混沌光学系统的神经网络自适应控制研究

提出一种用于混沌光学系统控制的神经网络自适应控制技术。以一前向神经网络作为受控混沌光学系统的系统辩识器，由此神经网络系统辩识器与受控混沌光学系统输出差值作为负反馈对受控混沌光学系统控制参数进行调整达到控制目的。由于所使用神经网络系统辩识器在常规ＢＰ算法的支持下可从受控混沌光学系统的输出时间序列进行动力学模型重构，因而特别适用于对未知动力学表述的混沌光学系统进行控制。以对布喇格声光双稳混沌系统的系统辩识及自适应控制为例，对此神经网络自适应控制技术可行性进行了示例证明。     

光折变晶体中空间二次谐波产生的影响因素

为了研究在光折变晶体中影响空间二次谐波产生的因素,基于光学二次谐波中倍频现象的产生理论,在自散焦LiN bO3:Fe晶体中发现了空间频率的倍频现象。运用干涉法,通过改变光路中振幅掩膜的参数实现对二次谐波产生情况的控制。结果表明,光源的数量会影响产生分裂条纹的多少,波导周期会影响二次谐波现象是否出现。在光源数量和波导周期一定时,二次谐波会随着光强的增大而出现的更快更明显。     

有源电力滤波器电流控制研究

传统PI无法实现有源电力滤波器无静差谐波补偿,本文提出了两种输出电流控制策略：PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术与指定次数无静差控制技术。PI控制和重复控制并联运行的复合控制技术利用重复控制对于周期扰动信号无差跟踪的特点来提高有源滤波的稳态精度,PI控制保证有源电力滤波器的动态性能。指定次数无静差控制技术对单频率谐波进行无静差调节。仿真与实验结果证明了所提出的两种控制技术的有效性。     

KTP单共振光学参量振荡器

本文报道Nd:YAG激光器的二次谐波泵浦的KTP光学参量振荡器的实验结果。实验获得了1.46～1.78μm的单共振参量振荡输出。最高输出能量达15mJ/脉冲,最高量子转换效率为14％。     

混沌光学系统的前向神经网络系统辨识研究

为解决混沌光学系统自适应控制所需之控制参考动力学模型问题，以布拉格声光混沌系统的系统辨识为例．研究了利用前向神经网络对混沌光学系统进行系统辩识的可行性。计算机仿真实验发现．在静态ＢＰ算法支持下一结构十分简单的三层ＢＰ前向神经网络（１：４：１）即可在一定的精度范围内完成对布拉格声光混沌系统的系统辨识．此结果表明．三层前向ＢＰ神经网络在静态ＢＰ算法的支持下确是一良好的混沌光学系统辨识器，因而可用来处理混沌光学时间序列以进行混沌光学系统的动力学重构。     

稳定的锁模Nd:YAG激光器

本专利叙述了通过反馈回路控制激光腔长使锁模Nd:YAG激光脉冲振幅及重复率达到稳定的方法与装置。激光器终端反射镜安装在以低频振动的压电晶体上,激光辐射的一部分1.06微米基波转换成二次谐波频率,二次谐波频率的平均功率被积分检波器接收,二次谐波功率的大小决定于激光腔光学长度与锁模频率之间的匹配。腔长由反馈回路进行控制,该回路对二次谐波探测器的输出和压电晶体的振动信号进行比较。     

激光腔内电光调制输出的分叉和混沌行为

近年来,光学双稳装置中的不稳定性,即系统的输出随控制参量的改变,从稳态过渡到非稳态,通过倍周期分叉发展到混沌的行为,受到了广泛的重视。 本文从腔内电光调制激光系统的输出特性方程出发,详细分析了系统功率输出的分叉和混沌行     

虚拟飞秒示波器的实现

提出了一种新颖的基于频率分辨光学快门(FROG)和虚拟仪器(VI)技术的飞秒激光脉冲实时测量方法,以获得超短激光脉冲的强度和位相信息.在二次谐波产生频率分辨光学快门技术中,将被测超短脉冲光源分割成两束光,改变其相互之间的时间延迟,将两束光聚焦到100 μm的BBO晶体中,产生二次谐波.控制时间延迟在0到N个时间单位变化,获得二次谐波的二维频谱数据,通过PC2000-ISA卡式光谱仪和Ocean Optics公司的OOIwinIP驱动软件采集频谱数据送到微机中,通过迭代算法求出超短脉冲的强度和位相信息.各个软件模块,包括数据采集、脉冲恢复、图形显示灯的编程基于Labwindows/CVI软件平台.实验表明,迭代算法大约经过50次左右的运行,迭代误差低于一个可接受的阈值,获得一个收敛结果.用该示波器对美国相干公司的钛宝石飞秒激光器输出175 fs脉冲进行测量,获得了准确的测量结果.     

无三次谐波电压输出的空间矢量脉冲宽度调制技术

本文针对空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM)技术使得电压源型逆变器(VSI)输出电压中含有三次谐波的问题,提出一种新的方法,使得输出电压中不再含有三次谐波。首先分析了SVPWM存在三次谐波的原因是每个载波周期中三个输出端电压的平均值不为零。在此基础上,本文提出一种新的开关管开通和关断时间的计算方法,使得每个载波周期三个输出端电压的平均值为零,从而确保输出电压中没有三次谐波。最后通过仿真,验证了本文所提方法的有效性。     

双波长双脉冲Cr∶LiSAF基波、谐波激光系统的研究

采用腔内分束调谐系统在腔内分别调谐控制两路基波光束,获得分别独立调谐的双波长双脉冲基波光束输出;接着利用一块BBO谐波晶体腔内同时倍频(900 nm附近)双波长基波光脉冲,获得450 nm附近可调谐输出的双波长双脉冲二次谐波光脉冲;再在腔内插入另一块三次谐波BBO晶体,经调整后,获得300 nm附近可调谐输出的双波长双脉冲三次谐波光脉冲;利用一块四次谐波BBO晶体腔外倍频450 nm附近输出的双波长双脉冲激光束,经腔外合束系统合束,获得225 nm附近双波长双脉冲激光束;利用获得的双波长双脉冲Cr∶LiSAF二次、三次、四次谐波激光束实际测量了空气中NO、NO2、SO2气体的含量,获得了很高的测量精度.(OB2)     

光通信源的相干检测

为了提高光通信系统的可靠性,利用光反馈半导体激光器在自由空间产生了通信源,实验中通过分析半导体激光器输出的相干特性,实现了对光通信源性能的检测。研究发现,无反馈时,激光器的输出为单模振荡,随反馈强度的增加,系统的输出经周期区域进入了混沌状态,通信光源的相干性逐渐变弱。此时系统处于复杂的随机变化状态,系统的抗破译能力强,利于隐藏信息,进行保密通信传输。     

二次谐波产生的光学倍频腔自锁定系统

二次谐波产生技术能有效扩展现有的激光波段,被广泛应用于原子分子物理、光物理、生物医学等多个领域。倍频腔的长期锁定是倍频技术中的一项关键技术,它直接关系到输出激光的功率稳定性和可靠性,目前的商用二次谐波产生激光器都会存在不同程度上的失锁状态。提出了一种基于积分扫描来实现连续激光倍频器自锁定的方案,能在没有人为调节的情况下连续工作,不需要额外的功率监测和扫描信号,失锁后可自动恢复锁定,最终实现了长期稳定的二次谐波产生激光输出。     

Reduction of the input current harmonic content in matrixconverters under input/output unbalance

This paper deals with the performance evaluation of space-vector-modulated matrix power converters under input and output unbalanced conditions. Two control strategies of the input current displacement angle are presented and compared in order to emphasize their influence on the input current harmonic content. The first is based on keeping the input current vector in phase with the input voltage vector. In the second, the input current displacement angle is dynamically modulated as a function of positive- and negative-sequence components of the input voltages. In both cases, the harmonic content and the three-phase RMS value of the input current have been evaluated analytically. The input current harmonic spectrum is quite different for the two control strategies and can be related to the input and output unbalance. It has been verified that, in the usual case of balanced output conditions, using the second method, it is possible to eliminate the harmonic components of the input current. Some numerical simulations are presented to confirm the analytical results     

Servo tuning and stabilization of nonlinear optical crystals

A new optical technique for servo tuning and stabilization of angle tuned nonlinear optical crystals is described. This technique has zero insertion loss and works equally well with collimated, focused, or noncollinear fundamental beams. Servo tuning of a Type I KDP nonlinear crystal for summing the output of a tunable dye laser with the Nd:YAG second harmonic and servo stabilization of the production of the Nd:YAG fourth harmonic in Type I KDP are demonstrated.     

Windows2000环境下实时控制系统的软件实现

文章介绍了在windows2000环境下通过编写WDM（Windows Driver Model）设备驱动程序实现实时数据采集和控制的一种方法。采用研华数据采集卡PCL818L产生中断信号．通过编写WDM驱动程序实现了在windows2000环境下转台的位置控制。并在实验中调试通过。实验结果表明：在采样频率为1KHz的情况下。控制系统很好实现了输出对输入的跟踪，证明了采用方法的正确性。该方法解决了windows2000环境下的实时性问题，为在windows环境下实时控制系统的实现提供了有益的尝试。     

A femtosecond waveform transfer technique using type II second harmonic generation

We present a novel waveform frequency conversion technique by type II second harmonic generation (SHG). We have theoretically studied and experimentally demonstrated femtosecond waveform transfer from 800 to 400 nm wavelength by type II SHG in a lithium triborate (LBO) crystal. The output second harmonic (SH) waveform is a temporally magnified or compressed version of the input fundamental waveform, depending on the experimental configuration. Our experiments demonstrate that this technique can transfer not only the intensity profiles of the fundamental waveform, but also the phase profiles. This technique shows promise for programmable generation of shaped ultrafast optical waveforms down to the UV range, where direct pulse shaping is challenging.     

Optical heterodyne carried generation using stimulated Brillouin scattering in birefringent optical fibre

An optical technique for producing a heterodyne carrier frequency suitable for electronic signal processing schemes in sensing applications is described. The technique exploits stimulated Brillouin scattering generated in birefringent optical fibre. A single fibre system is reported which produces a 10.6 MHz output carrier signal, modulated by optical chaos induced instabilities. The implications of the results for future signal processing and sensing schemes based on stimulated Brillouin scattering are then discussed.<>     

双光反馈半导体激光混沌高复杂度优化分析

基于排列熵(PE)分析,提出了一种基于半导体激光器(SL)在双光反馈作用下获取高复杂度混沌激光的方案。仿真结果表明,当两个光反馈的延迟时间近似相同、而差值约为激光器弛豫振荡周期一半时,混沌光的PE特征值达到最大,具有最高的复杂度。调节双光反馈的强度值,混沌光的PE特征值将随反馈强度的增加而首先快速增大,然后再缓慢降低。在一定优化双光反馈强度值范围内,PE特征值可取得最大值,从而得到高复杂度的混沌光输出。与单光反馈SL系统相比较,在不同反馈强度下,双光反馈系统所获得的混沌光的PE特征值也总是大于单光反馈系统的结果。     

基于谐波检测原理的双光路CH4检测研究

基于谐波检测原理,研究了一种高灵敏度易于实现的近红外光谱吸收型光纤CH4气体传感器.系统采用分布反馈式(DFB)LD做光源,通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,加入参考光路和参考气室,利用2个二次谐波的比值作为系统输出,消除了光源波动和光路干扰的影响,建立了传感器的数学模型,给出了CH4气体测量系统的实验结果,实验表明,该仪器的检测灵敏度可以达到1×10-4.     

An experimental study of the effects of harmonic loading onmicrowave MESFET oscillators and amplifiers

This paper reports an extensive experimental investigation of the effects of second harmonic loading on the performance of microwave GaAs MESFET oscillators; and strongly driven amplifiers. The measurement system used is an active load system based on six-port techniques. Harmonic load pull measurements were obtained for the NE72084 MESFET; the measurements show how the second harmonic load can influence the power gain and the power added efficiency in strongly driven amplifiers. The device line characterization technique was combined with the harmonic load pull technique; the measurement results illustrate how the output power and the DC to RF conversion efficiency of an oscillator depend on the choice of the second harmonic load. Amplifier and oscillator circuits have been designed using these measurements; the circuits have been constructed and measured. The results validate the experimental approach used and clearly illustrate the importance of properly selecting the second harmonic load in amplifier and oscillator circuits. Significant improvements in gain, output power and efficiency have been achieved by properly selecting the second harmonic load