全光纤实验系统论文_唐定康

导读:本文包含了全光纤实验系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光纤,激光器,系统,层析,脉冲,超短,延迟线。

全光纤实验系统论文文献综述

唐定康[1](2012)在《全光纤化宽带光学波形采样系统的实验与仿真研究》一文中研究指出全光信号波形采样技术是当前超高速光信号处理领域的一个重要应用与发展方向。它通过在光域里直接对超高速光学数据信号或超高重复频率光脉冲序列进行波形采样处理,降低了对后端光电转换和电子模-数转换过程的工作带宽要求,从而克服了传统电学采样示波器和光电波形采样系统所存在的“电子瓶颈”效应问题。因此,全光波形采样技术在未来的超高速光通信和超短光脉冲波形测量等方面将扮演十分重要的角色。在国外,超宽带光学信号波形采样系统或示波器在最近几年已经正式得到了商业应用。但是国内在这个领域的研究工作起步较晚,主要是偏重计算机仿真研究和针对各类全光采样门的非线性光学效应理论研究。无论是从整体系统设计还是从工程实现的角度考虑,实验研究对于实现真正可用的全光信号波形采样系统来讲是一种至关重要的手段。我们的实际研发经验也说明了超宽带光学取样示波器技术是一门实验性极强和开发难度大的应用技术;而全光信号波形采样系统是实现超宽带光学取样示波器的硬件平台基础。本论文主要是基于作者参与有关研制我国首台超宽带光学取样示波器实验样机系统的部分研究工作总结。在此基础上,还对被测光数据信号的误码率估算方法进行了计算机仿真研究,为下一步增强光学取样示波器后续样机系统的测试功能提供一定的参考作用。另外,也针对该实验样机系统所使用的全光纤型超快波形取样门进行了仿真研究,找出了四波混频效率受信号光波长和零色散波长之间波长差的影响关系。这将有助于进一步优化我们团队所研制出的超宽带光学取样示波器实验样机系统的工作性能。由于在研制国内首台超宽带光学取样示波器实验样机系统的过程中,国内还没有其它任何单位报道过关于这方面的实验研究工作。因此,我们团队通过独立研究和自主创新,掌握了有关超宽带光学取样示波器低成本、可工程化设计的方法。本论文的核心工作是在我们团队前期研发的基础上通过系统集成创新,解决了实现高可靠性超宽带全光信号波形采样系统的关键技术之一,即全光纤型超快波形取样门,并在国内首次完成了基于该方案的高速光信号波形取样与重现的实验研究工作。本论文报道的研究结果对超宽带全光信号波形采样系统或光学取样示波器的研发工作具有重要的参考价值和实际的指导作用。论文的主要工作及创新点:一、完成了高速信号源的仿真及实验工作,实现了一种重复频率连续可调,脉冲宽度窄,时分复用后可用于产生640Gbit/s高速光信号的高速信号源方案。该方案首先利用铌酸锂调制器产生重复频率为10GHz和40GHz的高速光信号,输出光信号的脉冲宽度为7.4ps。然后利用一种全光纤方案对原始脉冲进行了压缩。压缩方案采用高度非线性光纤和单模光纤相结合的方法,将原始光脉冲压缩从7.4ps压缩至985fs。从脉冲宽度判断,该种信号源可以用于未来640Gbit/s高速光通信。这种方案结构简单,便于与光纤系统连接,能产生高质量的脉冲。二、实现了泵浦功率低、稳定性好的取样源。采用基于半导体饱和吸收体(SESAM)锁模的σ腔型被动锁模光纤激光器作为取样源的方案,实现了重复频率为52.5MHz,抖动218fs,脉冲宽度818fs的锁模脉冲输出。该种腔型利用SESAM和NALM共同作用压缩脉冲实现锁模,由于腔内没有任何偏振选择器件,因此容易实现矢量孤子。首次针对该种腔型中的矢量孤子的特性进行了实验研究。叁、仿真研究了高度非线性光纤作为采样门时的四波混频效应。分析了四波混频效率随高度非线性光纤零色散点的变化趋势。并利用该仿真结论作为实验的理论指导,实现了基于高度非线性光纤中的四波混频效应的全光信号波形采样。四、搭建了用于全光信号波形采样的实验系统,在国内首次实现了基于高度非线性光纤的10GHz、40GHz和80GHz的全光信号波形采样。该采样系统时间分辨率为1.43ps(近期已经改进到0.87ps),采样得到的波形包络清晰,波形完好,测量得到的脉冲宽度与实际脉宽基本符合。该系统对信号速率透明,不仅可以实现对光脉冲波形的测量,还能实现眼图测量,测量得到的眼图张开度良好。五、针对基于异步光采样技术的Q值算法和误码率计算进行了计算机仿真研究。该方案具有速率透明的特点,它不需要使用高速误码仪等昂贵的硬件设备便能估算高速光数据信号的Q值并分析其误码率。因此,该方案与高速光通信系统兼容性好,具有重要的工程应用价值(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2012-05-01)

王为,王翔,陈宏,翁继东[2](2010)在《一套应用于二级轻气炮实验的紧凑型全光纤激光弹速精密测量系统的研制》一文中研究指出二级轻气炮(以下简称二级炮)作为目前动高压实验研究的主力加载设备,广泛应用于武器物理、地球物理、天体物理以及相关学科的实验研究中。实验中,弹速的精确测量对实验结果至关重要。目前,二级炮弹速的测量主要是磁感应测速法和闪光X光照相法。前者属非接触测量,可达到较高测量精度。但针对非金属飞片的弹速测量,须在弹托内加装磁铁,或在弹托上添装金属环来实现磁感应变化的测量,而这些措施都(本文来源于《第十叁届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)》期刊2010-07-18)

范志明[3](2008)在《2μm全光纤外差接收模拟实验系统研究》一文中研究指出2μm相干激光测风雷达近年来国际上研究热点之一。2μm波段激光处于大气窗口,人眼安全,既有很好的大气透过率,又有很好的后向散射,是理想的激光测风雷达光源。在相干探测体制中,信号处理相对简单可靠,但这些优点均是建立在高稳定高功率2μm激光器基础上实现的。本论文利用2μmInGaAs半导体激光器,通过高精度温度和电流控制实现单纵模输出,采用自聚焦透镜将发散角为25°×50°的上述激光耦合到单模光纤,经声光移频、在线衰减器、探测器等构成2μm全光纤外差接收机模拟实验系统,研究确定最佳本振光功率,提高系统外差效率。实验确定了InGaAs半导体激光器输出波长与工作电流和温度的关系。InGaAs半导体激光器输出波长随温度和工作电流增加而增加。在18°C时,小电流易出现波长湮没现象,即不产生输出波长;在20°C时,大工作电流易出现多模现象。温度需要控制在19°C时,最佳工作电流范围为220mA-250mA之间,半导体激光器稳定输出单纵模,波长为2.106μm,束散角为25°×50°。根据自聚焦透镜传播理论和半导体激光器光束角参数,利用ZEMAX软件设计自聚焦透镜最佳长度为7.7mm,实现了2μmInGaAs半导体激光器与单模光纤的耦合。耦合效率理论值约为23%。实验测得其耦合效率约为10%,透镜端面与光纤端面有平行错位,透镜耦合的光就很难进入光纤,所以导致探测器接收光功率比较低。理论讨论了影响外差探测效率的主要因素。外差效率随着空间准直角失配和平行偏移量的增加会持续降低,当空间准直角到达52.3mrad时,外差效率下降到0.2。本振光功率对外差效率影响也很大,对于温度300K,负载电阻为50?的PIN硅光电二极管,其理论计算最佳本振光功率为0.5mW,对于内阻1M?,负载电阻1M?的光导探测器,在恒压偏置时其理论计算最佳本振光功率在2.3mW附近,恒流偏置时其理论计算最佳本振光功率在2.8mW附近。初步建立2μm全光纤激光外差接收机模拟实验系统,获得稳定的2μm半导体激光器100MHz外差中频信号。在最佳本振光功率实验中,获得了本振光功率为0.010mW,0.032mW,0.100mW,0.316mW,0.600mW,1.000mW下的外差中频信号,实验结果的拟合曲线与理论计算结果比较一致。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-30)

张茂竹[4](2008)在《可用于OCT系统的全光纤高速延迟扫描方法与实验研究》一文中研究指出光学相干层析(OCT)技术中,成像速度是重要指标,它主要取决于光纤延迟线的扫描速度,利用压电陶瓷(PZT)构成的光纤延迟线,其优点是扫描速度快,插入损耗低。采用大幅值高速电压驱动PZT时,由于其呈现的电容负载特性,使PZT驱动电路的功耗过大,这一方面加大了高功率驱动电路的设计困难;另一方面由于PZT发热严重,导致光纤的静态光程和线性双折射发生变化,使光纤延迟线的性能发生退化。因此,研究高速、大延迟量的光纤延迟线的驱动方法,成为构成全光纤延迟线的关键技术之一。本文围绕全光纤延迟线的结构设计、制作,以及驱动等问题,开展了以下研究工作:首先对光纤延迟线进行了数学建模,讨论了影响光纤延迟量的各种因素,设计了全光纤延迟线的结构。然后,研究了基于Boost电路与LC谐振原理的高速光纤延迟线驱动方法,利用脉冲宽度调制(PWM)与LC谐振相结合的驱动原理,设计了驱动光纤延迟线的电路结构。Boost电路与LC谐振技术提高PZT的供给电压,弥补了单纯采用LC谐振升压技术时,由于温度变化改变压电陶瓷谐振参数,导致驱动输出电压变化的不足。利用PWM-LC谐振技术,有利于提高光纤延迟线的扫描频率和电压输出幅度。最后,利用光纤白光干涉技术对全光纤延迟线的特性进行了实验测量。实验结果表明,本光纤延迟线在频率为200Hz、幅值为450V的正弦电压驱动下,可以实现2.50mm的延迟量,并对实验结果进行了分析。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-04-01)

卢萍[5](2007)在《新型全光纤OCT实验系统的控制及数据采集》一文中研究指出OCT(Optical Coherence Tomography,光学相干层析技术)是一种基于白光干涉技术的新型光学成像技术。它具有分辨率高,非接触测量等众多优点,被广泛应用于医学、生物学等领域。基于OCT的基本原理,本课题组提出了一种新型全光纤OCT系统,系统中的信号光和参考光均通过干涉仪两臂,探头位置改变不再需要重新匹配两臂光程。系统中干涉仪两臂的法拉第旋转镜消除了偏振态变化对干涉的影响。此外,该系统引入一个窄带光源作为参考光,利用窄带光干涉波形计算层析深度,提高了OCT图像中轴向定位准确度。本论文的主要工作就是实现该系统的控制及数据采集与波形显示功能。本论文主要完成以下工作:1、基于新型全光纤OCT系统的基本结构和基本原理,研究了该系统控制所要实现的主要功能,并将控制系统分为数据采集、波形显示与保存控制模块,光强匹配控制模块,轴向扫描控制模块,同步控制模块,层析深度计算与波形显示模块,确立了控制系统最终设计目标,初步建立了系统控制方案。2、实现了OCT实验系统中的数据采集、波形显示与保存控制模块,光强匹配控制模块,轴向扫描控制模块,同步控制模块,层析深度计算与波形显示模块的控制功能,完成了系统搭建过程中所需的OCT实验系统软件的设计,成功建立了系统搭建完成后的新型全光纤OCT系统的控制、数据采集与数据初步处理系统。3、对新型全光纤OCT实验系统的控制与数据采集及显示系统进行了数据同步采集测试,通过理论分析和实验确定了合适的轴向扫描的速率,并且对系统控制过程中光程随电压变化的线性度和稳定性进行了测试与分析,测试结果表明,整个控制系统实现了数据的同步采集,在控制过程中光程随电压接近于线性变化,线性度约为6%,五次测量得到的曲线基本重合,其重复性约为0.2%,表明系统稳定性非常高。最后利用整个系统对厚度为150μm的波片进行了波片厚度测量实验,测得波片厚度为147μm,与波片实际厚度非常接近。(本文来源于《天津大学》期刊2007-06-01)

乔晓华[6](2005)在《全光纤语音录入系统的实验研究》一文中研究指出本文提出了一种全新的光纤语音录入方法,利用光纤的光弹效应进行语音信号的录入,全光纤干涉系统进行信号解调。理论上分析了系统的工作原理; 并在音频范围内,对300—3 400Hz之间的单频正弦信号及实际语音信号进行录入与还原实验,得到稳定的波形对比曲线及清晰的音质。实验证明该系统能实际应用于全光语音通信。(本文来源于《全国第十二次光纤通信暨第十叁届集成光学学术会议论文集》期刊2005-11-01)

赵环[7](2005)在《全光纤远程量子保密通信实验系统》一文中研究指出量子密钥分发是利用量子力学的基本原理来产生和发布密钥,以解决经典密码学在密钥分发方面存在的无法克服的缺陷,从而保证密钥在发布过程中的绝对安全,进而实现通信双方所交换信息的绝密。量子密钥分发的理论、实验研究是当前非常热门的量子信息研究领域中的一个重要部分。本文报道了我们研究小组致力于量子密钥分发技术的理论研究以及在光纤系统上实现的具体工作。在理论研究方面,我们提出了一个基于Mach-Zehnder干涉仪和Sagnac环路的新型全光纤量子密钥分发实验方案,并详细讨论了光纤量子信道中的偏振控制。我们的方案结合了以往多种光纤量子信道的优势,能够自动补偿光纤中的双折射效应以及在传送过程中与偏振有关的损耗,保证了系统的抗干扰能力。在实验方面,我们初步实现了基于上述方案的长距离量子密钥分发。在工作波长1310nm,传输频率500KHz,通讯距离25km的实验条件下,获得了99.4%以上的单光子干涉对比度,系统保持了长期的稳定性,说明该系统可以实现高速率、长效稳定、低误码率的量子保密通信实验。实验系统中的大部分模块为实验小组自制,包括相位调制器的驱动、单光子探测器以及数据采集处理系统等。(本文来源于《东南大学》期刊2005-03-01)

董孝义,开桂云,袁树忠,丁镭[8](2002)在《全光纤波分复用传输系统实验研究》一文中研究指出本文报道了一种新颖的波分复用系统-全光纤集成型系统:光发射机由全光纤激光器构成,光传输过程中各节点的上/下载由光纤光栅ADM承担,传输中继则由掺铒光纤放大器完成。在这一全光纤系统上,首次成功地实现了1.2Gbit/s的非归零码、1.2Gbit/s的归零码和2.5GHz、5GHz的模拟信号经100km的传输和下载。(本文来源于《通信学报》期刊2002年02期)

贾波,钱松荣,华中一,胡力,叶昆珍[9](2002)在《全光纤干涉系统用于光纤长度测量实验》一文中研究指出利用全光纤干涉系统 ,提出了光纤长度测量的新方法 ,与传统的光纤长度测量方法—时域反射 (OTDR)法相比 ,该方法完全消除了OTDR的盲区。通过实验 ,验证了该方法的可靠性和理论分析的正确性。(本文来源于《中国激光》期刊2002年01期)

周承刚[10](1983)在《非同步PPM——MI方式传输4MHz电视电话的光纤实验系统》一文中研究指出本文讨论了采用非同步PPM-IM方式传输4MHz电视电话的光纤实验系统的若干问题。推导了信噪比公式,特别是考虑了门限电平变动的噪声对解调信噪比的修正公式;分析了解调特性与有关参数的相互关系;给出了几个主体电路原理及系统实验结果。实验中成功地进行了话音与图象的复用和分离,这将为多中继传输中的振铃、告警和业务话路的复用提供一种简便的方法。(本文来源于《激光通信》期刊1983年03期)

全光纤实验系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

二级轻气炮(以下简称二级炮)作为目前动高压实验研究的主力加载设备,广泛应用于武器物理、地球物理、天体物理以及相关学科的实验研究中。实验中,弹速的精确测量对实验结果至关重要。目前,二级炮弹速的测量主要是磁感应测速法和闪光X光照相法。前者属非接触测量,可达到较高测量精度。但针对非金属飞片的弹速测量,须在弹托内加装磁铁,或在弹托上添装金属环来实现磁感应变化的测量,而这些措施都

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

全光纤实验系统论文参考文献

[1].唐定康.全光纤化宽带光学波形采样系统的实验与仿真研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2012

[2].王为,王翔,陈宏,翁继东.一套应用于二级轻气炮实验的紧凑型全光纤激光弹速精密测量系统的研制[C].第十叁届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集).2010

[3].范志明.2μm全光纤外差接收模拟实验系统研究[D].哈尔滨工业大学.2008

[4].张茂竹.可用于OCT系统的全光纤高速延迟扫描方法与实验研究[D].哈尔滨工程大学.2008

[5].卢萍.新型全光纤OCT实验系统的控制及数据采集[D].天津大学.2007

[6].乔晓华.全光纤语音录入系统的实验研究[C].全国第十二次光纤通信暨第十叁届集成光学学术会议论文集.2005

[7].赵环.全光纤远程量子保密通信实验系统[D].东南大学.2005

[8].董孝义,开桂云,袁树忠,丁镭.全光纤波分复用传输系统实验研究[J].通信学报.2002

[9].贾波,钱松荣,华中一,胡力,叶昆珍.全光纤干涉系统用于光纤长度测量实验[J].中国激光.2002

[10].周承刚.非同步PPM——MI方式传输4MHz电视电话的光纤实验系统[J].激光通信.1983

论文知识图

相位掩膜法制备光栅示意图实验样机实验系统实物图系统控制方案一前面板图多功能全光纤教学实验仪主机系统相位调制全光纤Mach-Zehnder

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全光纤实验系统论文_唐定康
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