Q开关激光器脉冲模型

导出描述Q开关激光器脉冲形状和宽度的特征方程。这些方程可用来计算任何工作条件下Q开关激光器的脉冲对称特性和脉冲宽度，并且在不求解速率方程情况下构造激光脉冲的波形。     

驱动信号占空比对声光调Q脉冲光纤激光器输出脉冲重频的影响

搭建了声光调Q脉冲光纤激光器实验 系统,通过调节声光调制器(AOM)驱动信号的占空比,研 究了驱动信号占空比对声光调Q脉冲光纤激光器输出脉冲重频的影响。结果显 示,当AOM驱动信号频率 固定时,随着占空比的减小,输出脉冲重频依次为AOM驱动信号频率、AOM驱动信号频率的1/ 2、1/3。 实验结果表明,在声光调Q脉冲光纤激光器中,输出脉冲重频受A OM驱动信号频率和占空比的共同影响。     

声光调Q DPL中衍射效率对激光输出特性的影响

对二极管泵浦固体激光器（DPL）声光调Q过程进行分析,得出了在一定的泵浦速率和重复率下,衍射效率对输出特性的影响。以四能级系统为例,通过对速率方程的数值求解,得到衍射效率与峰值功率、单脉冲能量、脉冲宽度、平均功率等主要输出参数的关系;得出衍射效率与泵浦速率和重复率相匹配时,才能充分利用上能级反转粒子数,而刚好满足匹配条件的衍射效率是可取到的最小值。实验结果与理论分析一致。     

双脉冲调Q激光器电源抗干扰问题

本文阐述了使双脉冲调Q激光器不能正常工作的几个主要干扰源,并对这些干扰源作了一定的数理分析,最后针对双脉冲调Q激光器系统提出解决抗干扰问题的十项措施。     

脉冲抽运被动调Q激光器脉冲间隔特性研究

采用数值模拟和实验相结合的方法对脉冲激光二极管(LD)抽运Nd:YAG被动调Q激光器输出脉冲间隔特性进行分析。从被动调Q速率方程出发,结合脉冲LD抽运的特点,考虑剩余反转粒子数密度的影响,推导出输出调Q脉冲间隔时间的计算公式。重点分析了抽运脉宽、输出镜反射率、抽运功率和Cr4+:YAG初始透射率对输出脉冲间隔时间的影响。结果表明,数值模拟与实验结果基本吻合。     

电光Q开关红宝石激光脉冲展宽的研究

从理论分析了电光Q开关红宝石激光的反转粒子数密度、腔损耗（含激光输出）与光子密度之间瞬态变化关系,导出了脉冲展宽条件。设计出与理论计算结果符合的电光调Q开关驱动电路,该电路在1μs内用3个信号的结合来驱动电子管FM-30工作。大量的实验表明,其结果与理论分析有较好的一致性。该系统得到了700ns的激光展宽脉冲。     

Cr4+:YAG小信号透射率对被动调Q激光脉冲的影响

根据被动调 Q 速率方程,研究了Cr4 :YAG 小信号透射率与腔内透镜反射率对输出激光的峰值功率、脉冲宽度和重复频率的影响.结合实验,给出了在被动调 Q 激光器设计中,一定抽运功率下,如何选择不同小信号透射率的可饱和吸收体与腔镜反射率,来满足输出激光脉冲在峰值功率、脉冲宽度和重复频率三方面的要求.     

纳秒上升时间Q开关高压脉冲发生器的设计

设计了一种基于Marx Bank Generator脉冲发生原理而设计的ns级上升沿调Q开关雪崩三极管高压脉冲发生器。它可以在20ns以内的时间在Nd:YAG激光器的电光调Q晶体（KD*P）两端加上1/4波高压，调Q时间由原来使用电子管时的90ns缩短为15ns以内，从而使输出脉冲的峰值功率由25mW增大至93mW，脉宽由16ns缩短为8ns。该调Q电路还具有体积小、功耗低、电磁辐射小、重复率高和工作寿命长等优点。     

微型声光调Q开关

该文介绍了应用于激光器系统中的微型声光调Q开关的设计、测试及应用。通过有限元数值分析各因素对声光调Q开关衍射损耗的影响,提出了一种新型优化声光调Q开关的设计方案。选用氧化碲（TeO2）晶体作为光电偏转材料,利用集成电路兼容工艺加工得到封装尺寸为17.8 mm×6.8 mm×17.8 mm,工作波长1 064 nm,光脉冲上升时间28.99 ns的微型声光调Q开关。该微型声光调Q开关具有优异的性能,其体积缩减到原来产品的40%;光孔径为0.8 mm;在全温范围（-45~70 ℃）内稳定工作,衍射损耗保持在35%（±2%）。     

无线光通信双幅度脉冲位置调制

无线光通信脉冲位置调制(PPM)的功率利用率虽然很高,但带宽需求也非常高,在无线光通信系统中,应当充分考虑带宽需求和功率利用率的平衡问题.针对该问题,提出了一种新的双幅度脉冲位置调制(DAPPM).在给出了其符号结构之后,分析了其带宽利用率.然后,推导了弱湍流信道模型下DAPPM的误时隙率和误包率,并与OOK、PPM、DPIM和DAPIM等调制方式进行了比较.结果表明,在相同的位分辨率条件下,DAPPM的误包率虽然高于PPM和DPIM,但明显优于OOK和DAPIM.同时,DAPPM去除了PPM中冗余的时隙,且平均长度比DPIM短,从而获得了比DPIM更高的带宽利用率.     

水下无线光通信中的FDPIM性能研究

为了改善脉冲位置调制需要符号同步和数字脉冲间隔调制、双头脉冲间隔调制、多幅度脉冲间隔调制符号长度不固定所引起的接收发机结构复杂和调制器速率不固定等问题,提出将定长数字脉冲间隔调制应用于水下无线光通信系统。分析了带宽需求、传输容量,并与其它调制方式进行了比较;在给出水下无线光通信信道模型的基础上,推导了该信道中定长数字脉冲间隔调制方式的误包率表达式。结果表明,定长数字脉冲间隔调制适用于水下无线光通信系统。     

光通信中基于脉冲调制的联合编码调制研究

为了研究无线光通信中数字脉冲调制与信道编码的联合编码调制问题,在给出调制时域结构的基础上,采用理论推导和数值仿真相结合的方法,分析了基于二进制线性分组码的开关键控、数字脉冲位置调制和数字脉冲间隔调制系统的差错性能,得出了信道编码纠错能力与调制阶数的结合关系。结果表明,采用开关键控调制的系统,其汉明距离与欧式距离等价,故不存在调制与信道编码参量匹配问题;脉冲位置调制系统在纠错个数大于调制阶数时,可取得较明显的编码调制增益,当纠错个数能被调制阶数整除时,编码和调制达到匹配;由于数字脉冲间隔调制的符号时隙不固定,存在错误传播现象,不宜与差错编码联合使用。所得结果可为无线光通信链路的设计提供参考。     

多幅度数字脉冲间隔调制的水下无线光通信研究

为了研究适用于水下无线光通信的调制方式,采用分析水下无线光通信的信道模型、并推导该信道中用多幅度数字脉冲间隔调制方式的误包率表达式、带宽利用率和功率利用率的方法,对不同调制方式进行了理论分析比较.结果表明,多幅度数字脉冲间隔调制的带宽利用率和功率利用率最高.这一结果对选择适合用于水下无线光通信的调制方式是有帮助的.     

降雨对海南地区无线激光通信系统的影响

根据海口市连续10年降雨统计资料分析降雨对该地区架设无线激光通信设备的影响.研究了海口地区降雨特点对光链路传输的影响,对链路功率余量,误码率和最大通信距离进行了分析和计算.结果显示降雨严重影响系统的通信时长和通信距离.为海南以及类似气候条件地区建立大气激光通信系统的设计提供了参考.     

定时误差对脉冲间隔调制系统的影响分析

在分析脉冲间隔调制(DPIM)的差错性能时,一般都假设时隙同步脉冲定时是理想的,忽略了定时误差的影响,然而这并不符合实际情况.在给出信道模型和解调模型的基础上,详细分析了定时误差对DPIM差错性能的影响,并推导了附加热噪声APD接收机下的误符号率.仿真结果表明,要保证正确的解调,定时误差必须只占时隙时间的一小部分,否则系统的差错性能将严重劣化.     

无线光通信技术研究

本文简单介绍了无线光通信技术在国内外发展现状以及在通信领域的应用概况。通过描述无线光通信系统组成、拓扑结构、技术特点、优势以及不足,多方面详细介绍了无线光通信技术(FSO)。     

无线光通信组合脉冲调制的差错性能分析

在简要介绍脉冲位置宽度调制(PPWM)、差分脉冲位置宽度调制(DPPWM)、双幅度脉冲位置调制(DAPPM)和双幅度脉冲间隔调制(DAPIM)等新型组合调制方式的符号结构的基础上,详细推导了它们的误包率表达式,通过数值模拟,在给定模型下分析了以上新型组合调制方式的差错性能.     

Backscattering-induced crosstalk in WDM optical wireless communication

The crosstalk effect of aerosol backscatter on the performance of a wavelength-division-multiplexed (WDM) optical wireless communication (OWC) system is investigated, analyzed, and quantified. An OWC link could be a segment within a metropolitan area network (MAN) or a ground-station-to-space link of a satellite communication system. In these cases, a WDM transmitter and receiver are housed in one transceiver unit with parallel, or near-parallel, optic axes. The crosstalk at the receiver is caused by light from the transmitted signal of the same transceiver, which has been backscattered by molecules and aerosols in the atmosphere. This is exacerbated in the presence of fog and haze, in which case both the desired signal from another transceiver is attenuated by scattering and the backscatter-induced crosstalk increases. A bit-error-rate (BER) model is derived that takes into consideration the dominant noise sources, including backscatter-induced crosstalk and signal mixing with amplified stimulated emission (ASE) from an optical preamplifier at the receiver. The numerical calculations in this paper indicate that, in moderate fog, the BER may increase by an order of magnitude or more due to backscatter, depending upon the atmospheric extinction coefficient.     

High efficiency wireless optical links in high transmission speed wireless optical communication networks

Power link budgets are prepared for wireless optical communication systems to illustrate the optical losses that happen during transmission. This paper has presented optical wireless links, which offer ultra multi gigabit per second data rates and low system complexity. For ground space and/or terrestrial communication systems, these links suffer from atmospheric loss mainly due to fog, and scintillation. Optical wireless links provide high bandwidth solution to the last mile access bottleneck. However, an appreciable availability of the link is always a concern. Wireless optical links are highly weather dependent, and fog is the major attenuating factor reducing the link availability. Link margin, received signal power, transmission bit rate, bit rate distance product, signal‐to‐noise ratio, and BER are the major interesting design parameters in the current study. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.