在太赫兹通信技术快速发展的背景下, 建筑遮挡、恶劣天气等原因导致的复杂、弥散信道对通信安全性、可靠性提出新的挑战。太赫兹通信的保密属性在通信网络的广域性下隐含泄露、窃听等风险, 研究现有的加密和防窃听手段在太赫兹通信中的可行性, 推动物理层安全技术的创新与应用, 实现信息的稳定安全传输, 成为具备研究价值的热点问题。本文从安全通信角度出发, 分析部分现有物理层加密与防窃听方法, 总结其在太赫兹通信领域中的融合应用与效果, 并对其未来发展趋势进行展望。

针对圆周合成孔径雷达成像模式下应用参数化估计的三维成像算法效率低、精度差的问题, 提出一种基于最小能量准则的参数估计圆周SAR三维成像算法。该算法首先对成像场景进行粗略网格划分, 利用参数估计的方法得到目标的粗略位置, 其次利用最小能量准则和精细化网格的方法得到目标精确三维位置和散射强度系数, 最后通过CLEAN技术消除已估计点带来的影响, 实现场景的三维成像。仿真实验结果表明: 所提成像方法能有效对圆周观测下目标进行三维成像, 同时与传统算法相比, 解决了传统算法效率低、对目标估计不准确的问题, 验证了所提算法的有效性。

为了实现高隔离度的收发隔离, 采用一种偏振收发隔离光学系统, 利用琼斯矩阵进行了理论分析,验证了偏振隔离在收发同轴光学系统中的可行性。采取空间隔离来抑制回波进入接收系统, 研究了模拟系统中偏振分束镜前表面楔角大小对收发隔离度的影响。结果表明, 在达到一定楔角时, 可取得100dB收发隔离度。这一结果对收发同轴光学系统的设计具有一定指导意义。

太赫兹(THz)脉冲整形技术在量子理论、生物医学成像、安全检查、亚毫米波通信等领域都具有重要的学术价值和应用前景。概述了基于飞秒脉冲的整形技术和新型太赫兹辐射材料整形技术，分析了太赫兹脉冲整形器件整形技术目前的研究状况，并对各种整形方法的发展进行了展望。

根据瑞利-索末菲标量衍射理论分析了相位连续变化型波带片对高斯光束的衍射特性。在高斯光束入射下，对相位连续变化型波带片光轴和焦平面上的太赫兹强度分布特性进行了模拟，分析了入射光束的束腰半径和束腰位置对衍射场的影响，并与平面波入射的情况进行了对比。数值结果显示，相位连续变化型波带片可以实现对高斯分布太赫兹波的聚焦。相位连续变化型波带片的衍射规律与薄透镜的聚焦规律相似。通过合理调整束腰与波带片之间的距离可以保证衍射效率在85%以上。与平面波相比，高斯光束入射下的焦点处中心场强较小，但衍射效率较高。

A novel optical fiber evanescent-wave (EW) sensing platform combining a taper and a refractive index (RI) gel residue is proposed. The platform includes two identical large core multimode fibers perpendicularly positioned to each other: one for excitation light delivery (i-fiber) and one for EW fluorescent signal collection (r-fiber). One end of the r-fiber is decladded to expose a segment of a cylindrical fiber core terminated with a taper. A small drop of rhodamine 6G (R6G) solution sample is distributed in such a way that it surrounds the side wall of the cylindrical portion of the core and covers the i-fiber end face. The fluorescent signal is recorded under the following conditions: 1) the entire taper is exposed to air; 2) the entire taper is immersed into a large gel block; 3) the taper is covered with a gel residue. A dramatic rise of the fluorescence signal is observed in the third case, which is over 20 times more than the level achieved from the first two cases. We reveal that the intensive mode coupling in the sandwiched air-gel-taper architecture accounts for this phenomenon, which is discussed in detail.

The critical findings associated with end-face total internal reflection (TIR) phenomemon we proved before are reported. In particular, these findings reveal that the end-face-TIR capable rays experience enormous mode mixing when encountering a roughened end face. As a result, 94% of the overall detectable power is contributed by this effect. With a smooth fiber end face, this figure is mere 52%. We interpret the mechanism behind these unusual phenomena and its significance for the performance enhancement of fiber optic evanescent wave sensor.

采用体布拉格光栅作为商用二极管激光阵列外腔,通过将每个单元发出的光反馈回相邻单元实现了外腔锁相。采用这种方法对发光单元宽度为100 μm、周期为200 μm,由49个单元构成的二极管阵列进行了外腔锁相实验,在远场获得了高光束质量、窄带宽的稳定输出。二极管激光阵列自由运转下功率为15 W,经外腔锁相后输出功率为3.67 W,对应光束远场发散角1.47 mrad,光谱的峰值半宽由1.7 nm压窄到0.17 nm。

根据热传导方程,对侧面泵浦复合薄片新结构的热效应进行了分析,求解出侧面泵浦薄片晶体内的温度、应力以及等效热焦距,模拟分析了晶体厚度,边界条件等对晶体热效应的影响。对比分析了同等条件下非复合晶体和复合晶体的温度、应力及热焦距。计算和数值模拟表明:同等条件下复合后晶体中心到边缘的温差、应力和非复合时相比减少了近25％,等效热焦距增大到非复合时的2倍左右,为进一步优化激光器设计,补偿热效应提供了依据,为提高激光输出的稳定性奠定了理论基础。