微环谐振腔中非线性开关效应的理论研究

该文利用耦合器的耦合矩阵,研究了非线性微环谐振腔的开关特性。研究表明,光场在微环谐振腔中的自相位调制,会引起谐振频率的偏移。利用谐振腔的谐振以及非线性效应,可以实现在不同的频率处,由输入功率来诱导直通/下路型微环谐振腔输出的开关特性。同时频率失谐量较小时,实现非线性开关效应所需的最小阈值功率也较小。     

基于SOI结构的1×8阵列上下载微环滤波器

利用193 nm深紫外曝光的方法应用CMOS技术,在SOI片上加工制作了1×8阵列上下载微环滤波器,微环半径分别为21.0、20.5、20.0和19.5μm。通过测量直通端的透射光谱,在1 540～1 560 nm的波段上观测到微环阵列谐振波长的透射谱凹陷,对应的消光比均大于15dB,在谐振波长1559.5 nm处的消光比高达35 dB。在半径为20.5μm的微环下载端,测得的波长为1 542.6、1 546.7、1 551.0、1 555.2和1 559.3 nm的下载峰,对应的自由谱宽为4.2 nm。     

微光纤环形谐振腔温度传感器

介绍了一种新型的基于光纤直径在1～2μm的微光纤Knot型环形谐振腔温度传感器,由于微光纤构成的环形谐振腔具有较高的品质因素,因此可用于高精度的光学传感和测量.该文基于微光纤的环形谐振腔温敏结构,利用微光纤环谐振腔自身折射率对环境温度的改变,通过光谱分析仪测量其光谱变化,实验结果表明该传感器在20℃～30℃范围时,温度...     

微光纤环形谐振腔微电光效应的研究

对氧化硅微光纤环形谐振腔的电光效应进行了研究,分析了微电流调制下微光纤环形谐振腔输出光谱的特性。实验结果表明,在微电流调制下由电光效应引起的微环谐振腔输出谐振波长漂移的灵敏度为~500 pm/A,通过使用光纤光栅,实验测得由金属导线热效应引起的谐振峰漂移量远小于电流调制引起的谐振峰漂移。该微光纤环形谐振腔由于品质因素高、体积小、成本低,因此在发展电光调制的光纤在线滤波器及MEMS器件的微电流测量方面具有潜在的研究价值。     

一种新型的窄线宽光纤滤波器特性的研究

提出了一种用于单纵模光纤激光器的具有较宽的有效自由光谱范围（FSR）的窄线宽滤波器,该滤波器由一个高双折射光纤（HBF）环嵌套于Sagnac环形镜构成。首先从理论上得到了该滤波器的透射率表达式,然后对该滤波器的特性进行了数值分析。研究结果表明：由于分别沿着HBF的快慢轴运行的光之间会产生游标效应,从而可以获得具有较大的有效FSR的窄带透射峰。当HBF环的无源损耗得到适当补偿后,边峰抑制比能达到6 dB,且该窄线宽滤波器的这些特性与输入光的偏振态无关。在此基础上设计了一种1 053 nm光信号的窄线宽光纤滤波器。     

谐振腔微扰在线监测汽轮机油中微水含量

提出了采用微波谐振腔微扰法连续测量透平油含水量的方法,给出了含有微量水分透平油的等效介电常数的计算式,导出了透平油含水率与谐振器频偏之间的关系,设计了适用于透平油微水含量连续测量的谐振器及测量系统。可以通过选择高品质因数工作模式,提高系统对腔体失谐的检测灵敏度,采用低热胀材料和特殊谐振器端头结构的办法来提高测量精度。     

一维光子晶体微谐振腔性能分析

介绍了三种一维光子晶体微谐振腔的结构,并利用传输矩阵法对其性能进行了分析。研究发现,三种结构的入射波都发生了谐振,且缺陷模中心波长随缺陷介质层厚度变大而向长波长区移动,缺陷模式的带宽随缺陷介质层厚度先减小后增大,品质因子则实现增大后减小。     

波导谐振腔Fano共振特性研究

利用耦合模理论,建立了波导-谐振腔-波导谐振腔耦合的数学模型,并给出了此系统的光学透过率和相移特性的解析表达式,分析了此系统的Fano共振物理机制,即由波导谐振腔驻波模式的共振与谐振腔模式之间的共振耦合引起的,另外还给出了Fano共振模式所需要满足的位相匹配条件,同时分析了各个性能参数对此系统的透过率特性和位相特性影响。     

带有交叉信道的高精细度微环滤波器

针对微环滤波器件对窄带宽和高精细度的需求,设计出一种带有交叉信道的微环滤波器。采用信号流程图理论和微环谐振器理论,推导出滤波器在drop端和through端光强传递函数,据此在谐振波长1 550 nm处对该器件进行模拟与优化。结果表明:取微环半径r=30.74 μm,在交叉信道单微环滤波器中,微环与信道波导间耦合系数为0.1,through端光谱具有较高的精细度,属于周期型窄带高消光比带阻滤波器;drop端光谱带宽极窄,可以将其用作固定波长激光器。在交叉信道微环串联耦合滤波器中,微环与波导间耦合系数取0.05,环间耦合系数取0.000 4时,滤波器drop端输出光谱具有顶部平坦,边沿滚降明显的特点。经数值计算得出,交叉信道微环串联耦合滤波器的精细度为105.41,品质因子为4.189×104。分析结果表明,本文设计的带有交叉信道的微环滤波器在保持优良滤波特性的前提下,使滤波器的精细度进一步提高。     

微波谐振腔内壁水膜对腔体特性的影响

应用微波谐振腔微扰理论分析了圆柱形谐振腔内壁水膜对腔体谐振频率和品质因数产生的影响,通过理论推导得到了由水膜引起的谐振频率偏移和品质因数变化的解析式,并对工作于9.6GHz的TE011模圆柱谐振腔进行了仿真分析,给出了谐振腔的谐振频率和品质因数随水膜厚度不同而发生变化的仿真曲线。结果表明,当水膜厚度小于10μm时,水膜对谐振腔的谐振频率和品质因数的影响可以忽略;当水膜厚度超过20μm时,需要考虑水膜的影响,对测量结果进行校正。     

卡尺、千分尺读数方法的探究

通过卡尺和千分尺的基本结构特点阐述了其使用方法,分析了读数原理,提出了进一步提高测量精度的有效途径.展示了几款数字化改造后的卡尺和千分尺,揭示了现代化长度测量工具的发展趋势.     

级联双稳随机共振系统非线性滤波特性

在级联双稳随机共振理论研究的基础上,探讨了信号通过级联双稳系统后,在能量逐渐由高频向低频转移的同时,还具有非线性的低通滤波特性。对于具有不同幅值分布的各频率分量,仿真实验表明,低频幅值如果相对高频幅值较大,通过较少级数的级联双稳系统可达到较好的低通滤波效果,而对于高频幅值比低频幅值大的情况,通过较多级数的级联双稳系统也可达到满意的低通滤波效果。最后,通过一个金属切削实验说明了其工程实用性。     

基于S参数的谐振器耦合系数计算法

准确计算谐振器间的耦合系数,有助于设计出具有特定频率响应的滤波器,使滤波器的结构布局更加优化。根据耦合谐振器网络模型,利用S参数传输系数幅度曲线和相位曲线上六个特殊点对应的谐振频率计算谐振器间的耦合系数,并在耦合系数的计算中去除了馈线对结果的影响。以发卡微带谐振器为例,给出了使用S参数计算谐振器间耦合系数的具体方法;对间距不同的两个谐振器间耦合系数进行了计算,并与采用在对称面上加电壁、磁壁方法的计算结果进行比较,表明该方法的正确性。     

基于ＭＴＩ滤波器特性的改进直接数据域算法的研究

传统的空时自适应处理方法属于统计方法,一般假设其它相邻距离单元的训练样本满足独立同分布的条件,利用这些训练样本来估计待检测单元中杂波的协方差矩阵．对机载雷达来说,严重非均匀环境很难满足样本独立同分布的要求．直接数据域方法只利用待检测距离单元本身的数据来获取训练样本,因此得到广泛应用．提出一种改进直接数据域算法,在利用空时窗滑动对消目标信号时,基于滤波原理,对空时窗的权系数进行优化,这样有利于在对消目标的同时保留更多杂波信息,进而求解的自适应权值对杂波的抑制性能更佳．仿真结果表明了改进算法的有效性,相比原始直接数据域算法,具有更窄的改善因子凹口,提高了对慢速目标的检测性能,且计算量没有增加．     

微弱加性扰动对ADC影响的定量分析

在采集系统中,通常采用扰动技术来提高采样的SFDR和分辨率。本文通过傅立叶变换推导出加微弱加性扰动时ADC“总谐波失真”的数学表达式,从而定量分析微弱加性扰动对SFDR的影响;同时,利用卷积的图解法计算出微弱加性扰动时ADC的平均量化误差具体表达式,进而获取微弱加性扰动时ADC的分辨率。最后,采用matlab对加有微弱加性扰动的采样系统进行了仿真。结果表明,在ADC的输入信号上加微弱扰动信号,其分辨率有明显提高,SFDR提高了大约15dB。     

窄缝消能工脉动壁压的研究

本文通过试验,对平底无挑角的直线边墙窄缝消能工的脉动压力特性进行了研究,并得到如下一些成果: 1.窄缝消能工边墙的点脉动压强较小,一般只占其总水头的1%左右,画脉动压强约占其相应动水荷载的1.5%左右。对边墙的结构无大的影响。2.窄缝消能工边墙的脉动最优频率值较低,在良好的收缩体型中最优频率值一般在1赫以下,其脉动能量主要集中在极低范围内。面脉动最优频率值一般在0.1—0.3赫范围内。3.窄缝消能工边墙的脉动压力振幅概率分布符合正态概率曲线。     

级联多电平逆变器在STATCOM的应用研究

随着多电平变换器在高压大功率方面的广泛应用,针对目前静态同步补偿器(STATCOM)存在的问题,提出了将级联多电平逆变器作为STATCOM的主拓扑,运用相移SPWM(PSSPWM)进行调制的解决方案,该方案既能省去庞大笨重的变压器,减小功耗;还可以成倍提高等效载波频率,降低输出谐波含量.文章详细阐述了其工作原理和控制方法,并通过MATLAB仿真实验验证了方案的可行性.     

级联二阶非线性全光波长转换技术

分析了级联二阶非线性全光波长转换中产生有限的泵浦与信号光带宽的原因,提出与论证了在准相位匹配光栅波导中引入非周期性分布的π相移域来增加泵浦波长可变范围的方法．结果表明可使波长调谐曲线的宽度和平坦性得到很大提高,泵浦带宽增加约4倍．     

聚丙烯热失重特性的研究

采用TG-DTA法研究了聚丙烯在不同气氛下的热失重特性,求取了反应动力学参数,探讨了聚丙烯热失重反应的机理.结果表明,氧气对聚丙烯的失重有明显的促进作用,聚丙烯的热失重反应均符合一级反应模型.