检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第13期41卷 72-80页

作者：张倩王涛赵婕茹刘靖阳张建忠乔丽君高少华张明江太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

为了提高布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统的测量信噪比(SNR),提出了一种基于局部均值分解的降噪算法。首先,自适应地将BOTDA传感系统采集的信号分解为具有真实物理意义的乘积函数(PF)分量。然后,通过计算信号能量在空间各尺度上的分布... 详细信息

为了提高布里渊光时域分析(BOTDA)传感系统的测量信噪比(SNR),提出了一种基于局部均值分解的降噪算法。首先,自适应地将BOTDA传感系统采集的信号分解为具有真实物理意义的乘积函数(PF)分量。然后,通过计算信号能量在空间各尺度上的分布情况,重构含有信号能量的PF分量,得到降噪后的信号。为了进一步提高算法的降噪性能,引入切比雪夫数字带通滤波器,将分解的PF分量在频域内进行滤波并重构。实验结果表明,相比原始信号,用本算法降噪后的信号SNR至少提升了10 dB,为传感系统提供了一种简单有效的降噪方案。

关键词：光纤光学布里渊光时域分析局部均值分解信噪比

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放大自发辐射光源结合相关法实现无源光网络故障检测

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中国激光 2014年第8期41卷 139-144页

作者：刘艳阳杨玲珍王斐斐陈曦张朝霞王娟芬刘香莲太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

提出了一种基于掺铒光纤放大自发辐射(ASE)光源实现波分复用无源光网络(WDM-PON)故障检测的技术。WDM-PON因其具有节点密、支路多的结构特点导致光纤链路中故障检测困难,该技术利用双程后向结构掺铒光纤ASE光源光谱的宽带特性和具有delt... 详细信息

提出了一种基于掺铒光纤放大自发辐射(ASE)光源实现波分复用无源光网络(WDM-PON)故障检测的技术。WDM-PON因其具有节点密、支路多的结构特点导致光纤链路中故障检测困难,该技术利用双程后向结构掺铒光纤ASE光源光谱的宽带特性和具有delta相关特性的时域输出,结合相关法实现分辨率为厘米量级的WDMPON光纤链路故障点定位。以8通道WDM-PON为例进行检测,结果表明该方法能够精确定位光网络中断点及松动接头的位置,并实现多故障反射事件检测。实验中获得动态范围为23dB,分辨率达到4cm,测量精度与测量距离无关。基于ASE光源的宽带特性,该技术至少可完成对32路的WDM-PON故障检测。

关键词：光通信故障定位相关法波分复用无源光网络放大自发辐射源

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Pr^(3+),Yb^(3+)双掺的CaWO_4荧光粉的近红外量子剪裁

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光子学报 2015年第7期44卷 152-156页

作者：李云青崔彩娥黄平王磊田跃贾海珍太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室太原030024

采用高温固相法制备了近红外量子剪裁CaWO4∶Pr3+,Yb3+荧光粉,利用X射线衍射及荧光光谱手段研究了不同浓度Yb3+掺杂对样品的物相及发光性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的样品均为纯相白钨矿结构的CaWO4.在453nm光激发下,可以观察到... 详细信息

采用高温固相法制备了近红外量子剪裁CaWO4∶Pr3+,Yb3+荧光粉,利用X射线衍射及荧光光谱手段研究了不同浓度Yb3+掺杂对样品的物相及发光性能的影响.X射线衍射结果表明所制备的样品均为纯相白钨矿结构的CaWO4.在453nm光激发下,可以观察到中心波长位于1 001nm,1 030nm和1 048nm的三个近红外发射峰,它们分别对应于Yb3+的2F5/2→2F7/2和Pr3+的1D2→3F4的跃迁.为了进一步研究Pr3+-Yb3+间能量传递,测量了不同Yb3+浓度下Pr3+的3P0能级(652nm)的寿命衰减曲线,观察到随着Yb3+浓度的增加,Pr3+离子的寿命逐渐缩短,表明Pr3+与Yb3+的能量传递效率和量子效率逐渐提高.经过计算,最高量子效率约为166.9%.该材料有助于提高硅太阳能电池的光电转换效率.

关键词：量子剪裁近红外高温固相法 CaWO4荧光粉稀土离子能量转移量子效率

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掺铒光纤环形激光器混沌复杂度分析

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光学学报 2015年第7期35卷 208-213页

作者：杨欢欢杨玲珍张俊王娟芬太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

本文基于自相关及排列熵函数实验研究了掺铒光纤环形激光器混沌序列的复杂度。通过控制腔内损耗来实现光纤激光器不同的混沌态输出,并对其复杂度进行详细分析。实验结果表明:腔内损耗对混沌复杂度影响较大,随着腔内损耗的增大,其排列熵... 详细信息

本文基于自相关及排列熵函数实验研究了掺铒光纤环形激光器混沌序列的复杂度。通过控制腔内损耗来实现光纤激光器不同的混沌态输出,并对其复杂度进行详细分析。实验结果表明:腔内损耗对混沌复杂度影响较大,随着腔内损耗的增大,其排列熵复杂度逐渐变大;自相关曲线上表现出的腔长时延信息也得到有效抑制。通过腔内损耗控制,混沌序列的周期性被完全隐藏,其复杂度达到最大值,这能有效地提高混沌保密通信的安全性,混沌传感和测距的测量精度。

关键词：激光光学混沌复杂度时延信息掺铒光纤激光器

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基于全反射的波导异质结构单向传输性能研究

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光学学报 2018年第3期38卷 392-401页

作者：费宏明武敏刘辉阳徐婷刘欣张明达曹斌照杨毅彪太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

基于光子晶体异质结构实现光波单向传输在全光网络和光信息处理中有重要意义。基于全反射原理设计了两种由二氧化硅和锗材料构筑的三角晶格光子晶体波导异质结构,运用时域有限差分法对该结构在宽频带内的单向传输特性进行分析。通过改... 详细信息

基于光子晶体异质结构实现光波单向传输在全光网络和光信息处理中有重要意义。基于全反射原理设计了两种由二氧化硅和锗材料构筑的三角晶格光子晶体波导异质结构,运用时域有限差分法对该结构在宽频带内的单向传输特性进行分析。通过改变正向出射端波导宽度对结构进一步优化,实现了在异质结构一中,TE模式光波在1458~1517nm波长范围内正向透射率高于0.8,透射对比度高于0.9的单向传输;在异质结构二中,TM模式光波在1498~1689nm波长范围内正向透射率高于0.8,透射对比度接近于1的单向传输。

关键词：光学器件光波单向传输器时域有限差分法光子晶体全反射界面波导

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B,P掺杂β-Si_3N_4的电子结构和光学性质研究

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物理学报 2015年第6期64卷 303-309页

作者：程超群李刚张文栋李朋伟胡杰桑胜波邓霄太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

运用第一性原理方法,计算了B,P两种元素单掺杂和共掺杂的β-Si_3N_4材料的电子结构和光学性质.结果表明:B掺杂体系的稳定性更高,而P掺杂体系的离子性更强;单掺和共掺杂均窄化带隙,且共掺在禁带中引入深能级,使局域态增强;单掺杂体系介... 详细信息

运用第一性原理方法,计算了B,P两种元素单掺杂和共掺杂的β-Si_3N_4材料的电子结构和光学性质.结果表明:B掺杂体系的稳定性更高,而P掺杂体系的离子性更强;单掺和共掺杂均窄化带隙,且共掺在禁带中引入深能级,使局域态增强;单掺杂体系介电函数虚部、吸收谱和能量损失谱各峰均发生红移、幅值减小,而共掺后介电函数虚部主峰出现蓝移、能量损失峰展宽、高能区电子跃迁大大增强,且控制共掺杂的B,P比例可获得较低的带电缺陷浓度.

关键词： β相氮化硅掺杂第一性原理光电性质

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布里渊散射对光反馈混沌源时延特征的抑制

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中国激光 2017年第2期44卷 301-306页

作者：张建忠冯昌坤张明江刘毅张永宁太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室山西太原030024

提出了一种利用光纤布里渊散射效应抑制光反馈半导体激光器时延特征的方法。实验研究发现,当平均功率为200mW的混沌激光注入到长为10km的单模光纤中,经过光纤的后向布里渊散射作用,混沌激光自相关曲线在时延105ns处的峰值从0.251降低到0... 详细信息

提出了一种利用光纤布里渊散射效应抑制光反馈半导体激光器时延特征的方法。实验研究发现,当平均功率为200mW的混沌激光注入到长为10km的单模光纤中,经过光纤的后向布里渊散射作用,混沌激光自相关曲线在时延105ns处的峰值从0.251降低到0.075,互信息曲线在时延105ns处的峰值从0.087降低到0.008。在此基础上,实验分析了注入光功率对混沌激光时延特征抑制效果的影响,结果表明,当混沌激光注入的平均功率在200~1500mW范围内时,混沌激光的时延特征得到有效抑制;当测量次数在1~50范围内时,光纤布里渊散射对混沌激光时延特征的抑制效果较稳定。

关键词：非线性光学布里渊散射光反馈半导体激光器时延特征混沌激光

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布尔混沌系统的物理随机性分析

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通信学报 2019年第3期40卷 190-195页

作者：龚利爽侯二林刘海芳李凯凯王云才太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

为了分析布尔混沌系统的物理随机性,构建了基于自治布尔网络的电路混沌模型,建立了包含相位噪声特性的数学方程,研究了相位噪声对布尔混沌熵增长时间(记忆时间)的影响。研究结果表明,在相位噪声的影响下,布尔混沌输出将在有限的记忆时间... 详细信息

为了分析布尔混沌系统的物理随机性,构建了基于自治布尔网络的电路混沌模型,建立了包含相位噪声特性的数学方程,研究了相位噪声对布尔混沌熵增长时间(记忆时间)的影响。研究结果表明,在相位噪声的影响下,布尔混沌输出将在有限的记忆时间(数十纳秒)后达到无法预测,且相位噪声越强,布尔混沌平均记忆时间越短。这证明了相位噪声是布尔混沌物理随机性的来源,且布尔混沌可以作为性能良好的真随机数物理熵源。

关键词：自治布尔网络布尔混沌相位噪声物理随机性

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格雷互补码雷达实现地下管线的高信杂比探测

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系统工程与电子技术 2020年第5期42卷 1050-1056页

作者：刘洋李静霞郭甜王冰洁徐航刘丽太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024

为了解决传统脉冲体制超宽带(ultra wideband,UWB)探地雷达难以同时兼顾分辨率和探测深度的问题,构建了基于高速格雷互补码的探地雷达系统。该系统使用一对高速互补格雷码作为探测信号,通过叠加其相关运算结果,可以完全消除旁瓣,且使其... 详细信息

为了解决传统脉冲体制超宽带(ultra wideband,UWB)探地雷达难以同时兼顾分辨率和探测深度的问题,构建了基于高速格雷互补码的探地雷达系统。该系统使用一对高速互补格雷码作为探测信号,通过叠加其相关运算结果,可以完全消除旁瓣,且使其峰值增大为原来的2倍。将此信号应用于地下管线探测,仿真和实验结果显示,基于高速格雷互补码的UWB探地雷达能有效探测地下金属和非金属管线。进一步,将探测结果与基于混沌脉冲位置调制信号的管线探测结果相比,在同等条件下,前者能显著提高系统的信杂比(signal-to-clutter ratio,SCR),进而可在满足高分辨率的前提下显著提高探测深度,从而证明了所提出方法的可行性与优越性。

关键词：格雷互补码旁瓣管线探测混沌脉冲位置调制信号

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980nm半导体激光器温度控制方案设计

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光学学报 2023年第7期43卷 95-103页

作者：刘静张丽邓霄赵明哲胡冰冰杜超崔丽琴太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

980nm半导体激光器作为掺铒光纤放大器的最佳泵浦源,其温度会影响激光器功率稳定性和放大器输出光谱漂移。提出将现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制元件,以半导体制冷器为执行元件、热敏电阻为温度传感器,利用FPGA自动切换内部状态机... 详细信息

980nm半导体激光器作为掺铒光纤放大器的最佳泵浦源,其温度会影响激光器功率稳定性和放大器输出光谱漂移。提出将现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制元件,以半导体制冷器为执行元件、热敏电阻为温度传感器,利用FPGA自动切换内部状态机、控制流入半导体制冷器电流的方向和大小,实现980nm半导体激光器内部的温度控制,并通过搭建基于FPGA的掺铒光纤放大器系统实验装置,验证所提方法的可行性。实验结果表明:所提出的温度控制方法能有效地实现980nm半导体激光器的温度控制,使其功率-电流曲线的线性拟合度提高了23.07%,掺铒光纤放大器的输出光谱波长偏移减小了62.5%,保证了激光器输出功率及放大器输出波长的稳定性。该方法的结构简单且实时性高,对推进半导体激光器温度控制的发展及应用具有非常重要的意义。

关键词：激光器 980nm半导体激光器温度控制现场可编程门阵列状态转换机

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