光源谱宽通过光纤色散对AOCS输出的影响

基于光纤色散引起的脉冲展宽效应,在理论和实验上研究了有源光学电流传感器（AOCS）中宽带光源对系统输出的影响．理论结果表明：对于长度为500m的光纤,当光源谱宽在40—60nm之间变化时,多模光纤传输下的脉冲展宽范围在0．5～0．8ns,单模光纤传输下的脉冲展宽范围在2×10^-5～4×10^-5,信号衰减量对系统输出影响很小,且随光源谱宽的增加而有微弱的增加,实验与理论相符合．     

光纤通信中自相位调制与四波混频影响因素仿真

为了解决在高速率传输过程中,光纤介质的非线性效应及其在波分复用(WDM)系统中光信号造成的严重衰减问题,围绕自相位调制和四波混频两种非线性效应进行分析,采用Opti System模拟软件分析了造成SPM和FWM效应的主要变量因素.结果表明,输入功率、信道间隔以及色散是造成自相位调制和四波混频性能变化的主要原因,通过调整这些参数可以提高光纤传输性能,为进一步优化奠定了基础.     

水波问题中线性长波方程和缓坡方程解析解研究进展

近20多年来,有关两类主要的水波深度平均方程(即线性长波方程和缓坡类方程)的解析解研究取得了一系列进展。关于线性长波方程,对理想地形(即水深函数为幂函数情形)和拟理想地形(即水深函数为幂函数与一个常数之和的情形),已经构造了一系列准确解析解。其中,针对理想地形所构造的解析解一般为封闭解,而针对拟理想地形所构造的解析解一般只能写成Taylor级数或Frobenius级数的形式。关于缓坡类方程,则于最近构造了一系列Taylor级数形式的准确解析解,解决了国际水波界40多年来的开问题,其中,针对分段单调和分段二阶光滑的二维地形以及分片单调和分片二阶光滑的轴对称三维地形,隐式的修正缓坡方程被成功转化为显式方程。本文拟对20多年来这两类深度平均水波方程解析求解的主要研究进展给予一个较全面系统的综述,并对该方面的研究前景做一些展望。     

Padé近似下模拟一般色散媒质的FDTD改进方案

为了方便模拟不同媒质的色散特性,提出了一种时域有限差分(FDTD)改进方案,适用于统一处理几类各向同性、线性、有磁电色散媒质的电波传播问题:媒质类型可以是Havriliak-Negami(H-N)媒质、Davidson-Cole(D-C)媒质、Cole-Cole(C-C)媒质、Debye媒质、常规(非色散)媒质或其任意组合;媒质属性可以是单极或多极的、有电耗的或无电耗的。该方案利用帕德(Padé)近似法,导出了一组整数阶的辅助微分方程(ADEs),既克服了其中分数阶导数的主要困难,又展现了通用性好、复杂度低的优势。通过对一维及三维算例解析、数值结果之间的对比,初步证实了改进方案的可行性和有效性。     

基于系统上升时间预算的高速光传输系统设计与仿真

传统光传输系统设计多针对低速率传输系统,单一采用光功率分配预算即可满足系统设计要求。随着光传输速率和光通信容量的不断增加,高速光传输系统受色散影响严重,传统方法无法满足系统可靠性和有效性的要求,需要对系统色散进行补偿。针对系统大容量高速率的需求设计,采取DWDM光传输系统总体设计方案,提出了一种基于光功率分配、传输误码率、系统上升时间和线路色散预算的综合性能评价方法,分析了系统受各种因素的影响,通过系统参数优化选取与仿真设计,给出了系统仿真评估结果。     

啁啾布拉格光栅的可调谐色散补偿特性

本文讨论了啁啾布拉格光栅(CFBG)群时延波(GDR)的产生机理以及降低GDR的方法。采用迭代矫正GDR的方法能有效改进啁啾光栅的GDR,计算表明啁啾布拉格光栅有实现可调谐色散的可能,为高速WDM和OTDM系统提供了工程设计参数。     

一种基于FPGA的高精度大动态数字延迟单元的设计

本文提出了一种数字延迟单元的设计方案,该方案能够实现0.1ns的延迟度精度和10ms的动态范围,通过调节该方案的工作参数可以很方便的实现更大的动态范围。该电路在Virtex5系列的FPGA上实现,其核心由粗延时单元和精延时单元两部分组成,粗延时单元采用计数器法实现,精延时单元的核心由IODELAY基元构成,语言代码通过了FPGAdv软件的综合和仿真。目前该单元电路已成功的应用在卫星雷达高度计的地面回波模拟器上。     

探地雷达深层探测正演模型仿真与分析

深层的探测是一个比较复杂的问题.较为理想的情况现下:入射波在进入深层反射面之前要经过多层介质面的反射,及各层介质中衰减,这直接影响入射信号能否到达深层反射面而产生回波.对于深层测量的建模却受限于计算区域尺寸的限制,本文就针对千米尺寸的计算区域,采用一维fdtd仿真计算电磁波在底下的传播特性,对雷达脉冲在千米以下深度进行波形仿真,跟踪分析,类比了两种脉冲的仿真效果,并分析了使用辅助有限差分法引入的振荡效应.     

基于光子晶体光纤的单抽运光学参量放大器特性研究

针对光子晶体光纤具有高非线性和低色散斜率的优良特性,在单抽运的情况下,利用光子晶体光纤线性相位失配的不同组合来满足相位匹配条件,分别推导了抽运光在反常色散区和正常色散区时的放大器增益和带宽表达式,进行了模拟分析,并与文献中的基于色散移位光纤和高非线性光纤的参量放大器进行了比较。仿真结果表明,光子晶体光纤参量放大器具有更好的放大特性,当抽运光在零色散波长处时,单边增益带宽达到108.7 nm,峰值增益为91.4 dB;处在正常色散区时,距离抽运光77.1 nm的单边增益带宽不小于46 nm。在此基础上,讨论了色散波动对参量放大器的影响,显示光子晶体光纤具有较好的色散容忍性。     

改善开环谐振器间电耦合系数色散现象的微扰结构设计

以耦合矩阵综合方法设计的交叉耦合滤波器由于谐振器间耦合系数的色散现象,使滤波器的实际响应与理论综合得到的响应存在差异。针对此情况,首先研究了开环谐振器间电耦合系数随频率的变化趋势及其对交叉耦合滤波器中传输零点位置的影响,随后设计了一种加载于谐振器间的U型微扰结构,通过调节其物理尺寸及位置可以降低耦合系数的色散现象,优化滤波器带外传输零点的分布。基于上述思路,分别设计了传统CQ结构以及加载微扰结构的CQ结构滤波器,其中心频率和通带带宽分别为20.6 GHz和1.4 GHz,加载有微扰结构的滤波器其低频端带外零点相较于传统滤波器从18.6 GHz移动至19.4 GHz,且带内特性和高端传输零点均未受到影响,最终实测结果与仿真结果基本一致。