用厚透镜实现分数阶付里叶变换

本文给出了厚透镜实现分数阶付里变换的光学结构；定量分析了阊最透镜和双厚秀镜结构中分数付里叶变换和透镜参数之间的关系。计算表明用厚透镜可以实现分类阶付时变换。     

分数阶傅里叶变换在球面谐振腔稳定性分析中的应用

通过用光学传输矩阵的方法分析用球面镜实现分数阶傅里叶变换,指出球面谐振腔中的谐扼腕过程也是分数阶里叶变换过程,进而推导出腔的几何尺寸与变换阶数对应的分析方程,给出了谐振腔稳定性的判据。最后分析了几个谐振腔,并指出引入此方法的意义 。     

光学谐振腔的分数傅里叶变换表示

用矩阵方法研究了多元件光腔,特别是含透镜腔和望远镜腔的分数傅里叶变换特性,然后从广义惠更斯 菲涅耳衍射积分公式出发,推出了光腔的分数傅里叶变换的二维衍射积分表达式和分数傅里叶变换的矩阵表示式,并作了讨论.     

分数阶域最优滤波算法

随着社会发展,对于语音信号的增强愈显重要,本文通过对传统傅里叶变换与分数阶傅里叶变换对比研究,充分体现分数阶域的时频分析特性的优越性。并使用一段语音在以均方误差准则下,选取最佳变换阶次,并进行该阶次下的分数阶傅里叶变换。通过MATLAB仿真证明,在关于变换阶次的局部区间内存在着某最佳变换阶次,其增强效果明显优于传统谱减...     

一种基于分数阶傅里叶变换的OFDM系统及其均衡算法

在快速时变信道环境下,由于子载波间干扰(ICI)的影响,传统OFDM系统性能有较大下降.本文提出了一种基于分数阶傅里叶变换的OFDM系统,它用分数阶傅里叶变换代替傅里叶变换进行子载波调制与解调;同时,文中给出了最优分数阶傅里叶变换阶次的选取方法,并根据最小均方误差(MMSE)准则设计了分数阶傅里叶域乘性滤波器在接收端进行均衡.分析和数值仿真结果表明,最优分数阶傅里叶域的乘性滤波算法较频域方法有更好的均衡效果.     

基于分数阶傅里叶变换的超短脉冲线性啁啾分析

为了利用分数阶傅里叶变换有效地检测出信号的啁啾系数,由分数阶傅里叶变换的原理出发,从理论上推导了变换阶次与超短脉冲啁啾系数的关系。以高斯型线性啁啾脉冲为例,利用自编程序进行了数值模拟。根据分数傅里叶变换在特定阶次上呈现能量高度聚集性的特点,画出变换阶次与变换结果的关系图,找到对应的最佳阶次,求出啁啾系数。结果表明,模拟结果和理论结果得到了很好的吻合。这为以后分析啁啾参量提供了参考。     

MIMO单载波分数阶傅里叶域均衡系统及最优阶次选择方法

单载波频域均衡（SC-FDE）技术可以有效地克服无线传输中的多径衰落,而多输入多输出（MIMO）能大大提高频谱利用率。两者的结合已成为下一代无线通信系统上行链路的传输方案。然而,当无线信道是快速时变时, MIMO SC-FDE系统的频域信道矩阵将为非对角矩阵,形成严重的频域子信道间干扰,使系统性能急剧下降。针对这一问题,本文采用在分数阶傅里叶域均衡代替传统频域均衡,提出MIMO单载波分数阶傅里叶域均衡（MIMO SC-FrFDE ）系统。通过选择合适的分数阶傅里叶变换阶次,实现分数阶傅里叶域信道矩阵的近似对角化。仿真结果表明,在快速时变信道下,本文提出的MIMO SC-FrFDE系统比传统MIMO SC-FDE具有更好的误码率性能。     

基于FRFT的二维扩频通信方案

介绍了分数阶傅里叶变换的基本概念和原理,分析了线性调频信号在分数阶傅里叶变换中的特点,指出用分数阶傅里叶变换对线性调频信号进行检测和解调的理论依据,并在此基础上,提出了1种基于分数阶傅里叶变换的二维扩频通信方案。该方案的优点在于使通信系统的抗侦收和抗干扰能力更强,提高了战场的频谱使用率。     

基于时域聚汇和补偿估计WLFM信号DOA的FRFT-MUSIC算法

本文提出了分数阶付氏变换(FRFT)-MUSIC算法估计多个宽带信号到达角参数(DOA)。该算法通过对到达角的初始估计,在时域内经补偿和聚汇将宽带线性调频信号的时变方向矩阵变换为固定的方向矩阵,然后利用分数阶付氏变换和MUSIC算法实现入射信号DOA估计。本文同时提出了一种对FRFT-MUSIC的组合估计方法以减少计算量。仿真实验证明了算法的有效性。     

基于分数阶Fourier变换的图像加密算法

针对目前基于分数阶傅里叶变换的图像加密算法中存在的不足,设计了一种基于分数阶傅里叶变换和混沌系统的图像加密新算法。该方案的安全性依赖于随机混沌图像、分数阶傅里叶变换阶数以及混沌系统的初始参数。理论分析和模拟实验结果表明该方案具有良好的图像加密效果。     

Propagation properties of beams generated by Gaussian mirror resonator in fractional Fourier transform plane

Based on the definition of the fractional Fourier transform (FRFT) and irradiance moments in the cylindrical coordinate system, the propagation expressions and kurtosis parameter of beams generated by Gaussian mirror resonator passing through the ideal fractional Fourier transformation systems are obtained. The propaga-tion properties and kurtosis parametric characteristic of the beams in the FRFT plane are analyzed in detail. Some numerical examples are given to illustrate the analytical results. The influences of the fractional order on the intensity distribution and the kurtosis parameter of the beams are also investigated. The results show that the intensity distribution and the kurtosis parameter of the beams in the FRFT plane are closely related to the fractional order and beam parameters.     

The tilt sensitivity of a grazing incidence confocal unstable resonator with applications to free-electron lasers

The paraxial sensitivity to tilt misalignments of a four-element grazing incidence unstable resonator is calculated in terms of the beam displacement both at the center of a free-electron laser (FEL) wiggler and on the tilted component. A convenient representation of the resonator is made by splitting the diverging elements such that the resonator is modeled as three afocal telescopes. This formulation simplifies the round-trip system matrix and yields terms that are physically meaningful. The grazing incidence resonator is then compared with an equivalent nongrazing incidence two-element resonator. For a tilt misalignment of the small-angle-of-incidence components, the resulting beam displacement at the center of the FEL wiggler is calculated to be equivalent for both types of resonators and is found to be a function of the wavelength, the round-trip magnification, the fractional allowable beam displacement at the center of the FEL wigglers and the beam size On the small-angle-of-incidence components.     

Bessel-Gaussian光束在分数傅里叶变换面上的光强分布

利用广义衍射积分方法,研究了Bessel-Gaussian(BG)光束的分数傅里叶变换特性,推导出了BG光束通过分数傅里叶变换光学系统后,光场分布的解析公式,利用该公式对BG光束经分数傅里叶变换后光强的分布规律进行了数值分析。研究结果表明,分数傅里叶变换阶数p对BG光束的光强分布有明显影响,光强分布随分数傅里叶变换阶数p呈周期性变化。     

一种基于分数傅立叶域图象盲水印方案

利用分数傅立叶变换级次的任意性,提出了一种基于分数傅立叶域图象水印方案。对载体图像进行p级的二维离散分数傅立叶变换,将原始水印图像用LSB算法,嵌入到载体图像的p级分数域的低频系数矩阵中,再进行逆变换得到水印图像。提高了水印安全性,缓解了水印的不可见性与鲁棒性之间的矛盾。仿真试验结果表明该水印具有良好的不可见性和抗噪声攻击性。     

高斯镜平凸非稳腔本征模场的有限元数值计算

为了研究激光在高斯镜平凸非稳腔中的模式和相位特征,在SIEGMAN分析多元件非稳腔的理论基础上,采用有限元数值方法计算耦合输出镜镜面反射率为高斯分布的圆镜平凸非稳腔本征模场分布。将光场在腔内一次往返的ABCD系数代入惠更斯-基尔霍夫衍射积分方程,可以写出光场往返一次的衍射积分方程。将镜面分割成若干个等宽圆环,把衍射积分方程转化成矩阵相乘形式,经过数值计算,得到理想空腔和非共轴空腔优先起振的光场本征模式分布结果与相位特性。计算结果表明,当合适选择输出镜半径与高斯反射率分布,可以得到光斑半径为0.3cm的基模高斯光束输出,此计算结果与实验结果相符。同时也讨论了耦合输出镜对光束质量的影响。     

Application of a telescopic resonator to high-power chemicaloxygen-iodine lasers

The application of an intraresonator telescope to high-power chemical oxygen-iodine lasers to decrease the output beam divergence is analyzed and demonstrated. A theoretical formula based on the ABCD matrix theory is developed to analyze the characteristics of the telescopic resonator. Calculations are carried out using Galilean type telescopes with magnification factors in the range of two to four, and our high-power chemical oxygen-iodine laser as an analysis model. By locating the telescope at a proper position on the optical axis, the overall telescopic resonator can be conveniently tailored to the hardware of this model laser in a way that the beam divergence and the resonator stability can be improved simultaneously. Experiments are carried out for one of the conditions used in the calculations. Measured divergence angles are in excellent agreement with the theoretical values     

Derivation of explicit formulas for the fundamental resonator mode in the form of a gaussian beam with complex astigmatism

Explicit formulas are derived for a resonator whose fundamental mode is a Gaussian beam with complex astigmatism. The derived formulas can be used to express the beam characteristics directly in terms of the beam matrix and to avoid the procedure of finding the eigenvectors of this matrix. An example is presented.     

双曲余弦-高斯光束的分数傅里叶变换特性研究

基于分数傅里叶变换(FRFT)与维格纳分布函数(WDF)旋转等效的性质．推导出了双曲余弦-高斯(ChG)光束在分数傅里叶变换面上光强分布和束宽的解析公式，研究了双曲余弦-高斯光束光强和束宽随分数傅里叶变换阶数的变化规律，分析了偏心参量对双曲余弦-高斯光束分数傅里叶变换特性的影响，并对数值计算结果进行了分析和讨论。结果表明，对给定偏心参量的双曲余弦-高斯光束，可以使其经过一定阶数的分数傅里叶变换来获得平顶光束。     

一种激光折叠腔稳定性分析及设计的新方法

为了对激光谐振腔进行优化设计,运用光学传输矩阵理论,借助V型折叠腔激光器的等效简化模型对该激光腔的稳定性进行了研究.分析了腔长、折叠镜焦距、反射镜曲率半径与系统稳定性的关系,得到以失调量为参数的稳区临界曲线方程,实现了三镜折叠腔型CO2斩光盘式调Q脉冲输出激光器的设计.分析结果表明,对于子腔预先给定的参量,只要另一子腔满足适当的失调量,整个谐振腔就是稳定的.任一子腔内有二个稳定区而非以往研究者提出的一个稳定区,可根据需要选取最佳的稳定点.采用失调量而非g因子作为参数,直接给出稳定区范围和失调误差,使用性好.