三阶孤子传输和相互作用的数值研究

用分步富里叶变换法求解三阶孤子传输的NLS方程,得到了在此条件下孤子传输的数值图形,发现三阶孤子在传输中被压缩和裂变,三阶孤子的相互作用加速了孤子的裂变。通过增加二阶色散系数可抑制孤子的裂变和孤子在传输中的相互作用。     

利用动态散斑确定光学系统的傅里叶变换面位置

本文通过推导光学系统的物的傅里叶交换面位置，得出光源的成像面为物的傅里叶交换面，并提出了精确定位的具体方法。     

利用分数傅里叶变换设计衍射光学元件

本文讨论了分数傅里叶变换与菲涅耳衍射的关系,提出球面衍射过程就是一种具有尺度因子的分数傅里叶变换,并应用分数傅里叶变换进行衍射光学元件的设计。     

三阶色散效应下的二阶光孤子裂变分析与控制

对光纤中三阶色散效应影响下的二阶孤子传输特性进行了数值模拟,分析了孤子理解变的时域特性及Fourier谱特性,给出了抑制孤子裂变的方法。     

三阶色散下的自傅里叶孤子 与标准孤子相互作用

对一阶自傅里叶孤子与一阶标准孤子光信号在光纤中传输的相互作用特性进行了数值模拟研究。所用方法为算法内部不存在理论误差的分步傅立叶变换法。结果表明：同为一阶孤子,若振幅不同,三阶色散效应导致的线性延时性不同,振幅越大,延时越多;孤子的近程相互作用会进一步改变孤子的群速度,甚至可以依据两孤子的先后排列方向而决定减速还是增速。     

偏振模色散对飞秒孤子脉冲传输的影响

以Maxwell电磁场理论为基础,在综合考虑了高阶色散、高阶非线性、自相位调制、交叉相位调制、自变陡、脉冲内喇曼散射以及偏振模色散(PMD)等因素的基础上,推导了飞秒孤子脉冲在双折射光纤中传输的耦合非线性薛定谔方程(NLSE)。利用分步傅立叶方法对该方程进行了数值计算,通过对该系统的仿真,研究分析了PMD对飞秒孤子传输的影响。结果发现当PMD参量Dp≤0．1 ps／km1／2时,输出脉冲宽度和峰值功率相对于初始脉冲几乎不变,随着Dp值的增大,脉宽增加,峰值功率降低。当Dp≥1．0 ps／km1／2时,脉冲显著展宽,孤子的两偏振分量发生严重走离。     

孤子对在饱和介质中的传输

用分步傅里叶变换法求解了孤子对在饱和非线性介质中传输NLS方程。得到了在此条件下孤子对传输的数值图形，与孤子对在Kerr类型的非线性介质中传输图形进行了比较。从而得到介质非线性饱和效应对孤子对传输特性的影响．     

准联合变换相关器实现光纤缺陷检测研究

提出实现光纤缺陷检测的光电混合式准联合变换相关器系统,该系统能够克服传统联合变换相关器的频谱尺寸小的缺点,光纤检测实验表明,系统能够实现光纤的缺陷检测,并且具有比传统的联合变换相关器更高的识别能力。     

海浪谱的光学探测及信息处理

建立了一套光学——计算机混合处理系统用以分析海浪航空底片,并得到了海浪方向谱和能谱。实验结果与现有的海浪理论符合较好,同时显示了该方法有可能发展成一种实用的实时海浪探测方法。     

匹配傅里叶变换的SAR多普勒参数估计

讨论了SAR的基本信号模型,针对这一模型提出了应用匹配傅里叶变换估计SAR多普勒参数的新方法。文中给出了理论分析和仿真,并用机载SAR回波实际数据进行了多普勒参数估计,根据估计的多普勒参数给出了成像结果,表明了该方法可对SAR数据进行盲处理估计出多普勒参数,且精度高。     

Kerr系数的随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr系数随机变化的光孤子NLS方程，发现Kerr系数随机扰动对单孤子传输的影响较小，对双孤子传输的影响较大，群速色散的随机扰动在一定程度上抵消了Kerr系数随机扰动带来的影响。     

基于小波变换的超短脉冲相位回归

针对频率分辨光学门法(FROG)要用傅里叶变换迭代算法耗时较长不利于实时检测的缺点,及光谱相位相干直接电场重构法(SPIDER)中用传统傅里叶方法滤波过程会产生相位噪声的缺点,提出了用小波变换回归相位的方法。对FROG迹线进行时-频分析直接提取脉冲相位,从SPIDER方法的光谱干涉条纹的小波变换中直接读取相位,对两种方法的小波变换进行了数学模拟,并与傅里叶变换结果进行对比,得到:小波变换能准确地回归超短脉冲相位。最后采用SPIDER方法测量了KLM钛宝石激光器输出脉冲的光谱干涉条纹,并用小波变换和傅里叶变换重建了光谱相位,消除了窗口滤波引入的噪声,证明了方法的正确性和可靠性,更适用于超短脉冲的评价。     

分数傅里叶变换光学实验基本单元的参量选择

以实现分数傅里叶变换的不等焦距双透镜模式为研究对象,分析了其与单透镜模式的等效性,给出了各种光学单元基本参量选择的判定法则。计算机模拟实验证明了结论的可靠性与可行性。     

滤波抑制Kerr 系数随机扰动对光孤子传输的影响

用分步富里叶变换法求解Kerr系数随机变化的光孤子NLS方程，发现Kerr系数随机扰动对单孤子传输的影响主要是使孤子振幅发生变化；对双孤子传输的影响是增强了孤子间的相互作用，随机度较大时使波形发生严重畸变，导致信号无法传播，采用滤波法可在一定程度上克服Kerr系数随机扰动带来的影响。     

分数傅里叶逆变换的单透镜光学实现

以平面波照明物体的自由空间菲涅耳衍射光场分布为对象，分析了其与分数傅里叶逆变换标准频谱分布的等效性；提供了平面光波照明条件下，分数傅里叶逆变换单透镜光学实现基本单元参量选择的判定法则。计算机模拟实验证明了结论的可靠与可行。     

光纤中光孤子的传输

本文对光孤子的形成条件,各种非线性效应,诸如光孤子之间的相互作用,光纤损耗和频率啁啾等效应进行了讨论,并介绍了光纤孤子通信试验系统和光孤子的应用前景。     

相干光学系统实现Hough变换

本文介绍了在图像处理、模式识别领域中常用的Hough变换（HT），推导出了HT与傅里叶变换之间的关系，通过对光的传播、傅里叶光学及物镜变化的研究，实现了短的、节省的Hough物镜。     

任意阶分数傅里叶变换光学系统

由菲涅耳衍射原理导出利用双透镜系统实现任意阶分数傅里叶变换的条件，给出分数傅里叶变换的阶及族参数与系统参数之间的一般关系，并对几种特殊情况进行了讨论。     

透镜组Fourier变换特性及集成化光学系统的进一步修正

采用系统论的方法对透镜组的Ｆｏｕｒｉｅｒ变换特性进行了理论推导，并依据理论结果对通过附加一个相位补偿透镜的方法来缩短光学４ｆ系统总长度的光学系统所采用的厚相位补偿透镜的焦距进行了修正，从而提高了超短光学系统Ｆｏｕｒｉｅｒ变换的精度。在一般情况下采用两个透镜组替代了系统中两个单片Ｆｏｕｒｉｅｒ透镜，短光学系统的总长度可缩短为原来的四分之一以上。从而为光学系统的集成化奠定了良好的基础。     

基于图像置乱技术融合FRFT的光学图像加密

针对二维图像加密系统的安全性问题,本文提出一种融合分数傅里叶变换和图像置换技术的光学图像加密方案。首先,使用jigsaw变换算法将原始图像分解成若干子图,并随机平移子图;然后,利用Arnold变换对图像像素进行置乱;最后,采用分数傅里叶变换加密置乱图像,并迭代重复这些过程。将jigsaw排列指标、Arnold频率和分数傅里叶阶等参数组成一个密钥空间,通过仿真实验在光学实现方面评估算法性能。实验结果表明,本文提出的方案具有很好的灵活性和鲁棒性。