为提高光载无线(radio over fiber, ROF)中光生毫米波的倍频系数及降低系统的复杂度, 提出了一种基于级联双驱动马赫曾德尔调制器(dual-drive Mach-Zehnder modulator, DMZM)与高非线性光纤(highly nonlinear fiber, HNLF)相结合的24倍频毫米波光载无线通信系统; 通过调节参数使两个调制器均工作在最大偏置点, 产生频谱纯净的四阶光边带, 采用单边带调制的方式将数据信号加载到4阶边带而后两边带耦合传输, 经过HNLF的四波混频效应后滤波得到12阶光边带, 最终由光电探测器(photo detector, PD)拍频生成高质量的24倍频毫米波信号。此外, 分析了HNLF的长度、入纤光功率以及标准线性光纤对系统性能的影响, 仿真结果表明, 当系统处于无差错传输时, 背靠背(back-to-back, BTB)传输与经30 km光纤传输后的功率代价为2.5 dB。该方案结构简单、成本低廉、倍频系数高, 为微波光子学的发展提供了一种新途径。

提出了一种基于双驱动马赫-曾德尔调制器（DD-MZM）的激光测距技术。通过对DD-MZM的单路进行调制可产生测距用的类双频光源，DD-MZM中两路光的时间延迟差很小，可有效抑制两路光拍频信号的强度噪声。为了进一步抑制由温度变化造成的两路光的相位差噪声，通过实时反馈控制DD-MZM的直流输入端，补偿了两路的相位差。首先基于光场传输函数建立了测距理论模型，分析了相位反馈控制的机理；然后基于理论模型搭建了测距系统，采用降频法采样信号；最后利用相位法反演出距离值。结果显示，在动态控制相位差后，系统相位差的长期漂移抑制比可达11 dB，距离测量的稳定度达到0.4 μm。该方案有利于提高激光测距系统的稳定性和集成度。

该文设计了一种双驱动足直线超声电机, 其振子具有对称圆锥变幅杆的双驱动足结构, 工作模态为相互正交的2个三阶弯曲振动。建立了振子有限元模型, 分析了振子主要结构参数尺寸对2个柱面驱动足模态的影响规律。并基于此以降低2个驱动足工作模态频率差, 提高工作模态与干扰模态频率差为多重目标, 对振子尺寸进行了优化设计。实验测试结果表明, 优化后2个驱动足工作模态频率差降低了67.2%, 所设计的双足直线超声电机最高速度大于320 mm/s, 最大负载大于11 N。

设计并实验验证了一种基于双驱马赫-曾德尔调制器(DDMZM)和受激布里渊散射(SBS)窄带光子滤波的新型镜像抑制微波光子混频器结构。将射频(RF)和本振(LO)信号分别输入至DDMZM上下臂的射频端口,控制偏置电压,使得由RF和LO信号所引起的光边带之间满足等效相位调制关系,以抑制由RF同LO光边带拍频产生的带内干扰中频(IF)信号。进一步地,借助SBS损耗谱的窄带光子滤波特性,将有用RF光边带同LO光边带之间的等效相位调制关系转换为强度调制,实现了有用IF信号的产生。实验结果表明:该混频器的镜像抑制比(IRR)可达43dB,在6~20GHz的RF信号以及0.5~1.5GHz的IF信号工作频段,系统的IRR性能可分别保持在35dB~40dB的水平上。

基于级联的双驱动马赫-曾德尔调制器，提出了一种大范围可重构的超宽带信号产生方案。理论分析和仿真结果表明，通过调节输入到双驱动马赫-曾德尔调制器两个射频端口的信号的相对时延以及调制器的偏置电压，可实现一阶到五阶超宽带脉冲的任意产生；同时，调节双驱动马赫-曾德尔调制器两臂信号的相对时延还可实现超宽带脉冲的极性可调。

光与物质的相互作用可以产生许多奇特的量子光学现象, 电磁诱导透明和电磁诱导吸收是其中最典型的现象.本文在通常的Λ型三能级系统中引入射频场作用于激发态的精细结构能级之间，组成光学-射频双驱动场共同激发原子的相干跃迁，使系统的吸收特性出现电磁诱导透明和电磁诱导吸收两种量子相干效应.通过讨论双驱动场开启后直到系统达到稳定的量子相干过程，分析电磁诱导透明和电磁诱导吸收随时间的产生和转化，得到两种量子相干现象之间的关联性及对其进行量子调控的方法.

基于单个双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM)，提出一种宽且平坦的可调谐光学频率梳(OFC)的产生方案，其结构简单、易于实现、成本低。对方案原理进行理论分析，利用Optisystem 7.0软件进行仿真研究。结果表明，产生的OFC梳线数目不多，但平坦度较好，中心频率和梳线间距均可独立调谐。可调谐光源的中心频率决定了OFC的中心频率。将基于光外差法产生的微波射频信号作为DDMZM的驱动信号，确定了OFC的梳线间距，最大可达150 GHz，有效频谱带宽为600 GHz。

设计了一种利用微波光子滤波器(MPF)实现频率可调谐的光电振荡器(OEO)。该模型通过双驱动Mach-Zehnder调制器(DD-MZM)和啁啾光栅形成高Q值的MPF, 得出OEO的振荡频率是关于光源波长和DD-MZM直流偏置电压的函数, 通过对光源波长或DD-MZM偏置电压的调整, 可实现振荡频率调谐功能。同时, 在电域上, 利用RF耦合器和RF延时线形成两路具有延时差的反馈信号, 通过合并后反馈至DD-MZM, 从而有效地抑制边模。理论和仿真实验表明, 针对不同的调谐范围可实现粗调和微调的功能。

光学成像检测设备的快速自动对焦是基于机器视觉快速缺陷检测的关键，为了解决检测过程中不同倍数物镜景深（0.5~91 μm）跨度大以及被检测物体振动给快速对焦造成的影响等问题，提出了基于激光三角法的显微镜离焦在线检测及补偿方法。该方法利用激光三角法进行离焦量和离焦方向的快速探测，使用由行程100 μm的压电陶瓷和行程25 mm直流电机构成的宏微双驱动结构协同控制完成大范围对焦任务。实验结果表明，构建的宏微结构对焦方式可以在0.4 s内实现高倍物镜±0.5 μm景深至低倍物镜±91 μm景深大范围的快速自动对焦，并实现被检测物体±3 μm振动范围的快速自动跟随对焦。该方法满足了新一代薄膜场效应晶体管液晶显示器（TFT-LCD）工业检测装备对自动化对焦范围、速度和精度的要求，同时可应用在平板显示器（FPD）检测、线路板检测、生物医学和自动机器装配等领域。