随机并行梯度下降算法(SPGD)是一种基于直接性能指标优化的相位控制方法, 在自适应光学中有较好的适用性。该算法主要包含增益系数和随机扰动幅度两个可变参数, 其取值对算法收敛性有很大的影响。对双边SPGD算法实现收敛时参数的取值要求进行研究, 结合算法原理分析了算法参数的取值范围, 并通过大量仿真实验找出所有使双边SPGD算法收敛的增益系数和随机扰动幅度值; 得到随机扰动幅度的取值下限, 理论和仿真分析了下限存在的原因及取值; 在相干合成中存在相位噪声, 研究了不同相位校正器参数的情况下可使算法收敛的参数的取值范围。
2021-02-24 14:04:20 4.35MB 自适应光 随机并行 相位控制 梯度估计
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基于最近发展的描述海洋湍流的空间功率谱函数和线性介质中广义惠更斯-菲涅耳积分公式,推导了多高斯-谢尔模型光束的光强、相干度及光束质量分子M2的解析表达式,研究了海洋湍流对多高斯-谢尔模型光束传输特性的影响。数值计算结果表明,海洋湍流对多高斯-谢尔模型光束传输特性有着重要影响。适当地选择光束参数,在远场光强不仅可以形成平顶分布,而且这种平顶分布在湍流中能够保持相当长的距离,并且多高斯-谢尔模型光束的级次N越大,湍流诱导的光束扩展越小。
2021-02-23 18:04:51 975KB 海洋光学 多高斯-谢 相干度 M2传播因
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研制了一套人眼安全的全光纤相干多普勒激光测风雷达系统。系统采用1550 nm 全光纤单频保偏激光器作为激光发射光源,激光器单脉冲能量0.2 mJ,重复频率10 kHz,脉冲半高全宽400 ns,线宽小于1 MHz。激光雷达接收望远镜和扫描器口径100 mm,采用速度方位显示(VAD)扫描模式对不同方位的视线风速进行测量,使用平衡探测器接收回波相干信号,通过1 G/s的模拟数字(AD)采集卡对相干探测信号进行采集,在现场可编程门阵列(FPGA)数字信号处理器中进行1024点快速傅里叶变换(FFT)得到不同距离门回波信号功率谱信息。对于获得的各方位视线风速,研究采用非线性最小二乘法对激光雷达测量的风速剖面矢量进行反演。激光雷达与风廓线雷达测量的风速进行了对比,两者测量的水平风速,风向和竖直风速相关系数分别为0.988,0.941和0.966。
2021-02-23 18:04:31 2.96MB 遥感 风速 多普勒激 风廓线雷
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为了测量毫秒脉冲激光辐照非透明材料的在线应力及应力应变演化的过程,基于光学干涉理论,针对大功率固体激光器与材料的相互作用,采用马赫-曾德尔干涉的方法,得到了材料损伤的干涉条纹。通过对干涉条纹变化的分析与处理,可以得到材料在线应力及其演化过程。基于光学干涉理论,选择单晶硅作为实验材料,建立comsol仿真模型,并在理论及仿真的基础上开展实验。实验与仿真的r(x)方向误差在11.7%~33.91%之间,z(y,z)方向误差在20.25%~31.34%之间,说明用马赫-曾德尔干涉的方法测量非透明材料的应力具有可行性。实验研究为激光与非透明材料作用过程中在线应力损伤及演变过程研究提供了一个新的方法。
2021-02-23 14:02:45 3.81MB 相干光学 毫秒脉冲 单晶硅 热应力损
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随着传输容量和传输距离的增大,光纤克尔非线性效应越来越明显,已成为目前限制光纤通信系统性能的主要因素。详细介绍了数字向后传播算法、微扰法等光纤通信中克尔非线性补偿技术的基本原理,分析了这些技术的发展现状,比较和总结了各算法的优缺点,对各技术的应用前景进行了展望。
2021-02-22 10:05:05 2.74MB 光通信 光纤克尔 非线性补 相干通信
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以波动方程和受激拉曼散射(SRS)物质方程为基础,采用光种子法,建立了固体相干反斯托克斯拉曼频移器的归一化耦合波方程,研究了晶体中反斯托克斯光转换效率。在脉冲抽运条件下分析了归一化增益系数G、归一化相位失配系数ΔK以及一阶斯托克斯光种子的归一化光场振幅ψs0三个变量对固体相干反斯托克斯拉曼频移器的影响,并作出了一系列相应曲线,由所得曲线估算了各归一化变量的合理取值范围。分析结果表明,在ΔK=0时,通过增大ψs0来打破拉曼增益抑制的影响,其转换效率峰值可达到44%。而当ψs0较弱时,可选取合适的相位失配系数,反斯托克斯光转换效率可达40%。
2021-02-13 11:03:52 2.96MB 激光器 相干反斯 斯托克斯 固体拉曼
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从码字的非周期互相关函数出发,分析异步相干扩时光码分多址(OCDMA)系统的多址干扰(MAI)和差拍噪声(BN)。干扰用户不同的传输时延,非周期互相关强度均值随之变化,差拍噪声和多址干扰也随之变化。给出了差拍噪声和多址干扰与非周期互相关强度均值的关系,讨论了异步相干扩时OCDMA系统的误码率(BER)与非周期互相关强度均值的关系。最后,以码长511的Gold码为例,针对干扰用户之间不同的传输时延,得到了异步相干扩时OCDMA系统的误码率上界与平均误码率性能。在平均误码率情况下,OCDMA系统能支持12个干扰用户,而在最差情况下(误码率上界),系统容纳的干扰用户数不超过4个。
2021-02-10 16:06:11 508KB 光通信 光码分多 多址干扰 差拍噪声
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The feasibility of measuring crater geometries by use of optical coherence tomography (OCT) is examined. Bovine shank bone on a motorized translation stage with a motion velocity of 3 mm/s is ablated with a pulsed CO2 laser in vitro. The laser pulse repetition rate is 60 Hz and the spot size on the tissue surface is 0.5 mm. Crater geometries are evaluated immediately by both OCT and histology methods after laser irradiation. The results reveal that OCT is capable of measuring crater geometries r
2021-02-10 16:05:36 838KB 组织消融 光学相干 CO2激光 170.1020
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We experimentally and theoretically investigated the performance of a fiber-optic based Fourier-domain common-path optical coherence tomography (OCT). The fiber-optic common-path OCT operated at the 840-nm center wavelength. The resolution of the system was 8.8 \mum (in air) and the working depth us
2021-02-10 16:05:36 395KB 光学相干X 傅里叶光 110.4500 070.0070
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Spectral domain polarization-sensitive optical coherence tomography (SDPS-OCT) is a depth-resolved polarization-sensitive interferometry which integrates polarization optics into spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT). This configuration can obtain birefringence information of samples
2021-02-10 16:05:35 835KB 光学相干 双折射 偏振 170.4500
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