用于高速光纤通信PMD补偿的光偏振度检测

光偏振度(DOP)可以作为偏振模色散(PMD)补偿的反馈控制信号.利用准单色光的Jones矩阵和偏振度(DOP)的定义与斯托克斯参数之间的关系,给出了光纤中光在快慢轴之间两光场分量之间的归一化相关函数的表示式,推导了DOP与差分群延迟(DGD)的数学关系,以及与光信号脉冲宽度之间的关系.给出了当脉冲波形函数为高斯脉冲时的DOP表示式和任意光脉冲形状下的表达式,计算了在不同高斯脉冲宽度下DOP随DGD变化的关系曲线.利用光偏振检测模块测量光的斯托克斯参数和和模块提供的参数校正矩阵计算得到信号的光偏振度,实验测量了10Gbit/s伪随机序列在归零码(RZ)和非归零(NRZ)的DOP随DGD变化的曲线.     

基于高双折射取样啁啾光纤光栅的动态PMD补偿

为了解决高速光纤通信系统中偏振模色散(PMD)补偿问题,提出了基于高双折射线性啁啾光纤光栅的线性应变梯度悬臂梁的结构设计;同时,考虑到波分复用系统中不同信道PMD值不同,提出了取样啁啾(CSP)与周期啁啾(CGP)的等效,通过应变测试,验证了等效啁啾的可行性。利用带有CSP的高双折射取样光纤光栅制成多信道PMD补偿器,并进行了40 Gb/s的传输系统PMD补偿实验,最大可补偿差分群时延(DGD)为58.6 ps,补偿后信号眼图张开度有明显改善,信号传输误码率可降至3.59e-16。     

通信系统中光信噪比和偏振模色散的同时监测

提出了一种用偏振扰频和偏振光分束相结合实现光信噪比和偏振模色散同时监测的简便方法,通过测量两正交偏振测量臂中的偏振信号的光功率和消偏的背景噪声得到光信噪比(OSNR)和偏振模色散(PMD).监测得到的OSNR和PMD是相互独立的,从而使得网络操作者能够区分传输链路中光噪声和偏振模色散的影响.对20 Gb/s的传输链路的实验表明,OSNR的变化范围在18～36dB,PMD值的变化范围为0～73ps.     

光信号传输中光纤偏振模色散的补偿

光信号传输过程中,光纤的双折射程度受传输路径和环境条件变化的影响,所产生的偏振模色散对于光信号的影响是随机的,因此对偏振模色散进行动态补偿十分必要.利用线性啁啾光纤光栅的双折射特性制成了时延补偿单元,具有体积小、插入损耗低、非线性效应低和成本低等优点,由外加电压驱动的压电传感器给出的可调谐的横向压力来获得可调谐的差分群时延,从而对光纤链路的偏振模色散实现动态补偿.     

高对比度低压驱动全息聚合物分散液晶光栅

为了降低全息聚合物分散液晶光栅的驱动电压并提高其对比度,基于偏振原理设计了一种新型电调谐光栅。对传统的全息聚合物分散液晶(HPDLC)光栅进行了基板表面取向处理,加强液晶的均一排列程度,消除了液晶区域内的散射;然后,在光栅前面放置扭曲向列(TN)偏振调谐器,通过调节入射光的偏振方向,实现光栅内液晶折射率的变化,进而改变与聚合物折射率的差别,实现衍射强度的调谐。实验结果表明:光栅的阈值电压降低到了0.75～0.8V,对比度提高到了245:1,是传统HPDLC光栅的6～7倍,同时也大幅降低了散射损失且稳定性良好,可满足高端光学设备及显示产品方面的需求。     

偏振导航传感器测角误差分析与补偿

借鉴沙漠蚂蚁等昆虫利用天空偏振模式进行导航的方法,设计了偏振传感器来获取导航系统的航向角。为提高偏振传感器的测角精度,研究了影响偏振传感器测角精度的误差因素与补偿方法。讨论了如何利用偏振传感器从天空偏振模式中提取偏振方位角信息的方法,分析了影响偏振测角精度的主要误差因素,建立了偏振传感器的测角误差模型。根据测角误差模型,推导了偏振方位角的解算方法,并利用最小二乘算法,通过估算模型的误差参数值间接补偿测角误差。最后,采用提出的误差补偿算法在晴朗天气下进行了实验测试。测试结果表明：误差补偿后测角精度得到明显提高,约为0.17°（3σ）。实验结果验证了提出的误差补偿算法可以实现对角度误差的有效补偿。     

步进电机细分技术在光纤偏振测试中的应用

作为光通信的重要部件,单模光纤的偏振模色散(PMD)对光通信非常重要.在很多测量方法中都需要一个具有足够小的扫描步长,以保证能够获得足够的光谱分辨率.通过利用数字脉宽调制、细分控制、功放电路实现步进电机细分技术从而解决了单色仪的波长定位问题,并在实际应用中获得了良好的参数和测试效果,使得该测试设备在很多方面都已达到了国际先进水平.     

液晶技术在的光束控制系统中的应用

本文对液晶的光束控制技术进行深入的研究,采用液晶空间光调制器,利用高精度液晶驱动电压源和CA-D1数字相机对液晶实现闭环控制.在外加电压的作用下,液晶分子的排列发生变化,对入射激光的线偏振方向进行柔性调整,在偏振域实现对入射的激光能量的自适应控制,使光探测器接收到的激光能量保持稳定,从而使跟踪系统光探测器工作的信噪比维持稳定,使系统整体达到较高的跟踪精度.     

统一电能质量调节器能量优化控制策略研究

针对电力系统三相不平衡电压跌落故障,提出了一种统一电能质量调节器(UPQC)的能量优化控制策略。根据UPQC三相不平衡电压跌落故障下的基波相量图,分析了UPQC的最优稳态功率,推导了UPQC所需的补偿能量;依据UPQC主电路补偿能量最小的原则,采用粒子群算法(PSO)对串联补偿单元补偿电压的注入角θa、θb、θc进行了优化,并通过对补偿电压注入角的控制实现了UPQC的能量优化控制。仿真结果表明,所提出的能量优化控制策略可以有效解决电能质量问题,同时可以减小UPQC的补偿能量,从而提高了补偿装置的经济性。     

基于液晶的激光偏振测量系统研究

主要研究基于液晶的激光偏振测量系统,利用液晶可变相位延迟器(LCVR)代替传统测量技术中的旋转波片,改变所加的电压值控制液晶双折射系数,对入射光的偏振状态进行精确控制.通过偏振光调制法测量斯托克斯(Stokes)参量,从而实时、准确地测量激光的偏振特性.同时,利用虚拟仪器LabVIEW软件平台实现系统的数据分析、处理、界面显示和打印输出功能的一体化.研究表明:该方法能够准确地测量光束的偏振特性,能够服务于从科研实验室到工业生产过程的各类应用领域,具有广阔的应用前景.