多光束干涉仪测量位移的极限灵敏度

1问题的提出实验物理学最有兴趣的问题之一──记录引力波是对光学干涉量度学提出的难于解决的课题。最近的两项技术成就──高功率稳频激光器和反射率接近1的反射镜的出现使其有望得以解决。所有这些都推动了多光束干涉量度学的重大进展。因此，重新估计干涉法测量超小位移极限灵敏度是一个适时的迫切问题。散粒噪声是直接的限制因素，它的相对贡献与人射到光电探测器上的光功率的平方根成正比。干涉仅输出信号与散粒噪声比（S／N）的计算可见文献「l～4］。但是从光学的角度来看不够详细，常使用随机参数，因此不能给出完整的S／N增量的…     

减小正弦相位调制菲佐干涉仪多光束干涉影响的方法

在利用正弦相位调制菲佐干涉仪进行测量时,由于菲佐板及待测物体表面对入射光的多次反射而产生多光束干涉,干涉信号的强度随相位变化不是严格的余弦分布.按照双光束干涉的算法进行相位信息提取,会引入一定的误差.以正弦相位凋制菲佐干涉仪纳米精度微小位移测量为应用背景,分析多光束干涉情况下该干涉仪信号解调算法的误差,进而对干涉仪的相关参数进行优化,并通过误差补偿对测量结果进行修正,有效减小了多光束干涉产生的影响.     

一种新型的多光束光纤干涉仪

提出了一种新型的多光束光纤干涉仪,测试了它的一些性能.与已有的多光束光纤干涉仪相比,具有一定的特点.     

一种产生多光束阵列的新型分束器

介绍一种产生多光束国的二元光学分束器。使用这种分束器时不需附加其他光学元件，便可直接产生会聚的多光束点阵。     

多光束干涉法观察位相物体

本文提出了一种观察位相物体简易方法－多光束干涉法。对以单色相干光和多色相干光为光源的多光束干涉法观察位相物体均作为理论分析，并给出了以单色相干光为光源的实验结果。实验和理论吻合得较好。本方法克服 以往观察位相物体的方法中出现的制作滤波器困难以及难以观察生物活体标准等缺点。     

F-P干涉仪在长度测量领域的应用

F-P标准具和干涉仪利用多光束干涉的原理,产生极锐的干涉条纹并且谐振频率对F-P腔长的变化非常敏感,根据这些特点,从利用F-P干涉仪进行激光器的频率锁定、稳频,光学倍程精密定位和纳米测量三个角度综述了在长度测量领域F-P干涉仪的发展情况;在分析主要存在的问题和解决方法的基础上,讨论了F-P干涉仪的发展方向,并指出在纳米测量中F-P干涉仪将起到越来越重要的作用。     

F-P干涉仪在长度测量领域的应用

F-P标准具和干涉仪利用多光束干涉的原理,产生极锐的干涉条纹并且谐振频率对F-P腔长的变化非常敏感,根据这些特点,从利用F-P干涉仪进行激光器的频率锁定、稳频,光学倍程精密定位和纳米测量三个角度综述了在长度测量领域F-P干涉仪的发展情况;在分析主要存在的问题和解决方法的基础上,讨论了F-P干涉仪的发展方向,并指出在纳米测量中F-P干涉仪将起到越来越重要的作用。     

加载光学涡旋的多光束圆形Airy光束的产生与传输

通过对具有加载光学涡旋的圆形Airy光束传输性质的研究,理论分析了笛卡尔坐标系下,利用分区域法加载光学涡旋的多光束圆形Airy光束的产生,并通过傅里叶变换与角谱传输定理,理论模拟了该光束的传输特性,讨论了加载不同拓扑荷数光学涡旋对光束传输特性的影响。结果表明:拓扑荷数的大小对聚焦位置影响不大,但随着拓扑荷数的增加,焦平面上光束中心处的空心尺寸变大,并且光束的突然自聚焦强度降低。由于该研究具有同时产生并在多光束上加载不同拓扑荷数光学涡旋的优点,在光操控多微粒领域及激光治疗等领域具有潜在的应用价值。     

基于C60分子结构共形球面多波束天线的研究

为了满足卫星通信系统中区域多波束覆盖的要求,设计了一种基于球面排列的波束切换共形天线阵,天线阵列是一种由五边形和六边形组合的C60分子多平面结构.推导了球面共形阵的阵因子函数,并对其设计原理进行了分析.在单元模型的基础上,对球面对称结构的子阵波束进行仿真和分析.     

关于标量场高斯光束成为矢量场的分析

本文阐述了标量场高斯光学理论是一种近似的实质。阐述了以高斯光束为基础,要使它成为电磁场的矢量解的一般原理,提出并简化,统一使之矢量化必须配置的极经矢量场Ａ（ｘ）的满足的基本方程,讨论了间化求解的方程,为高斯光束传输的应用及研究中,涉及必须考虑矢量场（极化类型）的领域,指明了理论的局限,并提供了使之矢量化的理论分析一种途径和基础。     

多光束傅里叶望远镜成像质量主要因素分析

傅里叶望远镜在对深空暗弱目标成像方面有着独特的优势,但传统的3光束方阵成像扫描时间过长,只能对静止目标成像。为了在几秒之内对运动目标进行高分辨率成像,已经出现了几种不同类型的多光束发射阵列配置方案。在均匀分布排列中,T形配置是目前冗余度最小的结构之一。本文以6光束T形发射配置为例,简单介绍了傅里叶望远镜成像原理,依据T形发射阵列平面与空间频率平面的对应关系,分析了空间频率对成像质量的影响,验证T形发射阵列傅里叶望远镜成像优势,并进行了计算机仿真。得到了不同信噪比条件下的重构图像,通过在相同信噪比条件下和方阵列重构图像对比,成像质量完全满足要求且缩短了成像时间。仿真结果对室内和室外实验有着一定的指导作用,同时也为更多光束及其他发射阵列配置提供了参考。     

高变倍比全动型变焦距光学系统设计

为了提高变焦距系统的变倍比、扩大系统的视场,同时简化系统的结构,采用多组全动型机械变倍补偿形式,同时对系统的前组进行复杂化设计。选取10个焦距位置进行设计计算,设计了焦距7.0～1 400.0 mm,视场0.25～47.44的200倍连续变焦距系统。整个系统由6组19片透镜组成,系统具有超大变倍比,大视场等特点。结果表明:多组元全动型变倍补偿形式对于实现大变倍比和简化系统结构是十分有效的。通过对设计结果以及凸轮拟合曲线分析,整个系统成像质量达到设计要求。     

半导体激光器光束特性的计算机模拟与实验研究

为建立一套快速、准确的测量系统以适用于半导体激光器中、大规模生产的测试要求,利用有限元差分数值模拟方法对半导体激光器光束的近、远场分布,发散角等作理论模拟,利用测量系统对其光束的近远场分布、发散角等进行测量。最后提出相应方案处理测量结果以减小误差。与一般测量光束参数的系统相比,该测量系统具有兼顾简单快速与准确的优点。     

A multiple relay‐based medium access control protocol in multirate wireless ad hoc networks with multiple beam antennas

The advanced technique of multiple beam antennas is recently considered in wireless networks to improve the system throughput by increasing spatial reuse, reducing collisions, and avoiding co‐channel interference. The usage of multiple beam antennas is similar to the concept of Space Division Multiple Access (SDMA), while each beam can be treated as a data channel. Wireless networks can increase the total throughput and decrease the transmission latency if the physical layer of a mobile node can support multirate capability. Multirate wireless networks incurs the anomaly problem, because low data rate hosts may influence the original performance of high data rate hosts. In this work, each node fits out multiple beam antennas with multirate capability, and a node can either simultaneously transmit or receive multiple data on multiple beams. Observe that the transmitting or receiving operation does not happen at the same time. In this paper, we propose a multiple relay‐based medium access control (MAC) protocol to improve the throughput for low data rate hosts. Our MAC protocol exploits multiple relay nodes and helps the source and the destination to create more than one data channel to significantly reduce the transmission latency. Observe that low data rate links with long‐distance transmission latencies are distributed by multiple relay nodes, hence the anomaly problem can be significantly alleviated. In addition, the ACK synchronization problem is solved to avoid the condition that source nodes do not receive ACKs from destination nodes. An adjustment operation is presented to reduce unnecessary relay nodes during the fragment burst period. Finally, simulation results illustrate that our multiple relay‐based MAC protocol can achieve high throughput and low transmission latency. Copyright © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于衍射/反射光束整形系统的高密度泵浦源

利用二元光学元件微型化和对波面进行任意整形的特点,将二元光学衍射器件用于高功率激光二极管阵列光束的快、慢轴准直,并结合空心导管设计一种衍射/反射混合型光束整形系统,用于实现高密度、高均匀性LD泵浦源.应用时域有限差分法(FDTD)的严格矢量分析表明:所设计的二元光学准直器性能优良,准直后光束发散角在误差范围内接近衍射极限,慢轴方向衍射效率为82.21%,快轴方向为75.76%.模拟设计的结果表明:采用这种衍射/反射光束整形技术的高密度泵浦源能获得高功率密度和高均匀性的抽运光束,在空心导管出射端面附近光强起伏RMS<1%,并且在光束的准直性能和系统紧凑性方面优于传统整形方法.     

基于缺陷镜的空心结构光束直接产生研究

空心光束是一种重要的结构光,是光场调控研究领域的热点之一。拉盖尔-高斯光束是一种典型的空心光束,因其螺旋状相位且携带轨道角动量,因而也被称为涡旋光。涡旋光在光通信、量子纠缠和超分辨成像等领域有着极高的应用价值。本研究以全固态两镜凹平腔Nd:YVO;激光器作为实验平台,通过在输出平面镜上制造点缺陷,达到抑制低阶高斯模式起振,从而获得高阶拉盖尔-高斯涡旋激光输出的效果。在连续波情况下,最高获得了16阶涡旋激光输出;在吸收功率为3.3 W时,获得最高功率为280 mW,激光斜效率为18.6%。进一步通过在谐振腔中插入Cr:YAG可饱和吸收体,首次演示了具有正反手性的拉盖尔-高斯同时被动调Q脉冲激光,稳定输出的最短脉冲宽度约为232 ns,相应的脉冲重复频率约为229.1 kHz。本研究表明点缺陷镜是一种稳定可靠的直接产生高阶涡旋光的手段,并且可以与被动调Q等固体激光技术结合产生不同运转方式的空间结构光束。     

W 波段CW 雷达TR 高增益低副瓣天线

本文设计了W 波段CW 雷达TR 高增益低副瓣天线,该天线采用偏馈切割反射面,天线尺寸带到400 个 波长,实现了高增益、低旁瓣、扇形波束,从而避开馈源及其支杆的遮挡,消除了由于遮挡造成的旁瓣电平上升, 又改善了馈源的输入电压驻波比;为了测试出准确的天线参数,研制了用于该天线使用和测量的高角度分辨率的天 线转台、角度精密指示器、天线转台控制器和测试数据采集系统。解决了窄波束（0.2°）高增益天线远场测试问题, 得到了较好的天线实测结果,满足了总体对天线设计的要求。     

光束的几何排布对多重径向阵列光束传输特性的影响

研究了阵列几何排布对多重径向阵列相干和非相干合成光束桶中功率（PIB）的影响。在较小的桶内阵列相干合成光束的PIB值随P增大而增大;非相干合成光束的PIB值与几何排布无关。