五阶非线性作用下光纤中类明孤子的演化特性

根据含五阶非线性微扰修正项的非线性薛定谔方程,采用变分法,导出了光纤中类明孤子各参数随传输距离演化的方程组,研究了脉宽与距离、啁啾与脉宽之间的关系,并对描述相位和频率的方程组用龙格-库塔算法进行了数值求解.结果表明:五阶非线性使类明孤子的脉宽压缩,可在一定程度上抵消初始啁啾和三阶色散对脉宽的展宽作用;五阶非线性对类明孤子的相位和频率演化特性的影响不明显,因而适度的五阶非线性(γ在0.0001到0.1之间)有利于类明孤子的稳定传输.     

周边施工对既有地铁结构的影响评估及评估实例

文章通过分析现阶段地铁周边施工对地铁安全影响评估工作的重要性、主要影响因素、评估方法、变形控制标准等内容,阐述了评估工作的主要内容和存在问题,并给出广州某基坑开挖评估实例,保证了地铁的安全运营,供类似工程参考。     

移动无线传感器网络系统的物理层安全性能分析

随着下一代移动通信技术的发展,移动无线传感器网络系统成为当前研究的热点.但是由于传感器网络信道具有开放性、终端和网络架构存在移动性和多样性,移动无线传感器网络系统中的安全问题面临严峻的挑战.本文基于Wyner窃听模型,研究了2-Nakagami信道下移动无线传感器网络系统的安全性能.分别推导出平均安全容量ASC(Average Secrecy Capacity)、安全中断概率SOP(Secrecy Outage Probability)以及非零安全容量SPSC(Strictly Positive Secrecy Capacity)的闭式解析表达式.然后在不同条件下,通过Monte Carlo仿真,对系统的安全性能做了验证分析.     

基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器

为了实现一种单模多波长布里渊光纤激光器,采用了将掺铒光纤放大器放置于1个10m左右的无源光纤振荡腔外,各阶布里渊激光通过耦合器可反馈回送到掺铒光纤放大器中再次放大,作为下一阶布里渊激光的抽运光来产生多阶布里渊激光的方法,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,在现有掺铒光纤放大器输出功率的水平,在这种多波长单模布里渊光纤激光器中观察到了7个布里渊激光波长。预计其在光生微波、密集波分复用系统、光学惯性旋转传感和超高精度光谱分析等领域将会有着极其广泛的应用。     

高灵敏度振荡场生物传感器的理论与实验研究

利用双面金属包覆波导中的超高阶导模对导波层折射率极其敏感的特性,提出一种新型的生物传感器。与传统的表面等离子共振、泄漏波导以及反对称波导等消逝场生物传感器相比,该传感器的待测样品放置在导波振荡场中,样品折射率的微小变化都将引起输出光强的极大改变,从而极大提高了传感器的灵敏度和分辨率。初步的实验结果显示在现有噪声水平下至少能够分辨1ppm的葡萄糖溶度改变。预计该传感器将在环境监测、食品安全、生物医学和疾病诊断等领域有着极其广泛的应用前景和巨大的市场潜力。     

五阶非线性和高阶色散作用下超高斯脉冲的传输特性

从非线性薛定愕方程出发,用变分法得出了描述锐度因子为不同自然数的超高斯脉冲在光纤色散(高阶和二阶)和非线性(三阶和五阶)作用下传输的微分方程组,用龙格-库塔算法对微分方程组进行数值求解,结果表明对于给定的较小的光纤色散和非线性系数,都存在特定的三阶和五阶非线性系数使非线性有效地对高阶和二阶色散给脉冲传输造成的展宽影响加以补偿,此时超高斯脉冲在光纤以近似保形的状态稳定传输。当色散系数与非线性系数之比太大时脉冲将被无限展宽。     

非均匀势场中物质波的反射和透射

利用与时间无关的薛定谔方程和亥姆霍兹方程的形式相似性,把势场分布和能量本征值分别与光波导中的折射率分布和传播常数相对应,将分析光波导的分析转移矩阵用于分析微观粒子贯穿势垒的量子隧道效应。最终在不求解薛定谔方程且不引入任何近似的情况下得到了微观粒子穿越任意势垒的反射系数和反射几率的精确解析式。分析表明所得公式精确,物理意义非常清楚,通用性强。在研究量子隧道效应、量子反射、量子粒子和隧道共振等方面具有一定的应用价值。     

基于两次衰减全反射结构的激光偏振控制器

为了实现激光偏振态的控制和提高两偏振态消光比,用由各向异性材料加工而成的耦合棱镜并采用两次衰减全反射方法,使具有相同入射角的TE和TM偏振态的共振激发条件不同,即当TE偏振态满足共振激发条件能量耦合进波导时,TM偏振态却不满足共振激发条件而被反射来实现其在空间上的分离.同时将电光系数较大、光学性能和热稳定性好的聚合物材料作为波导层,利用其电光效应来改变共振条件来实现输出光束偏振态的调谐.结果表明,反射型结构插入损耗小于0.2dB,器件的消光比高达27dB,驱动电压为19V.该方案预计在光信息存储、光路由、光开光以及图像处理等光学系统里有着极其广泛的应用.     

基于两次衰减全反射结构的电光开关的研究

为了进一步提高电光开关的消光比,利用双面金属包覆波导激发的高阶导模是导波层折射率的灵敏函数这一特性,采用同一入射光束在波导中实现二次衰减全反射的方法,设计了一种快速响应的聚合物波导电光开关,并进行了理论分析和实验验证.得到该器件的消光比高达38dB,开关的响应时间低于110ns.结果表明,该电光开光器件具有动态范围大、驱动电压低、响应速率快、插入损耗小、器件稳定性能高以及制备工艺简单等诸多特点.这一结果对光互联、集成光路以及无线光通信等领域的应用是有帮助的.