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。

为了在多波段图像融合中选用合适的直觉模糊化方法来处理不确定性问题, 对 5种常用的直觉模糊集方法在多波段图像融合中的应用进行了比较。首先将多波段图像进行直觉模糊化处理, 对隶属度图像进行去模糊化得到直觉模糊图像; 然后, 将直觉模糊图像进行非下采样轮廓波变换(Nonsubsampled contourlet transform, NSCT), 对低频图像进行直觉模糊化处理, 所得隶属度作为权重进行加权融合, 高频使用取大规则进行融合; 最后通过逆变换得到融合图像。对融合结果采用主观人眼视觉观察和客观评价指标体系进行分析比较, 得到较好的直觉模糊集方法的优势性能。实验结果表明, 与 Sugeno、Yogita、Yager及 Chaira四种直觉模糊化方法相比, Bala直觉模糊化方法可以有效提高融合结果的亮度和对比度, 而且融合结果边缘清晰, 纹理特征明显, 具有更好的视觉融合效果和客观质量评价。

在以单模光纤作为量子信道,并采用光子偏振编码方式的量子密钥分发过程中,光纤的双折射效应会导致光子在光纤中传播时其偏振态发生随机变化,使安全密钥的最终成码率大幅度降低.利用两个四分之一波片和一个半波片的组合作为校正器,可以实现对任意偏振态的校正补偿.建立了一种以该类偏振校正器为执行机构的基于随机并行梯度下降控制算法的实时偏振补偿仿真控制模型,讨论了算法的随机扰动幅度、增益系数与收敛速度的关系,分析了算法对于偏振的校准能力.通过实验对算法的性能进行了验证.实验结果表明,经过一定次数的迭代后可将系统的偏振消光比校正到一个比较理想的状态.

量子密钥分发是一种能够提供物理上安全的密钥分发方式,如今已成为信息安全领域的热 门研究学科,但在量子密钥分发中其成码速度的限制影响了它的实际应用性。提高LD驱动脉 冲调制速度,可以有效地提高信号发射速度,加快量子密钥分发的成码速率。采用循环驱动的 方法,在时钟频率200 MHz的条件下,基于FPGA实现了200 MHz的脉冲调制速度。实验结果显示, 采用该方案产生触发脉冲驱动LD, 输出量子信号的抖动小于2 ns,满足了量子密钥分发的要求。

采用高温等离子体非化学气相沉积技术与溶液掺杂相结合的方法制备了Yb3+掺杂微结构光纤。该光纤在波长976 nm处的损耗为7.5 dB/m，表明光纤对976 nm波长的抽运光具有较好的吸收效率。为测试所制备光纤的激光性能，分析了该光纤的荧光特性，并搭建了后端抽运飞秒激光放大系统。采用3 m光纤，以脉宽为150 fs，重复频率为50 MHz，中心波长为1030 nm的飞秒激光作为种子光，成功将138 mW的飞秒激光放大到605 mW，且模场呈高斯分布。实验结果验证了该掺杂微结构光纤制备方法的可行性，并为未来探索掺杂微结构光纤制备的新方法，探索高功率Yb3+掺杂微结构光纤飞秒激光放大器和激光器打下了前期基础。

在量子保密通信蓬勃发展的今天,基于自由空间的量子密钥分发是一个重要的研究方向。 它将在未来全球量子通信网络中扮演重要的角色。介绍了自由空间量子密钥分发控制系统中的电子学设计, 选用Xilinx公司的VirtexII-Pro系列芯片,使用内部的PowerPC405嵌入式硬核加上功能逻辑模块 实现最终量子密钥的提取和外围电路的控制,提高了全系统的集成度和可靠性。该设计成功应用 于白天1 km量子密钥分发实验,成码率大于1.5 kbps。