EDFA放大高速超短光脉冲的研究

实验研究了掺铒光纤放大器放大高速超短光脉冲的行为，给出了放大高速光脉冲时效大器的增益特性与光脉冲空占比之间的关系，并与实验结果进行了比较，理论与实验较好地一致。     

晶体拉曼放大器的理论解析

晶体拉曼放大器是获得高光束质量、高光谱纯度、高功率拉曼激光的重要途径。通过引入四个归一化综合参量,推导出了外腔拉曼放大器的归一化输运方程组。通过数值求解该输运方程组得到了描述拉曼放大器运转的一组普适理论曲线;分析了复合归一化变量对拉曼放大器性能的影响;研究了晶体拉曼放大器放大率、放大后拉曼脉冲形状、光-光转换效率等参量在泵浦脉冲功率密度、泵浦脉冲与被放大脉冲相对宽度、泵浦脉冲与被放大脉冲时间重叠性等条件的变化规律。用实验数据对归一化理论进行了验证,结果表明,理论结果与实验数据相吻合,证明了文中理论计算的正确性和可行性。     

高重复率半导体激光抽运Nd:YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列（LDA）侧面环绕抽运的Nd：YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光绎千赫兹高功率单通激光放大器，获得约3倍的光脉冲能量放大，脉冲宽度基本保持不变，其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3：1，实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。     

双稳态光信号放大器

利用氦氖—铌酸锂混合无镜双稳装置实现了恒定光偏置和脉冲光偏置两种方式下的，光信号放大，放大倍数分别达15和20—85。脉冲偏置下还观察到与放大伴随着的脉冲波形改善。从理论上计算了双稳态光信号放大器的工作条件和增益振幅特性，与实验定性一致。     

半导体激光放大器中超短光脉冲放大过程的研究

本文对超短光脉冲在半导体激光放大器内的放大过程进行理论和实验研究，首次推导出描述这一瞬态变化过程的一系列方程组，并利用方程组进行了数值模拟求解，最后给出与理论相一致的实验结果。     

有源光纤环路脉冲复制特性的研究

理论分析和实验验证了一种提高有源光纤环路脉冲复制性能的解决方案。首先,经过理论分析推导出决定脉冲复制性能的主要参数是光放大器增益的动态特性。其次,理论分析得出通过改变环路衰减,利用光纤环路内的放大自发辐射噪声光信号调整光放大器工作状态,减小光放大器增益的动态范围。最后,通过实验测量复制脉冲序列波形,验证了光放大器工作在深度饱和状态可以提高有源光纤环路脉冲复制的性能。并且通过实验测量光纤环路光谱,进一步分析证明光放大器饱和状态是指相应频带的饱和。因此使用光滤波器对光纤环路频带进行限制是非常必要的。     

LD端面泵浦Nd:YVO4激光放大器的理论及实验

设计了激光二极管(LD)连续端面泵浦的Nd:YVO4主振荡放大器(MOPA),研究了重复频率10 ～ 50 kHz调Q脉冲注入时不同输入功率下放大器的输出情况.建立了基于速率方程理论的端面泵浦激光放大器运转模型,能够很好地描述千赫兹脉冲的放大行为.数值模拟和实验结果表明,随着频率的增加,脉冲放大逐渐逼近稳定态放大行为.结合实验条件,利用该模型得到了放大介质最佳长度随输入的种子光功率的变化关系,发现实验中放大介质最佳长度为8.5 mm.     

高重复率半导体激光抽运Nd∶YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列(LDA)侧面环绕抽运的Nd∶YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光经千赫兹高功率单通激光放大器,获得约3倍的光脉冲能量放大,脉冲宽度基本保持不变,其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3∶1,实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。     

全光纤结构高增益脉冲光纤放大器的实验研究

为了探讨多级级联掺镱光纤放大器的脉冲放大特性,采用主振功率放大技术(MOPA),实验研究了3级级联、全光纤结构的高增益脉冲激光放大器。通过优化各放大级增益光纤的长度和抽运光功率的大小,在保证高放大增益的同时,抑制了掺镱光纤中自发辐射光的自生激光振荡,并对第2放大级进行了结构优化。在脉冲激光放大过程中实现了中心波长1064nm、脉冲宽度19ns、重复频率5kHz、峰值功率3.8kW、总放大增益达43.8dB的稳定激光输出。同时,制作完成了1台结构紧凑、全光纤结构的脉冲光纤放大器样机,对重复频率1Hz的低频脉冲信号进行了放大实验,也得到了43.2dB的输出信号增益。结果表明,本脉冲光纤放大器对低频脉冲信号有很好的放大效果。     

铜蒸气激光泵浦的飞秒光脉冲染料放大器

建立了频率为８ｋＨｚ的铜蒸气激光泵浦的二级共焦飞秒光脉冲染料放大器，把从对撞脉冲锁模环形染料激光器中输出的光脉冲能量放大到０．６μＪ，放大倍数为３×１０３，放大光脉冲宽度为６０飞秒，因此得到放大光脉冲峰值功率为１０ＭＷ。     

Peak power and bandwidth efficient linear modulation

In portable wireless communication systems, power consumption is of major concern. Traditional modulation and coding schemes have been designed from the standpoint of minimizing average power. However, for linear power amplifiers needed for spectrally efficient modulation formats, amplifier efficiency and hence power consumption are determined by the peak power of the transmitted signal. This paper looks into modulation formats which minimize peak power and retain high spectral efficiency. Peak power is broken into a sum (in terms of decibels) of average power and a peak-to-average power ratio, and a variety of modulation formats are evaluated in terms of peak power efficiency in both a Gaussian noise and Rayleigh fading channel. A generalized phase shift keying (PSK) modulation format is developed and shown to offer superior peak power efficiency relative to that of commonly used linear modulation formats. Two schemes are presented for reducing the peak-to-average power ratio of various modulation formats. First, data translation codes are used to avoid data sequences which cause large peaks in the transmitted signal. This approach was found to be most productive in quadrature amplitude modulation (QAM) formats. Finally, an adaptive peak suppression algorithm is presented which further reduces the peak-to-average power ratios of the PSK and generalized PSK formats. The peak suppression algorithm is also applicable to π/4-QPSK and was found to improve peak power efficiency of that format by about 1.25 dB over a Rayleigh fading channel     

便携式峰值功率分析仪核心设计

介绍了峰值功率分析仪的基本结构、主要模块的设计以及实现,论述了微波信号处理、信号峰值检波、信号采样和数据处理、测频以及频响误差补偿技术与校准、系统软件实现原理.提出了一种便携式峰值功率分析仪的设计方案.按照该方案设计的便携式峰值功率分析仪实现了对射频信号功率的准确快速测量.     

异步I/O连接算法的峰值功率建模

峰值功率是影响数据中心能效的一个重要因素.本文提出一种功率感知数据库系统中连接算法的峰值功率估算方法,非运行时峰值功率的估算的挑战在于没有运行时的系统信息作为模型的输入.为克服估算困难,提出使用CPU密集度作为CPU功耗指示量,理论上分析了异步I/O连接算法在峰值功率发生阶段的特性,通过模拟连接算法峰值功率发生阶段算法行为来估算该阶段最大CPU密集度,通过CPU密集度与CPU功率的内在联系建立异步I/O连接算法的峰值功率预测模型.实验对数据库系统中采用异步I/O机制的四个连接算法时模型准确性进行了验证,结果表明所提预测方法具有较好的预测准确性,平均相对误差低于7%.     

基于ED-NALM的全光波长变换理论模型

提出了应用非线性掺饵光纤放大环镜进行全光波长变换的理论模型.详细研究了反转光脉冲的峰值功率、脉冲宽度和消光比等重要物理参量以及反转光脉冲继续在常规单模光纤中传输时的演变特性.结果表明:应用此模型,反转光脉冲除具有较高的峰值功率和消光比外,脉冲的宽度也比初始信号脉冲的宽度窄,而且脉冲的中心部分带有一定量的线性上啁啾,当其在常规单模光纤中传输时,在光纤的初始阶段,脉冲的峰值功率将经历先增加后减小的变化过程,而脉冲宽度的变化趋势与其正好相反.     

大功率D类功放的仿真研究

大功率超声波在工业生产中具有重要的作用。功率放大器是超声波发射机的核心单元。由IGBT构成的D类功率放大器,必须采取有效措施抑制电压脉冲尖峰,防止过压击穿大功率器件。分析了D类功放电路的原理以及输出电压尖峰脉冲产生的原因,介绍了几种常用的尖峰抑制吸收电路。重点分析了RCD型的吸收方案,给出了电路元件参数的计算方法。采用Pspice对设计方案进行了仿真验证,结果表明RCD吸收电路可以有效抑制功放的尖峰电压,保护发射机核心器件IGBT。     

高峰值功率多注速调管的发展现状

高峰值功率多注速调管是一种在单注速调管及传统多注速调管的基础上发展起来的新型微波电真空器件。本文介绍了高峰值功率多注速调管的基本特点及目前世界上高峰值功率多注速调管的发展状况,其中包括已经研制成功的10MW级多注速调管、正在研制的50 MW级多注速调管及一些处于概念设计阶段的更高功率水平的多注速调管。最后阐述了研制高峰值功率多注速调管遇到的问题及可能的解决方法,并对其发展前景进行了展望。     

Measuring peak and average power of digitally modulated advancedtelevision systems

The author reviews why it is that the peak power of the NTSC visual signal is measured, noting that its average power varies inversely with scene brightness. The average power of a digital TV signal is independent of scene content, motion, and other variables and is, therefore, the parameter to be measured and used to compute interference, coverage, and the utility cost to provide that coverage. Transient peak power varies with the data stream, and for this reason it is a statistical quantity. A method to determine the transient peak power is described. Thermocouple power sensors and the limitations of square law power sensors are also discussed     

Partial Shift Mapping for PAPR Reduction with Low Complexity in OFDM Systems

The high peak‐to‐average power is one of the main drawbacks in OFDM systems. This letter proposes a partial shift mapping (PSM) method for peak power reduction in OFDM systems. By utilizing the properties of the discrete Fourier transform, the proposed method generates a set of candidate signals without additional complex multiplication and selects the one with minimum peak power for transmission. Analyses and simulations confirm that the PSM method achieves satisfactory peak power reduction performance and low complexity compared with other kindred methods, for example, selected mapping and partial transmit sequences.     

A framework for energy and transient power reduction during behavioral synthesis

In battery driven portable applications, the minimization of energy, average power, peak power, and peak power differential are equally important to improve reliability and efficiency. The peak power and the peak power differential drive the transient characteristics of a CMOS circuit. In this paper, we propose a framework for the simultaneous reduction of energy and transient power during behavioral synthesis. A new metric called "cycle power function" (CPF) is defined which captures the transient power characteristics as an equally weighted sum of the normalized mean cycle power and the normalized mean cycle differential power. Minimizing CPF using multiple supply voltages and dynamic frequency clocking under resource constraints results in the reduction of both energy and transient power. Based on the above, we develop a new datapath scheduling algorithm called CPF-scheduler which attempts at power and energy minimization by minimizing the CPF parameter during the scheduling process. The type and number of functional units available become the set of resource constraints for the scheduler. Experimental results indicate that the proposed scheduler achieves significant reductions in terms of power and energy.     

薄板AZ31B镁合金脉冲Nd:YAG固体激光焊接工艺研究

利用500W脉冲Nd:YAG固体激光对2mm厚的AZ31B变形镁合金的焊接工艺进行了研究.结果发现,平均功率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着脉冲频率的增大而减小;平均功率和脉冲频率相同时,峰值功率和脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数;脉冲频率和脉冲宽度相同时,熔深熔宽随着平均功率、峰值功率和单脉冲能量的增大而增加;在相同的平均功率、峰值功率和占空比下,脉冲宽度是影响焊缝几何尺寸的主要参数,峰值功率较高时,大的脉冲频率导致大量飞溅的产生,增加了熔池的不稳定性;脉冲激光焊接镁合金时应遵循较大脉宽、低频率、中等峰值功率的原则.