半导体激光器稳频综述

在冷原子干涉实验中需要用激光冷却并操控原子,因此对半导体激光器频率的稳定性要求较高。由于半导体激光器本身线宽较大,功率稳定性差,还可能产生慢漂和跳模等现象,故需对半导体激光器进行稳频。本文介绍了饱和吸收谱稳频、波长调制稳频、调制光谱稳频、调制转移光谱稳频、双色激光稳频、频率电压转换稳频6种冷原子干涉实验中常用的稳频方法,分别阐述了各方法的原理、特点、适用领域,为半导体激光器的实际应用提供了参考。     

谐振式光纤陀螺的数字检测方案及其优化设计

提出了一种基于 DSP 芯片实现的双频率数字调制谐振式光纤陀螺系统的闭环检测方案。在此方案中,利用带通滤波器从探测器的输出光强信号中提取其基波频率的正弦信号,通过相关检测原理去掉干扰的噪声,并利用低通滤波器提取与探测器输出光强幅度直接成正比的直流信号,将其转换成相应的谐振频差,利用此频差即可求得陀螺的旋转角速度。此方案检测线路简单,操作方便,基于 DSP 芯片的实现则大大提高了系统处理速度。同时,还利用 Matlab 软件对检测系统中的滤波器参数进行了优化设计,提高了系统的检测精度。     

芯片相干布居囚禁原子钟

对基于相干布居囚禁（CPT）态原子的芯片级原子钟技术进行了综述,包括CPT原子钟的基本原理、Ramsey?CPT原子钟技术、CPT原子钟的微小型化方案、CPT芯片原子钟的发展等,对其中的关键技术：激光频率调制、Ramsey技术、左右旋圆偏振光泵浦（push?pull）、激光和微波稳频以及微光机电加工系统（MOEMS）等技术进行分析讨论,最终总结出CPT原子钟向着低功耗、芯片化和时钟精度高的方向发展。     

基于声光偏频法的激光频率无调制锁定

为了进一步提高1.5 μm波段激光器的频率稳定性,利用声光调制器(AOM)的频移特性使激光发生频移,将乙炔(~(12)C_2H_2)v_1+v_3带的P9支吸收峰作为参考频率,通过两条频移的吸收谱线产生类色散鉴频曲线,实现对外腔半导体激光器的无调制频率锁定.实验中把以前直接对激光器的调制转移到声光调制器上,避免了直接调制所引入的额外噪声,通过闭环锁定,50 s内典型的频率起伏达到5.8 MHz以内,激光器的频率起伏较自由运转时明显得到抑制,实现了激光频率的稳定.     

超稳激光的研究

介绍了实现超稳激光和Pound-Drever-Hall（PDH）稳频系统的基本原理,并就削减振动、温度、空气扰动等方面噪声的主要方法进行了讨论。此外,概述了超稳激光的主要应用,介绍了通过超稳激光实现超稳微波源的应用,并提出为实现超稳微波源而自行设计的超稳激光方案和系统设计参数。     

宽带调制范围内调制度仪频偏量值的间接检定法

一、测量原理与方法标准调制度仪与被检调制度仪同属测试接收机,不能直接进行量值传递。调制参数的量值必须通过一个调制测试信号源来传递。假如调制测信号源具有很好的调制频率平坦度(亦称调制频率响应),即调制电压保持不变时,调制度不随调制频率而变化。那么,标准调制度仪在窄带调制范围内的高准确度,就可通过测试信号源传递到宽带调制范围,从而实现宽     

跳频通信频率测试中应用自动测试系统的设想

跳频通信试验是通信对抗试验中常见的试验项目，试验中，要用到跳频信号源进行跳频序列的生成，用到调制域脉冲分析仪进行测试频率的捕获与分析工作，，这两项任务都由人工操作完成。文中提出了将自动测试系统应用于跳频通信频率测试的一种设想方案，由跳频信号源自动化系统开发和调制域脉冲分析仪自动化系统开发两个模块组成，以提高跳频通信试验的工作效率。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

应用Hilbert变换和ZFFT提取变速器齿轮故障特征

变速器故障齿轮振动信号,调幅现象和调频现象同时存在,其频谱中包括啮合频率及其谐波、调制产生的耦合频率。Hilbert变换无法提供足够高的频率分辨率解调低频调制信号,为此提出复调制细化谱分析方法。通过变速器齿轮故障模拟实验,采集齿轮正常、轻微磨损和严重磨损时的稳态振动信号,对其进行Hilbert变换得到信号的包络,对包络信号进行复调制细化谱分析,得到齿轮轴转频基波及其谐波幅值。随着齿轮磨损程度的增加,齿轮轴转频基波及其谐波幅值明显增大,可作为齿轮磨损故障特征参数。     

跳频信号调制域测量数据分析

本文根据跳频通信设备的调制域测量需要 ,分析研究了跳频信号调制域测量中频率数据分析与处理 ,并利用VEE软件实现了跳频通信频率自动测量分析 ,实现了调制域测量的程控数据采集、处理、显示和存储功能。     

EVM可控的数字调制信号的产生方法研究

针对数字信号发生器检定装置和信号分析仪期间核查缺乏产生EVM值可控的数字信号标准装置的情况,在理论推导加性高斯白噪声环境下的EVM与SNR之间的解析关系基础上,提出了基于噪声发生器和数字信号发生器的EVM值可设置的数字调制信号产生系统方案。对系统输出的BPSK信号和64QAM信号展开重复性和稳定性测试,测试结果表明,尽管理论设置值与实际值之间存在一定的差距,但并不影响任意EVM值数字调制信号产生系统的稳定输出,其重复性和稳定完全可满足数字信号发生器校准装置或者矢量信号分析仪的期间核查的需要。     

An ultrawideband spin-wave medium-power chaos generator based on field-effect transistors

A prototype of an ultrawideband (UWB) microwave chaos generator based on a nonlinear spin-wave transmission line, a multistage transistor amplifier with an output amplifier based on GaAs field-effect transistors, and a microstrip bandpass filter was constructed. The possibility of autonomous generation of a UWB chaotic microwave signal with a central frequency of 3 GHz and a total power of about 4 W in a frequency band exceeding 30% was demonstrated. The proposed chaos generator is characterized by a fairly high efficiency of about 20%.     

数字调制质量参数传递标准的研制

为了研制数字调制质量参数量值比对的传递标准,提出了一种基于星座图设计来实现对矢量信号发生器输出数字调制信号的调制误差进行准确设置的方法。给出了该方法的理论推导过程、实现方法,以及比对测量点的选取,最后通过测量实验,验证了所研制传递标准在比对测量点处的稳定性。     

A synchronized two-phase sinewave generator for AC metrology systemcompensations

A slave audio two-phase sinewave generator, which can be directly synchronized to a master generator, is described here. It can be used in ac metrology setups to provide additional “compensation” signals, traditionally derived with expensive multidecade inductive voltage divider networks. The generator is based on two direct digital synthesis (DDS) chips, programmed via the parallel printer PC interface; their clock is provided by a phase-locked loop circuit, which ensures frequency and phase synchronization of the DDS outputs with the master generator. The synchronization reference signal can be provided via an optical link reference channel, which avoids interference and ground loops. In its present implementation, the output voltage is V_peak =10 V, frequency range 500 Hz-4 kHz. Total harmonic distortion is contained to -65 dB, and amplitude stability is better than 500 μV/V over 24 h     

VOR信号量值溯源技术研究

基于相位发生器和调频调幅设备建立了甚高频全向信标(VOR)标准信号发生装置,将VOR相位量值溯源至国家相位基准,解决了传统基于直接数字信号合成方法难以实现量值溯源的问题。对VOR标准信号发生装置的不确定度进行了评定,VOR相位扩展不确定度小于±0.020°(k=2),VOR调幅深度不确定度为±0.2%(k=2)。基于该标准信号发生装置可以对商用VOR信号发生和解调设备提供校准。     

A multiphase direct-digital-synthesis sinewave generator forhigh-accuracy impedance comparison

In this paper we report on the realization and characterization of a multiphase sinewave generator based on the direct-digital-synthesis technique using the latest Analog Devices direct-digital-synthesizer model AD9853. The generator is intended for use in high-accuracy impedance intercomparison setups; thus, particular attention is paid to the stability and distortion of the sine wave output signal. The sinewave frequency can be tuned in the range from 16 Hz to 16 kHz with a resolution <10 μHz and with a relative frequency short-term stability of 10^-7, whereas the sinewave long-term amplitude stability is better than 10^-6 at full amplitude output. Signal amplitude, frequency, and phase are monitored and set by means of a personal computer     

基于扫频技术的乐甫波器件测试系统

介绍了乐甫波器件的结构,设计制作了乐甫波器件,给出了乐甫器件的制作参数,搭建了基于扫频技术的测试系统,包括信号源模块、信号采集模块、微控制器模块等.通过DDS芯片AD9912在一定频率范围内,以一定频率间隔扫频输出高频正弦激励信号,利用AD8302芯片测量扫频范围内每一频率点的器件输入激励信号与输出响应信号幅值比,描绘出幅频特性曲线,并给出器件谐振频率.该测试系统的测量结果与网络分析仪基本一致,实现了网络分析仪的扫频功能.     

Chirp信号发生器的设计与实现

本文利用DDS技术在FPGA平台上设计实现了一种Chirp信号发生器,该信号发生器能产生标准的Chirp波形和正余弦波形,通过PC机软件可调整波形的类型、频率和相位。该信号发生器输出频率范围为0．01Hz-25MHz,频率分辨率为0．01Hz,具有控制灵活,输出稳定的优点。     

基于FPGA的可重构信号发生器

信号发生器在动态测试领域有重要应用.借鉴电子设计自动化EDA领域的可重构思想,以现场可编程门阵列FPGA为载体,对信号发生器的开放式体系架构进行了试验研究.所设计的信号发生器具有参数易调节与小尺寸低功耗等特点,可方便下载地震波或路面载荷等现场信号,从而为结构动态测试提供参考激励.进行了压电悬臂梁激振试验,验证了设计方法的可行性.