色噪声背景下基于声矢量阵列孔径扩展的相干目标波达方向估计

在目标波达方向(DOA)估计中,更大的阵列孔径往往能够获得更高估计分辨率和估计精度.然而,在色噪声背景或相干目标情况下,子空间类DOA估计算法性能急剧下降.针对这个问题,采用2个分置且相互垂直的均匀线性矢量阵列,通过阵列之间的协方差矩阵前向/后向平滑进行解相干预处理,并消除有色噪声的干扰;然后利用传播因子方法(PM)得...     

基于BWDSP100处理器的无源雷达信号处理系统

针对国产BWDSP100处理器的性能和特点,提出了由4片BWDSP100处理器芯片构成的任务式并行信号处理系统,满足无源雷达大运算量的信号处理算法要求。该系统并行实现波束形成、自适应干扰抑制、长时相干积累和目标检测处理等。分析了雷达的主要信号处理模块在系统中的实现算法,估计了其运算量。实际工程应用表明该多片数字信号处理并行系统应用于无源雷达系统中,满足了雷达信号处理开放性、可扩展性的要求,提升了无源雷达系统的性能。     

单偏振半导体光放大器扫频光相干层析系统

实现了基于单偏振半导体光放大器高速扫频光源的光相干层析系统。系统中的扫频光源使用偏振相关的半导体光放大器,采用傅里叶域锁模结构。偏振相关的半导体光放大器有着增益谱宽大、输出功率高的优点,使得光源仅使用一个放大器即可获得足够的增益谱宽与输出功率。扫频光源输出功率达到32mW左右,有效扫描频率为45kHz,输出光谱的中心波长为1 326nm,光谱宽度为115nm。利用系统进行光相干层析成像时,横向分辨率为9μm,纵向分辨率为12.9μm左右,灵敏度为105dB。利用该系统实现了多种生物和非生物样品的光学相干层析成像。     

调制器消光比对光纤分布式扰动传感器的影响

基于多波干涉原理,建立了调制器消光比(ER)不理想条件下基于相位敏感光时域反射(OTDR)的光纤分布式扰动传感器(FDDS)光路系统输出信号模型,研究了调制器ER对FDDS定位精度的影响机理。仿真结果表明:调制器的ER不理想引起泄漏光产生的后向散射相干曲线是噪声源,它会导致传感器的信噪比(SNR)恶化。因此,调制器的ER是引起定位误差甚至传感器无法定位的一个关键因素;当调制器的ER分别低于10.2dB和7.8dB时,依据有扰动减无扰动定位方法以及移动平均和移动差分算法得到的传感器SNR低于2dB,定位算法失效。通过调节声光调制器的驱动电压来改变衍射效率从而改变调制器的ER,实验结果与数值仿真基本一致。     

倍频傅里叶域模式锁定扫频激光源

搭建完成了基于单偏振助推光学放大器的傅里叶域模式锁定扫频激光源,并在此基础上实现了倍频傅里叶域模式锁定扫频激光源,将光源的成像速度提高了一倍。该倍频激光源输出功率达到2mW左右,扫描频率为45kHz,输出光谱的中心波长为1 315nm,光谱宽度为107nm。利用该光源进行相干层析成像实验时,系统的A-Scan速率为90kHz,纵向分辨率为12.9μm左右,相干长度为0.9mm左右,灵敏度为105dB。     

4f相位相干成像技术时间相关特性分析

4f相位相干成像技术是测量三阶光学非线性的新方法.在4f相位相干成像法的理论处理中根据脉冲光的时间高斯型分布引入时间项,研究了在无非线性吸收条件下激光脉冲时间分布不同对测量非线性折射的影响.应用4f成像系统对甲苯的三阶非线性折射进行了实验测量.根据脉冲时间高斯型分布得到的拟合值与相同条件下根据脉冲时间矩形分布的拟合值相差比较大,并对这两个值的差异给出了理论解释.     

辅助腔增强磁光力系统中的相干光学传输

提出了一种双谐振腔模式的磁光力学系统。在该系统中,左右两个光学谐振腔均由能量低的探测场和能量高的泵浦场驱动,其中左侧谐振腔存在机械振动模且与一个磁振子（钇铁石榴石小球）耦合,两个谐振腔的光场之间存在耦合。通过控制该系统中两侧探测场强度的比值、磁振子与腔光子之间的耦合强度、磁振子与机械振子之间的耦合强度以及左右两个谐振腔之间的耦合强度,光力系统会出现模式分裂、完美量子相长相干、完美量子相消相干、磁振子能量的吸收等现象。该系统中左右两个谐振腔之间的耦合起着关键作用,提供了一个量子通道并影响透明窗口的峰值。通过研究和操纵该系统中的参数,实现了对输出场的有效调控。研究结果在量子光学以及光子信息网络构建中有一定的应用前景。     

基于巴克码调制的非相干探测激光雷达系统设计与仿真

目前,许多学者对提高激光雷达信噪比进行了大量的研究,主要方法为在相干探测体制下利用脉冲压缩技术提高雷达信噪比与距离分辨率,效果显著,但相对成本较高,且光学系统复杂。提出了改进非相干探测激光雷达发射信号及相应的雷达系统,该系统实现成本较低,雷达回波信号经数字脉冲压缩处理后可有效提高信噪比。在所涉及雷达系统基础上,综合考虑激光雷达距离方程、大气衰减、背景光干扰与噪声等因素,对回波信号进行建模与仿真,并对回波信号进行数字脉压处理与恒虚警检测。仿真结果表明,所设计系统相比矩形波激光雷达系统性能提升明显。     

基于W态的量子确定性密钥分发方案

提出了一种基于W态的量子确定性密钥分发方案,方案采用在量子信道中传输更加稳定的W态作为承载信息的粒子,利用量子相干特性以及一串公开的信息序列S作为密钥分发的关键,在兼顾传输粒子稳定性的前提下能够达到54.54%的密钥分发效率,与使用GHZ态相比,在效率相差无几的情况下保证粒子在传输过程中具有更强的鲁棒性。安全分析表明,此方案能经受窃听者采取的截获——转发（重发）攻击和纠缠攻击两种攻击方式,确保通信安全可靠。同时,该方案在执行过程中不涉及任何幺正操作,简单便捷。     

谱域光学相干层析测量技术研究

介绍了一种基于谱域光学相干层析成像的光学测量技术,对其基本原理进行了分析,并通过平面镜位移实验对该理论进行了验证。实验结果表明,该方法测得的数值与理论值基本一致,表明谱域光学相干层析成像技术的测量结果真实可靠,可以为高散射物体的表面轮廓测量和低散射物体的内部结构成像提供技术支撑。