高速调制光光折变自适应光外差探测系统实验研究

利用新型光折变自适应光外差探测系统，对相位畸变的高速振幅调制信号进行了光外差探测实验研究。获得了稳定的光外差输出．实验研究表明，提高本振光强度可提高光外差输出信号强度，所以该系统适用于对弱信号的探测；同时新型系统对高速振幅调制信号光有更高的探测灵敏度．因此，这种新型光折变自适应光外差探测系统可应用于空间相位畸变的时域高速调制弱信号光的外差探测．     

现代光电检测综述

本文综述了光电检测方法,特别是常用的各种光纤传感器,外差和赝外差技术在光电相位检测和频率检测中的应用。文章还描绘了近年来由于全息干涉计量、散斑干涉计量、云纹和投影条纹技术与CCD摄像机和计算机相结合,因而发展出了不少崭新的光电检测技术。它们在工业中得到了越来越广泛的应用。本文还介绍了全息干涉计量、散斑干涉计量在无损检测中的应用,以及最近发展起来的激光超声技术在无损检测中的应用前景、光纤传感在智能材料和智能装置中的应用。     

基于双平行相位调制器的微波光子链路系统

针对相位调制微波光子链路输出信号无法被光电探测器直接探测的问题,采用双平行相位调制器搭建微波光子链路,从而实现相位调制的直接探测。双平行相位调制器微波光子链路采用2个相位调制器,通过调节调制器的相位偏移差为π,使2路相位调制信号在接收端拍频时不会相互抵消,实现微波信号相位调制直接探测。采用光仿真软件Optisystem进行链路模拟仿真设计和性能分析,仿真结果表明:优化后的链路可有效传输相位调制信号,并具有结构简单和噪声小等优势。     

干涉型光纤传感器输出相位的线性检测

本文研究了一种用于干涉型光纤传感器的线性相位检测方法。该方法利用斜波注入电流直接调制的半导体激光（ＬＤ）的频率，以产生一个等效的外差干涉输出，从而实现了干涉相位的线性检测．实验结果显示干涉相位的分辨率为一个干涉条纹的２．５％。     

二倍频调制对开环光纤陀螺工作特性的影响

开环光纤陀螺(FOG)常使用压电陶瓷(PZT)实现非互易性相位偏置,但相位调制中的非线性会造成工作点不稳定和Sagnac相位解调误差。本文对PZT二倍频调制和相位延迟导致的寄生调制信号进行了理论分析,进而提出在小角度Sagnac相移输入时利用二、四次谐波监控工作点,在Sagnac相移逐渐变大时利用一、三次谐波监控工作点;同时对比了相位延迟角为0°和90°所引起的工作点不稳定,采用较大相位延迟角可将工作点绝对误差降低到10-5水平,相位解调误差降低到10-5rad水平。     

干涉型光纤传感器输出相位的线性检测

本文研究了一种用于干涉型光纤传感器的线性相位检测方法，该方法利用斜波注入电流直接调制的半导体激光（ＬＤ）的频率，以产生一个等效的外差干涉输出，从而实现了干涉相位的线性检测，实验结果显示干涉相位的分辨率为一个干涉条纹的２．５％。     

无线激光打靶器系统建模与设计

无线激光打靶器利用对信号的编码和解码来实现靶与枪的分离．即采用数字脉冲编码方式对控制系统信号进行调制,将信息加载在光脉冲序列上发射出去．光信号经过大气和光纤的传播,由光电二极管探测阵列利用扫描和解码过程将其接收,并转换成电信号,再经过放大、整形后送到单片机中进行处理．最后利用IC卡将处理过的数据传送到微机中进行计算、修正和模拟．此外,通过对大气衰减系数、放大器放大能力、光电二极管接收灵敏度等一些参数进行分析．建立了整个无线激光打靶器的光电系统数学模型．根据该光电系统数学模型,可清楚地知道各个参数对整个系统性能的影响．以及各个参数相互之间的关系,并可计算出在一定的条件下能够实现的射击距离为今后对整个系统的改进和优化提供了理论依据．     

一种新型的光折变自适应光外差探测系统

通过研究光折变晶体内处泵浦与互泵浦相位共轭共存的特性，提出了一种新型的光折就自适应的光外差探测系统。与现有的光折变自适应光外差探测系统相比，该系统仅采用一块光折变晶体就能很好地实现自适应光外差探测，具有结构简单、易调整等特点，利用Ar^ 激光实验证实了系统在实际应用中的可行性，可观察到中频外差输出信号。     

连续相位调制信号的载波相位软同步算法

针对连续相位调制(CPM)信号载波相位同步困难的问题,提出一种通用的CPM信号的载波相位软同步算法。在CPM调制信号的Rimoldi分解的基础上,基于最大似然准则和EM算法推导了载波相位的软同步算法,该算法将解调器与同步器联合,利用CPM软解调器输出的软信息进行载波相位估计。仿真结果表明,该算法能够得到接近修正克拉美罗限的载波相位估计,并获得近似理想的误码率性能。     

相位解调与扭转振动分析

扭转振动可以看作轴的回转运动的相位调制，如果能从回转轴上检测出编码脉冲，那么，在一定条件下，对编码脉冲的相位解调就可提取出扭转振动信号。实现这一分析过程的有效方法是利用傅里叶变换和希尔伯特变换将实编码信号变为复信号，分解出该复信号的相位分量，从而得到扭转振动的角位移－时间历程以及频谱。本文介绍这一方法的原理及实际分析结果。     

粗糙目标光外差信号特性对探测阈值的影响

传统目标回波光外差探测使用高斯分布等简单模型来描述,这常常导致判决误差.笔者提出利用多项式对实际目标测量数据进行拟合,给出较准确的概率分布曲线.通过对某装甲车表面样块多组测量数据的统计分析显示,利用多项式拟合来确定判决阈值,比起用简单的高斯分布来确定阈值,可以获得更高的检测概率和更低的误警概率.研究表明,对实测中频信号的统计直方图进行多项式拟合,有利于精确设置探测阈值,可以使检测概率提高6.02%,误警概率降低7.7%.文中结果为粗糙面回波外差探测系统设计提供定量参考,也为探测系统性能评估仿真提供依据.     

LN晶体电光调相的研究

本文报导了用LN晶体作电光调幅的原理、工程设计方法、具体实验装置和实验结果,并指出它在光学赝外差测量方法中的应用。     

激光外差干涉非线性误差的测量方法

为了调整激光外差干涉光路中的光学元件,减小或抑制测量非线性误差,研究了非线性误差测量的机理和方法.基于对激光外差干涉测量信号的频谱分析,提出了非线性误差的测量方法.根据建立的非线性误差与测量信号幅度之间的模型,计算出非线性误差一次谐波和二次谐波的大小,实现非线性误差的精确测量.实验结果表明,该方法可以有效地测量激光外差干涉的非线性误差.     

基于DSP的激光外差干涉信号处理方法

描述激光外差干涉测量的原理,设计基于DSP的激光外差干涉信号处理方法,用DSP的捕捉单元获取参考信号和测量信号的上升沿时间差,在捕捉单元中断中计算测量信号周期,由DSP将时间差转化为相位差并得出被测位移.采用信号发生器模拟两路输入信号,在0～360°范围内进行相位差测量实验,测量结果表明标准偏差为0.041°、线性拟合相关系数为0.999 89.以20 nm为步长在0～320 nm范围内进行位移测量实验,实验结果表明标准偏差为2.46 nm、线性拟合相关系数为0.999 71,验证了所设计的信号处理方法的可行性和实用性.     

全自动光栅尺激光外差动态检测系统

给出了一种以激光外差干涉仪为基准,用计算机实现自动控制、等多项功能的光栅尺高精度自动检测系统。与传统检测方法相比,具有精度高、等优点。该系统现已用于大批量生产的光栅尺检测。     

激光外差信号检测电路设计

目前,光电检测技术凭借其良好的非接触性和高精度,逐渐成为实时精密测量领域的主要手段。主要针对激光外差玻璃厚度测量系统,分析激光外差技术检测原理,设计了光电检测器、放大器、滤波器、频率计各单元电路,并用Multisim对各单元电路进行仿真。     

基于信号相位匹配原理的单频信号检测

根据信号相位匹配原理及其信号参数的最小二乘估计方法，提出了一种单频信号检测方法。推导了利用单传感器接收信号实现检测的公式。对已知频带内未知频率信号的检测性能进行了仿真。分析了最小二乘法使用的方程数、信噪比和虚警概率对检测概率的影响。结果表明，该方法检测性能优于能量检测器，次于匹配滤波器。     

未知参数多项式相位信号的最优检测及性能

根据Neyman-Pearson (NP)准则,利用广义似然比检验方法,给出了未知参数多项式相位信号的最优检测器。在相位多项式次数分别为1或2时,周期图、chirp傅里叶变换检测即为对应的最优检测器。推导了检验统计量的概率密度函数以及虚警概率和检测概率,揭示了多项式相位信号检测中信号能量噪声比、信号参数空间中搜索点数、虚警概率和检测概率之间的关系。仿真结果验证了理论分析的有效性。