梁宇 1,2,3刘铁根 1,2,3刘琨 1,2,3,*江俊峰 1,2,3李亚凡 1,2,3
1 天津大学精密仪器与光电子工程学院, 天津 300072
2 天津大学光电信息技术教育部重点实验室, 天津 300072
3 天津大学光纤传感研究所, 天津 300072
在可燃冰开采钻井气体环境监测中,受制于开采井的尺寸和深度条件,传统的怀特池、赫里奥特池等长光程气室难以下井,因此难以通过增加光程的方式降低仪器最低探测体积分数。从信噪比角度出发,将变分模态分解(VMD)算法与Savitsky-Gorai(S-G)滤波算法相结合,对研制的甲烷-二氧化碳混合气体探测仪器中电子器件产生的高斯白噪声和光学器件产生的标准具噪声进行降噪处理,降低仪器最低探测体积分数。以甲烷气体为例,首先进行二次谐波仿真实验,与传统的经验模态分解(EMD)算法相比,基于VMD的滤波算法在信噪比提升和信号自适应等方面具有优势,在仪器最低探测体积分数方面有了较高的改善。在40 cm吸收光程下,系统的信噪比为21.7 dB,线性相关系数为0.9940,最低探测体积分数可达6.7×10 -6,为实现可燃冰海上开采气体环境实时精确监测打下了坚实的基础。
光纤光学 可调谐二极管激光吸收光谱 变分模态分解 二次谐波 降噪
西安邮电大学电子工程学院, 陕西 西安 710121
通过抑制微波光子链路中的非线性失真因子可以提高MPL的带宽和无杂散动态范围(SFDR)。提出了一种基于双电极马赫-曾德尔调制器和平衡探测的线性化方案,该方案结合了相位控制,优化偏置电压以及平衡探测技术,理论分析结果显示,系统可消除二阶谐波失真(HD2),抑制三阶交调失真(IMD3)和五阶交调失真(IMD5)。利用OptiSystem软件进行了仿真分析,结果显示:二阶交调失真和HD2被完全消除,IMD3和IMD5被抑制在基底噪声以下,其中,IMD3被抑制约45.76 dB,三阶SFDR达到114 dB·Hz 2/3,五阶SFDR达到137.97 dB·Hz 4/5。
探测器 平衡探测 线性化方法 三阶交调失真 二阶交调失真 二阶谐波失真 光学学报
2019, 39(11): 1104001
设计了基于时间波长交织技术的多通道连续型光子时间拉伸模数转换(PTS-ADC)系统。研究了互补型双马赫-曾德尔调制器(MZM)结构对多通道连续型PTS-ADC的性能影响。通过理论推导验证了互补型双MZM抑制PTS-ADC中二阶谐波产生的原理。设计了一种基于互补型双MZM的连续型PTS-ADC系统,利用Optisystem软件对该系统进行仿真研究,对频率为6 GHz的射频(RF)信号进行模数转换。仿真结果表明,基于互补调制的多通道连续型PTS-ADC系统可以对RF信号实现降频处理及连续采样,实现了4.69的有效量化位数。
光通信 模数转换器 光子时间拉伸 互补调制 二阶谐波抑制 激光与光电子学进展
2018, 55(2): 020603
1 装备学院研究生院, 北京 101416
2 装备学院光电装备系, 北京 101416
研究了互补型双马赫-曾德尔调制器(MZM)结构对光子时间拉伸模数转换器(PTS-ADC)的性能影响。通过理论推导验证了互补型双MZM抑制PTS-ADC中二阶谐波产生的原理。设计了一种基于互补型双MZM的PTS-ADC系统, 利用Optisystem软件进行仿真研究, 分别对5组不同的输入射频(RF)信号进行模数转换(10, 15, 20, 25, 30 GHz), 对比互补型双MZM和单输出MZM作为电光调制器时, 各系统对RF信号采样恢复的频率值。仿真结果表明, 互补型双MZM结构可以有效抑制二阶谐波, 提高了PTS-ADC的量化精度。
光通信 模数转换器 光子时间拉伸 互补调制 二阶谐波 中国激光
2017, 44(12): 1206001
湖南大学计算机与通信学院, 湖南 长沙 410082
光与超常介质相互作用时,光的磁场也变得很重要。超常介质的色散磁导率导致光与超常介质的非线性相互作用呈现出许多新特性。总结了超常介质中二阶非线性光学现象的国内外研究进展,报道了在三阶非线性超常介质中光的传输特性方面的研究结果,包括传输模型的建立、调制不稳定性、孤子和自聚焦现象等。
非线性光学 超常介质 负折射 调制不稳定性 孤子 自聚焦 倍频 参量放大
