光孤子脉冲压缩态的实验与理论进展

文中描述了压缩态的基本理论,综述了产生光孤子脉冲压缩态的实验和数值模型,并 在前人的模型基础上,计算了使用非对称Sagnac 干涉仪产生孤子压缩,通过直接测量后得到的一些模拟结果。计算结果与实验定性一致。     

量子孤子的产生及其在通信中的应用

主要介绍了孤子压缩态产生,纠缠态制备以及利用孤子进行量子通信的理论和实验进展,利用量子孤子进行连续变量的量子通信,是量子通信中目前最好的一种方案。     

Compton散射对光纤中孤子压缩态传输的影响

应用非线性量子理论和修正非线性Schrodinger方程,研究了多光子非线性Compton散射对孤子压缩态传输的影响,给出了孤子传输的压缩比.研究发现,在理想一阶孤子附近,随振幅的增大,散射能使孤子的最小压缩比更小,即能得到更大的孤子压缩态.随损耗的增大,压缩态呈较缓慢的减小.在相同损耗情况下,随振幅的增大,得到的最小压缩比所需传输距离较散射前短一些.     

应用于IEEE 802.11b无线局域网系统的2.4GHzCMOS单片收发机射频前端

实现了一个应用于IEEE 802.11b无线局域网系统的2.4GHz CMOS单片收发机射频前端,它的接收机和发射机都采用了性能优良的超外差结构.该射频前端由五个模块组成:低噪声放大器、下变频器、上变频器、末前级和LO缓冲器.除了下变频器的输出采用了开漏级输出外,各模块的输入、输出端都在片匹配到50Ω.该射频前端已经采用0.18μm CMOS工艺实现.当低噪声放大器和下变频器直接级联时,测量到的噪声系数约为5.2dB,功率增益为12.5dB,输入1dB压缩点约为-18dBm,输入三阶交调点约为-7dBm.当上变频器和末前级直接级联时,测量到的噪声系数约为12.4dB,功率增益约为23.8dB,输出1dB压缩点约为1.5dBm,输出三阶交调点约为16dBm.接收机射频前端和发射机射频前端都采用1.8V电源,消耗的电流分别为13.6和27.6mA.     

光孤子压缩态

简要介绍压缩态的意义，光孤子压缩态产生的原理和方法，最后讨论了压缩态的检测方法。     

耗散孤子和束缚态脉冲可切换的超连续谱产生

当超短脉冲进入高非线性光纤时,在色散和非线性效应的共同作用下,脉冲频谱中会产生一些新的频率分量,使得输出频谱比输入频谱宽得多。这种光谱被称为超连续谱。超连续谱光源具有光谱范围宽、方向性好、亮度高、空间相干性好等优点。在锁模激光器中,传统孤子、耗散孤子和类噪声脉冲可以作为种子源产生超连续谱。文中,笔者建立了一个NPR被动锁模光纤激光器来产生脉冲激光。然后,添加一段DCF以补偿腔中的色散,从而产生耗散孤子。同时,通过调节腔内PC,可以实现束缚态和耗散孤子的状态切换。输出脉冲经10 m单模光纤压缩后注入部分拉锥后的高非线性光纤以产生超连续谱。实验中,我们得到了脉宽为5.6 ps、重复频率为32 MHz、信噪比为52 dB的耗散孤子锁模脉冲,压缩后的脉冲宽度为868 fs,用作超连续谱产生。超连续谱的覆盖范围约为1200~2200 nm,其20 dB谱宽为357 nm。通过调节偏振控制器,实现耗散孤子脉冲与束缚态脉冲之间的切换,束缚态脉冲持续时间为1.4 ps,脉冲间隔为14 ps,信噪比为51 dB,产生1600~1870 nm的超连续光谱,20 dB的光谱宽度为135 nm。     

高阶TEM_(01)模压缩态Wigner准概率分布函数的量子重构

将Nd:YVO4-KTP固体激光器输出的532nm和1064nm激光分别作为抽运光和种子光注入一个内置周期极化磷酸氧钛晶体的简并光学参量放大器,通过非线性光学参量过程产生明亮的高阶横模TEM01正交振幅压缩态光场,利用平衡零拍探测系统测得其压缩度为2.2dB,利用数字存储示波器记录经信号处理系统变换的数据,再通过自编的软件利用量子层析测量技术得到了该压缩态光场在相空间的Wigner准概率分布函数,并将其与理论结果作了对比,两者基本一致。     

基于哈达玛矩阵编码测量的自适应压缩成像

为了消除采样过程中的噪声干扰,进一步提高重构图像质量,针对数字微镜阵列(DMD)与桶探测器在测量过程中点对点采样产生的起伏噪声导致图像信噪比降低的问题,提出基于哈达玛矩阵编码测量的压缩采样成像方法。首先采用DMD分区控制方法,利用哈达玛编码测量,计算获得低分辨率的粗糙图像,接着在预测的重要小波系数所在区域,对同一尺度上的重要区域利用哈达玛矩阵进行投影,同时计算出这些区域的小波系数,最后通过小波逆变换获得重构图像。实验表明,在测量噪声为0.2倍的热噪声下,只需要10%的采样率,通过哈达玛编码测量,图像峰值信噪比从13.98dB最高提高到34.56dB,提高了20.58dB,成像质量明显改善,清晰度高。当存在较大的测量噪声时,该方法可以大幅提高图像的信噪比,尤其适用于微弱光信号条件下的高灵敏压缩采样成像。     

基于DDF中分布喇曼放大的绝热孤子压缩

利用分布喇曼放大对基于色散渐减光纤(DDF)的绝热孤子压缩器进行了研究,分析了喇曼增益对脉冲压缩效果的影响,对压缩效果进行了优化。选取渐减系数κ=0.25km-1的线性渐减DDF作为优化对象,辅以增益系数为4.5dB/km的光纤分布喇曼放大,将脉冲从10ps绝热压缩至878.7fs,压缩因子为11.38。结果表明,DDF中的分布喇曼放大不但能增大压缩因子,而且能改善压缩脉冲的质量。     

高速光通信系统中偏振模色散的测量与补偿

论述了偏振模色散的偏振主态理论,在国内首次利用Sagnac干涉仪和偏分孤子法对偏振模色散进行测量,利用偏振控制器和保偏光纤实现光纤系统的偏振模色散补偿.     

Generation and detection of squeezed state

Soliton amplitude squeezed state is obtained and dctected by using asymmetric Sagnac interferometer and balanced homodyne detecting system. An improved photo detector circuit for quantum state detection is introduced. The circuit has a bandwidth of 10MHz and the saturation power is about 19 mW. A maximum photocurrent noise reduction of 1.1 dB below the shot noise is achieved. Taking the detection efficiency into account, the squeezing will be about 1.5 dB.     

应用于多模接收机的低功耗可编程增益放大器

针对多模接收机的应用,提出了引入一条闭环伪通路技术结构的可编程增益放大器,在保持一定的线性度及噪声性能的基础上,以较低的功耗实现较大的带宽.该电路增益步长为2 dB,增益变化范围1～39 dB.电路中内嵌了直流失调消除模块防止直流漂移引起的阻塞.芯片采用SMIC 0.13 μm 1P8M RF CMOS工艺实现.测试结...     

半导体抽运Nd:YAG激光器强度噪声抑制的研究

为了降低半导体抽运固体激光器的弛豫振荡噪声,提高其输出功率的稳定性,采用光电负反馈的方法来抑制半导体抽运的固体激光器的强度噪声,并对激光器强度噪声的理论特性进行了分析。根据理论分析结果设计了比例-积分-微分反馈控制电路,通过运用该反馈电路对激光器进行强度噪声抑制实验,得到了比较理想的实验数据,即当抽运功率为700mW、弛豫振荡峰频率为300kHz时,弛豫振荡峰值处和低频区域强度噪声分别降低了45dB和15dB;当抽运功率为550mW、弛豫振荡峰值为250kHz时,弛豫振荡峰值处和低频区域强度噪声分别降低了40dB和10dB。结果表明,该反馈控制电路能够有效地降低半导体抽运固体激光器的强度噪声,提高激光器输出功率的稳定性。     

一种宽带低噪声视频放大器的设计

介绍了一种宽带低噪声视频放大器的设计,并给出了实验结果。该视频放大器在自制IC的基础上,采用MCM工艺混合集成。经测试,该电路电压增益大于70 dB,带宽45 MHz,AGC范围大于65 dB,噪声系数小于1.5 dB。     

增益可调宽带CMOS低噪声放大器设计

设计了一种应用于超宽带系统中的可变增益宽带低噪声放大器。电路中采用了二阶巴特沃斯滤波器作为输入和输出匹配电路;采用了两级共源共栅结构实现电路的放大,并通过控制第二级的电流,实现了在宽频带范围内增益连续可调;采用了多栅管(MGTR),提高了电路的线性度;设计基于SMIC 0.18μm CMOS工艺。仿真结果显示,在频带3~5 GHz的范围内最高增益17 dB,增益波动小于1.8 dB,输入和输出端口反射系数分别小于-10 dB和-14 dB,噪声系数nf小于3.5 dB,当控制电压Vctrl=1.4 V时,IIP3约为2 dBm,电路功耗为16 mW。     

高超噪比微波固态噪声源设计

固态噪声二极管的雪崩散弹噪声在一定条件下近似为白噪声。根据固态噪声二极管在雪崩击穿状态的等效电路,设计出与之匹配的电路结构,以实现超噪比的最大输出。在8.6~9.6 GH z,超噪比达到32~34 dB,平坦度±1 dB,超噪比随温度变化小于0.01 dB/°C。     

微波低噪声放大器的设计与仿真

低噪声放大器在接收系统中能降低系统的噪声和接收机灵敏度,是接收系统的关键部件。文中按照低噪声放大器电路的设计要求,完成了2GHz基站前端射频低噪声放大器的电路设计,并通过ADS仿真软件对电路进行仿真和优化。最终表明,采用本方案设计的LNA增益约为15dB,噪声系数约为1．2dB,性能稳定,完全达到了通信接收机中对LNA指标的要求。     

Millimeter-wave wide-band amplifiers using multilayer MMICtechnology

This paper describes millimeter-wave wide-band single-ended and balanced amplifiers using novel multilayer monolithic microwave/millimeter-wave integrated circuit (MMIC) technology. The fundamental characteristics of thin-film transmission lines and a 50-GHz-band multilayer MMIC directional coupler are described through measurements up to 60 GHz. A single-ended amplifier fabricated in a 1.1 mm×0.8 mm area, shows a gain of about 12 dB with a noise figure of better than 5 dB around 50 GHz. A balanced amplifier fabricated using the multilayer MMIC directional couplers and single-ended amplifiers, shows a gain of 10-17 dB with input and output return losses of better than 14 dB from 33 to 53 GHz. The transmission lines and directional couplers can be effectively combined with millimeter-wave active circuits without degrading the circuit performance or increasing the circuit area. To our knowledge, these are the first millimeter-wave active circuits employing multilayer MMIC technology     

有限温度下介观LC电路的热压缩效应

应用热场动力学理论(TFD)研究了有限温度下介观LC电路量子态的演化,结果表明在外加冲激信号的作用下,有限温度下介观电路系统的量子态将由初始的热真空态演化到热相干态,再由热相干态作进一步的演化.在一定条件下,电荷或磁通量会出现热压缩效应;尤其是在适当条件和一定的温度以下,还会出现典型的量子压缩效应.     

一种应用于流水线ADC采样保持电路的设计

介绍了一种应用于12位、10MS/s流水线模数转换器前端的高性能采样保持（SH）电路的设计。该电路采用全差分电容翻转型结构及下极板采样技术,有效地减少噪声、功耗及电荷注入误差。采用一种改进的栅源电压恒定的自举开关,极大地减小电路的非线性失真。运算放大器为增益增强型折叠式共源共栅结构,能得到较高的带宽和直流增益。该采样保...