相互关联噪声驱动下单模激光模型的稳态分析

对具有色泵噪声和白量子噪声关联驱动的单模激光模型的稳态统计性质进行了研究。从交叉关联噪声驱动的修正郎之万方程(MLE)出发，利用近似福克-普郎克方程（AFPE)，计算了稳态激光光强的平均值＜I＞、斜方差λ2(O)和偏斜率λ3(O)，并分析了泵噪声的“颜色”对它们的影响。研究发现：1)泵噪声的自关联时间τ与量子和泵噪声的交叉关联强度λ对分布函数Pat的影响是完全相反的；2)τ基本上不影响平均光强＜I＞，但在阂值附近，λ会使＜I＞的涨落增加；3)λ和τ对λ2(O)和λ3(O)的影响是一样的。     

指数形式关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振

研究了具有指数形式关联的两白噪声驱动下单模激光线性模型受信号调制后的输出信噪比，发现了随机共振现象。根据计算结果讨论了噪声(噪声强度、噪声间互关联程度和关联时间)和信号(信号频率和信号强度)对信噪比的影响。     

实虚部关联的量子噪声和抽运噪声对单模激光光强关联函数的影响

采用抽运噪声和实虚部之间关联的量子噪声驱动的单模激光损失模型，运用线性化近似方法计算了反映激光动力学性质的光强关联函数C(t)和光强相对涨落C(0)，讨沦了光强关联函数随时间t的演化，分析了量子噪声实虚部间关联系数λq，抽运噪声强度P和量子噪声强度Q对光强关联函数C(t)随时间t演化过程的影响。发现C(t)随时间t的演化是单调衰减过程，但噪声强度的减小和量子噪声实虚部间关联的减弱会使演化曲线整体下移，说明噪声强度和量子噪声实虚部间的关联对C(t)随时间t的演化过程有较大的影响。当时间t增加时，C(t)与量子噪声实虚部间关联系数λq的关系曲线出现了一个极值和三个极值两种不同的情况。最后分析了线性化近似方法适用的条件。     

色关联噪声驱动的单模激光的强度涨落

采用线性化近似方法计算了关联噪声驱动的单模激光的强度涨落,发现激光强度涨落C(0)随衰减系数γ和泵噪声自关联时间τ1的变化曲线是单调减少的,随泵噪声强度Q的变化曲线中存在极小值,其大小和位置均受τ2和τ3的影响。     

光抽运多光子激光的腔内和输出光子噪声压缩

采用Ｓｃｕｌｌｙ－Ｌａｍｂ量子理论,计算了受驱动多光子的ＭａｎｄｅｌＱ因子和输出噪声谱。对于腔内噪声多光子激光与单光子一样,ＭａｎｄｅｌＱ因子均可达到－１／２,对应５０％的压缩,但是对于腔外噪声。ｋ光子激光的输出噪声谱只能达到ｋ（ｋ＋１）,随ｋ的增加而增加。这标志着单光子、双光子、三光子和四光子激光的输出压缩程度依次为５０％、３３％、２５％和２０％。     

周期力调制下色关联色噪声驱动光学双稳系统的光强相对涨落

用线性化近似方法,计算了具有色关联的色抽运噪声和色量子噪声驱动的光学双稳系统的光强相对涨落,讨论了噪声间的关联和输入信号对光强相对涨落的影响,发现光强相对涨落随抽运噪声强度和量子噪声强度的变化过程中存在极小值,且光强相对涨落与噪声间的关联程度密切相关,但输入信号对其影响不大.     

量子色噪声对单模激光场的影响

单模激光的统计性质主要由引起激光场涨落的量子噪声和抽运噪声决定.人们通常假设抽运噪声为色噪声,而量子噪声为白噪声.白噪声只是一种理想模型,本文将两类噪声均模拟为更接近于实际情况的O-U色噪声,研究色噪声尤其是量子色噪声效应. 单模激光增益模型的光强朗之万方程为: (dI)/(dt)=-2kI+(2ΓI)/(1+βI)+D+(2I)/(1+βI)ξ(t)+2Iq(t) 式中,ξ(t)为抽运噪声,q(t)为量子噪声,是自关联时间分别为τ1和τ2的O-U色噪声.应用线性化近似方法,得到了光强的关联函数、功率谱以及含时矩的解析表达式,结果分析表明: 1) 抽运噪声和量子噪声的自关联时间τ1和τ2越大,光强的相对涨落λ(o)越小,表明色噪声使得线性化近似的适用范围扩大; 2) 光强关联函数λ(t)的初始斜率limt→0[dλ(t)/dt]=0,这一结果与白噪声情形显著不同,表明λ(t)出现初始平台现象的根源在于色噪声; 3) λ(t)随时间t的增加而衰减,随着τ2的增加,λ(t)的衰减被延缓,即量子色噪声将增加激光系统的统计涨落; 4) 光强功率谱为单峰,τ2对峰值频率和峰高均没有影响,但随着τ2的增加,S(ω)的峰形越来越尖锐; 5) 协方差K2(t)随时间t的增加而增大,说明K2(t)在较短的时间内达到饱和,随着τ2的增加,K2(t)减少,即K2(t)达到饱和的时间延长.(PA2)     

单模激光中关联噪声的影响

闪烁纤维板用于Ｘ射线医学成像使用各种传感器技术的数字成像法正在迅速成熟，可能替代目前的磷光屏和胶片为基础的成像。在由佛罗里达纳米光学公司发展的一种有希望途径中，使用新型塑料光纤束作为闪烁屏。这种闪烁光纤板使Ｘ射线转换成可见光光子、然后再成像到电荷耦合...     

抽运系统参数对全固态激光输出特性的影响

为了优化全固态激光的抽运系统,研究抽运系统参数对激光输出特性的影响。以半导体激光端面抽运Nd∶YVO4晶体的全固体激光器设计为例,实验对比了采用不同波长（880 nm和808 nm）和不同光纤芯径（100 μm和200 μm）的半导体激光抽运源对激光输出功率、效率和光束质量等特性参数的影响。结果表明采用880 nm直接抽运技术结合采用小光纤芯径长焦深的抽运系统,可减少斯托克斯光子亏损,实现抽运光模式和激光腔模式的匹配来提高效率和激光输出光束质量。     

加性信号调制下色关联噪声驱动的单模激光的光强关联时间

采用线性化近似,计算了加性信号调制下色关联噪声驱动的单模激光增益模型的光强关联时间T,发现当两噪声间关联程度λ为正时,T-D和T-I0曲线中出现极大值(即出现共振);当λ为负时,T-D曲线中出现极小值(即出现抑制),T-I0曲线出现两个极值(一个极小值一个极大值);当λ为零时,T随量子噪声强度D和定态光强I0的增加而单调增加.另外,无论λ取何值,T随周期信号振幅A和衰减系数γ的增大都单调减小.同时通过研究周期信号频率Ω和噪声互关联时间τ3对T-D、T-I0、T-A以及T-γ曲线的影响,发现Ω的取值对这四种曲线的影响不大,而τ3的取值对T-D、T-I0和T-A曲线的影响较大,对T-γ曲线的影响较小.     

强度防护型激光防护机制

论述了非线性吸收、非线性折射、非线性散射等基于非线性效应以及基于相变效应的激光防护机制,分析了每种防护机制的优势和局限,指出了强度防护型激光防护技术的发展趋势。     

一种新的中频采样滤波器的设计与实现

许多信号处理算法是针对复信号的,因此,从实带通信号中产生复信号是信号处理中的一个重要问题.中频采样技术是对中频信号直接采集产生正交复基带信号的技术,一般是采用2b或4b采样频率(b为信号带宽),而且滤波器的系数是以表格形式给出的,因此使用者不能根据实际情况对滤波器加以修正.本文提出了一种新的滤波器设计方法,它没有限定采样频率和信号带宽之间的关系,换句话说,信号的归一化带宽是可变的.此外,新滤波器的系数是以解析形式表示的,可以方便地根据实际信号的带宽计算出最佳滤波器的系数.当信号带宽较窄时,新滤波器的性能明显优于现有滤波器.文章的最后介绍了一种基于SHARC的中频采样的实现方案.该方案已经用于实际系统,取得了很好效果.     

基于相位调制等效展宽激光线宽的极低相噪光电振荡器

光电振荡器是一种采用光电结合方式的新型微波频率源,其利用光学长时储能,可以实现极低相位噪声的信号输出。文章研究了光纤中散射噪声对光电振荡器相位噪声的影响,重点介绍了基于相位调制等效展宽激光线宽,抑制布里渊散射噪声架构,通过理论公式推导以及实验验证,表明了上述架构可极大改善光电振荡器的相位噪声。实验中采用调制频率为50 MHz、调制幅度为3.1的相位调制信号对激光线宽进行等效展宽,得到在10 GHz频率下为-157.3 dBc/Hz@10 kHz的极低相位噪声信号输出。     

数字锁相环频率源相位噪声分析

首先对频率源相位噪声的原理及其表征进行了简要的阐述,然后从数字锁相环频率源的分析模型出发,对其相位噪声谱密度进行了推导,同时分析了影响相位噪声的各项主要因素．最后提出了提高数字锁相环频率源相位噪声性能的一些方法。     

激光光纤传输中远端相位噪声的测量与控制

在稳频激光的光纤传输中,光纤本身引入的相位噪声影响到激光频率的稳定性,造成激光光谱的展宽。介绍了光纤相位噪声的测量及如何通过反馈控制在光纤远端消除这一噪声。建立了消除光纤相位噪声的实验系统,测量了一段30 m裸光纤引入的相位噪声,并采用反馈控制在光纤的远端消除这一噪声,将光纤造成的1 kHz谱线展宽减小到1 Hz以下。还分析了将相位检测中解调出来的噪声电压转换成相位噪声的问题。     

全正色散非线性放大环形镜保偏掺镱光纤激光器

基于非线性放大环形镜,设计了一种全正色散掺镱光纤锁模激光器。在抽运功率为80 mW的情况下,该掺镱光纤锁模激光器可以实现平均功率为7.8 mW的稳定输出。输出激光脉冲的重复频率为9.9 MHz,中心波长为1064 nm,脉冲宽度约为18 ps,相应的光谱宽度为0.18 nm。该激光器具有结构简单、自启动、稳定性高的优点。     

低相位噪声微波振荡器设计

针对Ka和Ku波段上、下变频装置对微波振荡器低相位噪声和小型化的要求,该文采用单环锁相式频率合成技术完成了微波振荡器的设计,并对锁相环的相位噪声进行了理论计算。分析了鉴相频率、鉴相器灵敏度和环路带宽对锁相环输出相位噪声的影响,根据分析结果对微波振荡器电路参数合理选择,同时兼顾了低相位噪声与小型化的设计要求。测试结果表明,振荡器的相位噪声指标与理论计算一致,各项指标均达到要求,可满足实际工程应用。     

基于非线性扰动分析的振荡器相位噪声研究

介绍了Jayanta Mukherjee的振荡器相位噪声理论,该理论基于非线性扰动分析,利用数值解析与电路参数相结合的方式对相位噪声进行研究,分析了不同种类噪声源的影响。设计了理想振荡器和交叉耦合差分压控振荡器进行电路验证分析。把数值解析得到的相位噪声与实际电路仿真结果进行比较,验证了非线性扰动分析在相位噪声研究中的有效性,进一步揭示了相位噪声的物理含义。