激光谐振腔内倾斜误差的自适应校正

我们设计制作了一种性能良好的倾斜镜,试验了两种校正系统:微机控制的试探爬山法系统和高频振动爬山法系统。实验结果表明,这两种校正系统,都可以成功地校正腔内倾斜误差。最后,比较了两种校正系统的优缺点。     

谐振腔蒸汽湿度测量系统的补偿研究

在微波单腔测量流动湿蒸汽的系统中,影响蒸汽湿度测量准确性的因素比较多。分析了谐振腔热膨胀引起的频率漂移、水膜厚度引起谐振频率的变化以及频率测量环节引起的测量误差,并分别介绍了相应的补偿措施。通过对各环节的补偿,可以有效地提高蒸汽湿度的测量精度。     

微波谐振腔谐振频率实时测量系统的实现

微波谐振腔具有很高的品质因数,因而灵敏度很高;谐振频率是谐振腔最重要的参数,通过对谐振腔谐振频率的测量是目前为止最快速、最有效的湿度测量方法.本文提出了一种对单端开口同轴微波谐振腔的谐振频率测量方法,并设计了系统的具体实现.通过实时检测谐振腔耦合出来的输出功率的最大值,测量在该最大值点对应的频率值,从而快速得到谐振频率的大小.实验证明,该系统具有高灵敏性和高精确度,适合工业的在线应用.     

数字式大气波导测试仪设计

由于常规大气结构探测设备的误差较大,根据开口微波谐振腔的谐振频率随流过腔内介质不同而变化的原理,设计了一种数字式大气波导测试仪。实验证明：大气波导测试仪能够探测出气象仪器所无法获得的精细大气波导结构,具有精度高、响应速度快等特点。该仪器可为舰船雷达、通信系统实现超视距传播奠定基础。     

一种测量微波谐振腔品质因数的改进方法

提出了一种测量谐振腔Q值的改进方法,即标量反射系数平均法.该方法根据微波谐振腔在谐振点附近的|г(f)|曲线,采用扫频的方法得到其△|г|(dB)从0(dB)到|г0|(dB)对应的△f,进而推算得到其对应的Q值曲线.选取其中一段受误差影响较小的Q值曲线,采用拟合平均的方法得到其准确可靠的无载品质因数.此方法很好地解决了由于外电路的耦合给传统方法带来的测量误差的问题,并对自由选点测量Q值法在选点方面有一定的参考价值.     

带内低RCS的高增益宽带Fabry-Perot谐振腔天线北大核心CSCD

本文提出一种具有带内低RCS的高增益宽带Fabry-Perot(F-P)谐振腔天线。利用类球形地的开放谐振腔,在谐振基础上激发高次模谐振来扩展F-P天线的宽带。利用尺寸可灵活独立调节的多层PRS单元,针对主极化辐射对天线高次模下辐射的表面电场相位进行调整,以降低方向图旁瓣电平;针对交叉极化散射,能实现约180°的反射相差,然后通过棋盘式布阵来实现带内交叉极化的单站RCS缩减。最终,设计并仿真了整体天线,得到3dB实际增益带宽为33.66-38.69GHz(13.9%),最大增益为24dBi,在33.66-37GHz(9.4%)内的旁瓣电平低于-8dB。在33.6-39.2GHz带宽内,主极化入射时天线具有较低的单站RCS;而对于交叉极化入射,天线单站RCS相较于地板降低了8dB以上。     

基于Parity-Time对称耦合微腔的血糖传感器

为设计新型光学生物传感器,本课题组构造了基于Parity-Time (PT)对称的耦合谐振腔系统,用于实现对人体血糖浓度的测量。通过结构优化,使系统达到PT对称极点状态,然后利用极点状态下透射率对血糖折射率极其敏感的特性,将对血糖浓度的测量转化为对系统透射率的测量,从而达到血糖传感的目的。本文研究了两种传感方式：一是固定特定极点处的频率,测量系统在不同血糖浓度下的透射率;二是在极点附近的频率范围内扫描,测量特定血糖浓度下透射率的峰值。血糖质量浓度为20～182 mg/dL时,第二种方式下传感器的灵敏度均高于第一种方式;当血糖质量浓度高于182 mg/dL时,第一种方式在1466.40 THz频率下的灵敏度要比第二种方式高。可以将本文对血糖浓度的传感方式推广到对其他生物样本的测量上。     

基于闭式谐振腔的一体化介电常数测量系统

为替代矢量网络分析仪,形成一套专用于闭式谐振腔的测量系统,本文采用频谱分析仪模块和跟踪发生器模块,基于C++和VISA库函数进行系统控制,使两模块可以同步收发射频信号,实现闭式谐振腔谐振频率和Q值的测量功能,最终实现微波介质材料的介电常数的测量,形成一套一体化闭式谐振腔介电常数测量系统。该系统与矢量网络分析仪对比测量微波介质陶瓷材料K65,介电常数的相对误差为5.5×10^-3,tanδ的相对误差为-3.74×10^-2;对比测量材料K35,介电常数的相对误差为-1.69×10^-3,tanδ的相对误差为1.08×10^-1。测量结果相对误差较小,介电常数的相对误差小于0.01,tanδ的相对误差小于0.5,说明一体化介电常数测量系统的测量结果准确,可用于闭式谐振腔方法下的介电常数测量,也可推广用于其他介电常数测量系统。     

光子晶体双波长电光调制和模分复用集成器件

为了实现光电子器件小型化和多功能化,进一步提高信息传输容量和速度,提出了一种基于光子晶体双波长电光调制和模分复用的片上集成器件。该集成器件的电光调制模块由硅基光子晶体波导和两个L3型复合腔组成,模分复用模块由硅基非对称平行纳米线波导组成,两个模块的连接处采用硅基光子晶体波导。采用L3型复合腔和PN掺杂结构实现两个波长TE₀模的调制,采用非对称定向耦合结构将两个波长的TE₀模转换为TE₁模。应用基于三维时域有限差分法（3D-Finite Difference Time Domain,3D-FDTD）的Lumerical软件进行仿真分析,结果表明,在调制电压为1.05 V时,该集成器件可以实现中心波长为1 552.1 nm和1 556.1 nm的 TE₀模、TE₁模通断调制及两模式模分复用功能。该器件的消光比高达24.67 dB,调制深度均为0.99,插入损耗小于0.57 dB,信道串扰小于?34.68 dB,调制速率最低为17.54 GHz。该集成器件结构紧凑,可望应用于高速大容量光通信系统。     

光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的发展及展望

目前光纤光栅在高功率连续光纤激光器中的应用主要有两个方面,一是作为谐振腔腔镜,二是用来抑制激光器的非线性效应。首先论述了光纤光栅作为腔镜技术的发展现状,然后着重论述了能够抑制光纤激光器中非线性效应的特殊光纤光栅的发展状况。并详细描述了倾斜布拉格光纤光栅抑制受激拉曼散射和受激布里渊散射、长周期光纤光栅抑制受激拉曼散射以及相移长周期光纤光栅抑制自相位调制或四波混频等非线性效应引起的光谱展宽的研究进展。最后展望了光纤光栅在高功率光纤激光器领域的发展趋势,认为光纤光栅将朝着更高承载功率与长波长方向发展,同时认为基于飞秒激光刻写的光纤光栅技术、能够同时抑制多种非线性效应的光纤光栅技术、以及基于光纤光栅的光纤激光器激光偏振控制技术等将成为新的研究热点。