗对光网络传输速率与距离的限制.掺铒光纤放大器(EDFA)的使用,使超高速、超大容量、超长距离的波分复用传输、全光网络传输、光纤有线电视(CATA)系统、光孤子传输等成为现实.     

Non-optical tip–sample distance control method for scanning near-field optical microscopy using a piezoresistive micro cantilever

A piezoresistive micro cantilever is applied to monitor the displacement of an optical fibre probe and to control tip–sample distance. The piezoresistive cantilever was originally made for a self-sensitive atomic force microscopy (AFM) probe and has dimensions of 400 µm length, 50 µm width and 5 µm thickness with a resistive strain sensor at the bottom of the cantilever. We attach the piezoresistive cantilever tip to the upper side of a vibrating bent optical fibre probe and monitor the resistance change amplitude of the strain sensor caused by the optical fibre displacement. By using this resistance change to control the tip–sample distance, the two-cantilever system successfully provides topographic and near-field optical images of standard samples in a scanning near-field optical microscopy (SNOM)/AFM system. A resonant characteristic of the two-cantilever system is also simulated using a mechanical model, and the results of simulation correspond to the experimental results of resonance characteristics.     

基于GRIN镜头的小型OCT探头的数值分析

利用光学软件GLAD的数值仿真技术设计了用于光学相干层析技术成像的基于梯度折射率(GRIN)镜头的小型化探头.首先,简述了梯度折射率镜头的基本特性,讨论了基于梯度折射率镜头的光学探头的设计方法;然后,对由单模光纤、玻璃棒隔片和梯度折射率镜头构成的探头模型进行了仿真.结果显示,利用GLAD的数值仿真技术为小型化探头的设计...     

光学仿真算法的CAD系统实现

随着光电子集成和各种平面波导器件的集成度、复杂度越来越高以及光器件的结构越来越精密,用解析的方法对器件进行分析和设计已经无法实现。为实现光学器件的良好设计,以有限差分光束传播法（FD-BPM）为仿真算法开发了光学芯片仿真软件,实现了光波导器件的模拟仿真。由该仿真结果与Matlab仿真结果的对比可知,该仿真软件能达到显示波导状态的基本要求。     

利用双光杠杆测量非等截面光纤布拉格光栅传感器的应变系数

使用单个光杠杆监测传感器应变时,传感器两端的被夹持部位受力后易与电子万能试验机的夹持器产生滑移。为了消除滑移影响以提高测试精度,本文使用两套光杠杆建立了测量弹性受力部位呈非等截面的光纤布拉格光栅(FBG)传感器等效应变系数ηεeff的实验测量系统。测试时,将两套光杠杆的平面反射镜分别安放在传感器弹性受力部位两侧的固定端端面上,测量出两个固定端在受力变形后的相对位移和相应的FBG中心波长变化量。然后,使用曲线拟合法和累加均值法对实验测得的数据进行处理来获得ηεeff。建立了仿真模型,得到了ηεeff预估值并与实测值进行了对比。结果显示:实验测得的ηεeff为0.681 7με/pm,精度为0.91%,与仿真获得的预估值0.672 0με/pm相差仅为1.42%。该方法满足了准确测量非等截面结构FBG传感器应变系数的要求。     

A Highly Stable Source of Current Pulses with an Adjustable Amplitude of up to 350 A for a Nonlinear Complex Load

The application of high-power semiconductor lasers for creating a population inversion in active gaseous media is an integral part of studies that are aimed at the achievement of a sufficient level of laser-radiation energy to initiate a thermonuclear reaction. The stability of the laser radiation and, thus, the repeatability of experimental results, depend on the stability of the parameters of current pulses for pumping laser-diode arrays with a pulse amplitude of up to several hundred amperes. The flow of current pulses with such an amplitude through a cable that connects the load to the output of the current-pulse source must not lead to the formation of voltage pulses of opposite polarity across the load, which can damage it. This can be prevented by correcting the current pulse edges. It is proposed to develop a source of current pulses with a high amplitude on the basis of several modules of fast linear current amplifiers with individual control loops, whose outputs are connected in parallel. It is established that a compensation-type current sensor on the basis of the Hall effect is operable at high frequencies and can be used in these modules, but it has pronounced resonance properties, which must be canceled. It is shown that analog driving pulses of each module can be formed using aperiodic chains with parameters that eliminate oscillatory processes in the load circuit. A dynamic model of a module of the linear current amplifier and the calculation relationships for the parameters of its components, which follow from this model, are presented. The experimental results that confirm stability of the parameters of the formed current pulses are presented.     

在轨光学相机探测图像数字仿真系统设计与实现

根据在轨光学相机测量原理与工作环境,建立了空间目标相对运动学与反射光学特征模型、相机成像模型以及背景恒星成像模型;分析了相机测量噪声及相机探测灵敏度并在仿真中考虑了对干扰因素成像质量的影响,完成了现有星表中背景恒星的视星等根据相机的探测波段范围进行了仪器星等的等效计算,以提高仿真图像的逼真度;根据相机工作原理设计了仿真流程,应用Visual C++与Open GL技术完成了仿真软件的实现。