负群时延电路中信号群速度与保真度研究

负群时延电路中信号群速度与保真度研究

论文摘要

超光速现象的研究长达半个多世纪,实现这一现象主要有两种方式,一种是反常色散介质中的光学调控;另一种是利用电子线路构造反常色散区域实现超光速现象。后者早在1997年由Chiao等人观测到脉冲在RC振荡电路负时延区域中,信号具有超前现象。首先,本篇论文中将通过电子线路实验探究不同的信号脉冲通过RLC振荡电路负群时延区域,借用量子临界现象中保真度的概念,来研究信号在反常色散区的传播规律,并引出临界级联个数。其次,我们考虑了三种信号-平滑高斯脉冲、截断高斯脉冲和平滑紧支撑脉冲通过反常色散电路下的保真度的影响。当级联个数单元小于临界级联个数时,群速度仍有意义,输出信号的保真度较高;但大于传播距离,波形将会发生严重畸变,保真度随之急剧下降。最后,我们发现脉冲的截断强度是影响信号保真度的重要因素之一,进一步的分析可以看出平滑的脉冲信号比截断的脉冲的临界距离更远。同时,我们考虑了不同时间宽度的脉冲信号,发现时间域越宽的脉冲,高保真度可以维持在更远的传播距离内。实验上,我们提出通过级联RLC电路单元模拟反常色散区域内的传播距离,这一结果的发现有利于加深我们对信号群速度的描述以及推动信号脉冲高保真度的传播在通信中的实际应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景和现状
  •     1.1.1 色散介质
  •     1.1.2 光在介质中传播
  •   1.2 理论基础和研究模型
  •     1.2.1 电路传递函数与回路方程
  •     1.2.2 反常放大电路模型
  •     1.2.3 正常色散回路模型
  •   参考文献
  • 第二章 信号保真度及波形
  •   2.1 信号保真度
  •   2.2 各类脉冲信号的定义
  •   2.3 本章小结
  •   参考文献
  • 第三章 各类脉冲信号在色散电路中的传输特性
  •   3.1 电路特性实验及讨论
  •   3.2 平滑高斯调制脉冲在电路系统中的演化
  •   3.3 截断高斯调制脉冲在电路系统中的演化
  •   3.4 紧支撑平滑高斯脉冲在电路系统中的演化
  •   3.5 各类脉冲保真度变化
  •   3.6 本章小结
  •   参考文献
  • 第四章 总结
  •   4.1 主要结论及创新点
  •   4.2 未来工作及展望
  • 硕士期间主要研究成果
  • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 茆慧玲

    导师: 王立刚

    关键词: 保真度,反常色散,群速度

    来源: 浙江大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,信息科技

    专业: 物理学,电信技术

    单位: 浙江大学

    分类号: O43;TN911.7

    总页数: 54

    文件大小: 4786K

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