1 山西大学物理电子工程学院,山西 太原 030006
2 山西大学计算中心,山西 太原 030006
本文以非线性增益超材料中描述电磁波传输的非线性薛定谔方程为模型,采用拟解法给出了线性增益和非线性损耗平衡下精确的具有非线性啁啾的自孤子解,详细研究了该自孤子在不同非线性电极化或／和磁极化超材料中的存在条件及其传输特性。结果发现,当非线性损耗与线性增益平衡时,超材料中可以存在两种形式的自孤子;而且在不同非线性极化的超材料中两种自孤子的振幅、波宽及空间频率啁啾随着归一化频率、增益系数的变化也不同,这意味着可以通过改变入射波的频率、选择具有不同非线性极化和不同增益的超材料来调节自孤子的传输特性。
超材料 自孤子 非线性啁啾 增益 损耗 metamaterials autosoliton nonlinear chirp gain loss
中国科学院上海光学精密机械研究所空间激光通信及检验技术重点实验室, 上海 201800
合成孔径激光成像雷达系统中可调谐激光器的非线性啁啾，引起回波信号傅里叶频谱的展宽和相位的误差，影响距离向和方位向分辨率。实际测量了激光器的频率非线性，利用光纤法布里珀罗干涉仪，测量激光器频率随时间的变化，得到高阶非线性项，给出了实验结果。以此为依据，研究了点目标回波外差信号的傅里叶频谱。通过改变分析信号的时间采样窗口宽度，压缩频谱宽度和相位误差，降低了非线性影响。在保证相位精度π/4时，得到了优化的时间采样窗口宽度。
光学测量 相干光学 合成孔径激光雷达 非线性啁啾 相位误差 光学学报
2011, 31(12): 1212003
山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
本文求解了描述负折射介质中超短脉冲传输的归一化薛定谔方程，发现负折射介质中可以存在一种非线性啁啾暗孤波。结合负折射介质的特性，详细研究了该啁啾暗孤波的形成条件和传输特性。结果发现，与普通介质中的暗孤波不同，该啁啾暗孤波只能存在于介质的反常色散区，且孤波的速度影响其啁啾和幅度。另外，我们数值研究了该啁啾暗孤波在诸如频率偏移、功率波动和噪声干扰下的稳定性，结果表明，这种啁啾暗孤波在有限的扰动下具有很好的稳定性。
非线性啁啾 暗孤波 负折射介质 nonlinear chirp dark solitary wave negative index materials
中国科学院 上海光学精密机械研究所 中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室,上海 201800
可调谐激光器产生的非线性啁啾相位误差会降低合成孔径激光成像雷达(SAIL)的距离向分辨率。已有的补偿算法中使用的相移公式存在估算误差,外差脉冲补偿方法也存在补偿误差。由理论推导得到适合于实际有限数据的相移公式,对理想相移公式产生估算误差的物理原因进行了分析。建立了条带扫描模式下星载SAIL的计算机仿真模型,并对两个相移公式的估算误差、整体补偿和逐一扫描滤波补偿两种方法的补偿误差进行了模拟。仿真结果验证了理论推导结论。最后,给出了减少SAIL非线性啁啾补偿算法中估算误差和补偿误差的方法。
合成孔径激光成像雷达 非线性啁啾 补偿算法 误差分析 距离向分辨率
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
合成孔径激光成像雷达发射的信号一般为线性啁啾激光信号, 然而激光器的实际扫频特性会产生二次及高次等非线性项。非线性项的存在会造成相位误差, 导致距离向成像聚焦模糊, 降低距离向成像分辨率, 因此必须对光源的非线性啁啾进行补偿。因此提出非匹配参考通道匹配滤波算法对非线性啁啾相位误差进行克服。仿真结果显示, 距离向图像可以得到较好压缩。同时, 还分析了参考通道长度及非线性贡献比例等不同参数环境下的距离向压缩效果。
合成孔径激光成像雷达 非线性啁啾信号 距离向压缩 相位二次项 匹配滤波
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
合成孔径激光成像雷达中啁啾激光光源的非线性会严重影响距离向的成像聚焦。基于参考通道非线性测量和相移计算进行目标通道啁啾非线性补偿的概念, 提出了一种对目标物点反射信号逐一滤波和校正的方法。建立了该方法从外差探测到距离向成像的一般性数学流程。以星载合成孔径激光成像雷达为模型, 进行了计算机仿真, 研究了滤波器宽度、非线性大小对距离向压缩脉宽的影响, 通过分析得到了合适的滤波器宽度, 验证了本方法的可行性。
合成孔径激光成像雷达 非线性啁啾 距离向分辨率 线性调频信号
