1．25 Gbit／s突发模式光发射机设计

本文分析了光突发交换(OBS)和无源光网络(PON)网络中突发模式光发射的关键技术，提出了采用外调制方式实现1．25Gb/s突发模式光发射机的设计方案；其核心部件为分市反馈式（DFB)半导体激光器和电吸收(EA)调制器集成器件。论证了实现突发模式光发射机的调制方式和及其主要技术指标。     

基于材质对比分析的拆装式儿童家具发展

儿童作为人类社会中的一种特殊群体,对家具设计中的情感化需求和安全性能要求极高。可拆装式家具区别于传统固定式家具,在连接形式上创新,其安全性和益智等诸多突出性能给儿童家具发展提供了新的设计思路。论文对比分析了拆装式儿童家具的材质,并结合国内外儿童家具发展现状,探究了可拆装式家具发展的优势。     

紫外光通信大气信道模型研究

紫外光通信是一种新兴的基于大气散射和吸收的无线光通信技术,系统结构参数的选择对系统性能有重要影响。该文通过利用Luettgen提出的非视距单散射模型,比较了在不同仰角、光束孔径角情况下,损耗、延时、脉冲半宽展宽的变化特征,并给出了不同传输距离下能量密度的分布情况。根据仿真计算得到了不同紫外光通信条件下的损耗、时延和脉冲展宽。     

流化床结晶反应器回收化粪池污水中氮、磷的研究

采用自制流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水,探讨了升流速度、p H值和Mg/P值对反应器除磷效果的影响规律,考察了反应器在优化条件下对氮、磷的回收效果。当HRT从30min延长到60 min时,升流速度减缓,从1.11×10~(-4)m/s降至5.56×10~(-5)m/s,对氮、磷的去除效果显著提高,60 min以后则基本没有变化;反应器进水p H值由8.5提高至10时,除磷率先升高后降低,当p H值=9.5时达到峰值;进水Mg/P值越大,氮、磷去除率越高,但Mg/P值超过1.2时,去除率增幅趋缓。在进水p H值为9.5、Mg/P值为1.2、HRT为60 min的最优运行工况下,流化床结晶反应器稳定运行时,对COD、NH_4~+-N和磷的去除率分别为41.5%、41.3%、91.2%;SEM和EDS分析结果表明,流化床结晶反应器处理模拟化粪池污水生成的结晶产物主要成分为磷酸铵镁,具有很高的氮、磷回收价值。     

窄线宽低噪声可调谐非平面环形激光器

针对空间相干光通信和探测等应用,对非平面环形激光器的线宽、噪声和调谐特性进行了系统的实验研究。单频输出功率达到752mW,光光效率42%,斜率效率54%。采用延时自外差拍频法测试了激光线宽,其随泵浦功率的增加而增大,输出功率小于200 mW 时,线宽小于1 kHz,在最高输出功率下线宽为2.3 kHz。激光强度噪声主要由弛豫振荡引起,相对强度噪声（RIN）随着泵浦功率的提高而降低。在1.78W 泵浦功率下,RIN 达到-93 dB/Hz。采用温度和压电两种方式进行了激光调谐。温度调谐范围达到62 GHz。压电调谐范围达到130MHz,响应带宽100 kHz。     

多路快速以太网信号的复用传输研究

提出了一种将多路快速以太网信号复用为千兆位信号,在主干网上传输至接收端再解复用成原来信号的方法,达到了利用现有设备扩容的目的。针对100BASE-TX信号给出了一种复用方案,并对其中关键的同步技术进行了研究。该方案已应用于硬件实现,效果良好。     

基于光纤耦合器的全光纤链路锁相控制

提出了一种基于光纤耦合器的全光纤链路锁相方法。通过光纤交叉互联使得出射光束与本振激光之间以及光纤端面后向回光相互间在光纤耦合器内进行干涉以获得性能指标,利用随机并行梯度下降算法(SPGD)对性能指标进行盲优化控制,实现多路出射光束在光纤端面处的相位锁定。首先建立了这种锁相方法的模型,讨论其锁相控制的稳态条件。搭建了两路全光纤链路锁相实验,并对两路出射光纤激光进行准直发射,通过相机获得的远场干涉条纹图像来判定锁相精度。实验结果表明,在引入正弦相位扰动幅值4个波长和频率2 Hz的情况下,该锁相方法能够将10 s长曝光图像条纹对比度从开环时的0.25提升至闭环时的0.82,单帧短曝光图像条纹对比度从开环时的0.65提升至闭环时的0.98。     

采用NPRO光源的零差相干光通信实验

在空间相干光通信应用中,针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题,研制了单频Nd:YAG非平面环形（NPRO）激光器,其线宽小于1 kHz,相对强度噪声（RIN）低于-150 dB/Hz,具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路,在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验,在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中,接收灵敏度达到-50 dBm,此时误码率为3.210-6。系统灵敏度可接近量子极限,明显优于传统的IM/DD方式,是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。     

基于SPGD算法的自适应光纤耦合器阵列技术研究

自适应光纤耦合器(AFC)是一种可实现高稳定、高效的空间光至光纤耦合的新型自适应光学器件。研究了AFC阵列作为空间激光通信系统接收光端机的可行性。在不同的大气湍流强度下, 利用SPGD算法, 仿真研究了不同子孔径数AFC阵列的闭环控制过程。研究结果表明, AFC阵列技术可缓解大气湍流影响, 改善光纤耦合效率并提高耦合过程的稳定性;当等效接收口径一定时, 随着阵列子孔径数的增加, 光纤耦合效率及控制算法收敛速率都相应提升。     

不同能见度下激光测距仪最大测程的数值算法

为了定量地评估激光测距仪的最大测程,并快速掌握激光测距仪在不同能见度下的具体性能,提出了一种最大测程数值算法,即通过结合激光测距方程和大气透过率计算公式来构建并求解超越方程的方法,可完成最大测程的定量计算。在此基础上,又提出了比例计算法来完成不同能见度下最大测程的等效推算。根据算法原理,分别进行了数值模拟计算,并给出了最大测程与能见度的关系曲线。数值模拟结果表明,该方法可以方便准确地完成多种情况下激光测距机最大测程的计算,具有定量直观、计算精度高、使用方便等优点,为激光测距仪最大测程的检测与评估提供了一种新方案。