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 光空间调制技术的研究进展

毛一聪 王惠琴 张悦 曹明华

[摘要]光空间调制(OSM)作为一种新型的光多输入多输出(OMIMO)技术,利用空间域激光器索引号额外携带信息,有效地提高了系统的传输速率和能量效率;同时,由于每符号周期仅激活一个激光器传递信息,较好地解决了传统OMIMO系统...

 PDF全文光电工程 | 2020, 47(03):190712

 无线光通信中的增强型光空间调制

张悦 王惠琴 曹明华 黄瑞

[摘要]针对传统光空间调制传输速率低、激光器利用率不高等问题,提出了一种激活激光器数目可变的增强型光空间调制(EOSM)系统。通过每次激活一个或两个激光器的索引组合增大空间域映射,并结合脉冲位置调制(PPM)的特点来区分不...

 PDF全文光学学报 | 2020, 40(03):0306001

 联合效应影响下脉冲位置调制的大气光多输入多输出系统的误码率

张悦 王惠琴 曹明华 雷景丽 王道斌

[摘要]研究了大气衰减、湍流、瞄准误差和空间相关性共同作用的联合效应对大气无线光多输入多输出(MIMO)系统误码率(BER)的影响。利用泊松计数模型和指数相关模型,推导了联合效应下脉冲位置调制(PPM)的最大似然检测准则;采...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2019, 56(09):090602

 高非线性光子晶体光纤中飞秒脉冲压缩(特邀)

侯尚林 雷景丽 吴七灵 王道斌 李晓晓 王慧琴 曹明华

[摘要]采用全矢量有限元法和分步傅里叶法模拟计算了高非线性光子晶体光纤在近红外光谱区(特别是在850 nm)的飞秒脉冲孤子效应压缩, 提出了一种新的反常群速度色散(?茁2=-50.698 ps2/km)、小高阶色散和高非线性(γ=268.419 1...

 PDF全文红外与激光工程 | 2019, 48(01):0103004

 沙尘信道下激光通信系统的性能分析

曹明华 姚 宇 宋梨花 王惠琴

[摘要]沙尘对激光信号的散射和吸收作用会引起激光信号的严重衰减, 本文结合我国沙尘粒子的半径分布特征, 在考虑含水影响的基础上, 研究了沙尘对激光信号衰减特性的影响, 得到了接收端信噪比的表达式;同时针对OOK调制, 推导...

 PDF全文发光学报 | 2019, 40(05):659

 太赫兹正六边形光子晶体光纤的液体传感

丁润琪 侯尚林 雷景丽 王道斌 李晓晓 王慧琴 曹明华

[摘要]设计了一种分别填充水、酒精和苯炔等边三角形空气孔纤芯、包层空气孔排列为正六边形结构、以环烯烃共聚物作为基底材料的光子晶体光纤, 利用有限元法模拟了0.3~1.5 THz频带内的液体传感特性。结果表明, 设计的光子晶...

 PDF全文发光学报 | 2019, 40(02):272

 湍流信道中的分层光空间调制

王惠琴 李亚婷 曹明华 包仲贤

[摘要]将分层技术引入光空间调制中,同时激活两个分别采用脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)的激光器,构建一种适用于湍流信道的分层光空间调制(LOSM)系统。在详细介绍系统中层映射和比特映射原理的基础上,推导出分层光空...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(07):0706001

 广义无线光空间调制中的低复杂度OB-MMSE检测算法

曹明华 宋梨花 王惠琴 王道斌

[摘要]针对传统光空间调制传输速率和激光器利用率较低,且要求激光器数目必须是2的整数次幂的问题,通过同时激活多个激光器并结合脉冲位置调制构建了一种适用于无线光通信的广义光空间调制(GOSM)方案。针对最大似然译码(ML)算...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(12):1206002

 相干光FBMC/OQAM系统的整数频偏估计与补偿方法

崇涵丹 王道斌 元丽华 李晓晓 曹明华 王惠琴

[摘要]针对激光器频偏较大的场景,研究了相干光滤波器组多载波通信(CO-FBMC/OQAM)系统的一种整数频偏估计与补偿方法。对以前的分数频偏研究工作进行了扩展,设计了一种混合型的训练序列结构。利用这种训练序列,不仅能完成分数...

 PDF全文光学学报 | 2019, 39(12):1206008

 双波长激光耦合共焦系统研究

曹明坡 胡明勇 赵础矗 吕 敏 张 健 王 位

[摘要]以波长分别为633 nm和1319 nm的激光为例研究了激光耦合共焦系统。 为满足两种波长的激光合束聚焦后的会聚角小于10°的设计要求, 提出了两种解决思路:一是用反射镜和二向色镜 使双波长激光实现共光路,然后经离轴抛...

 PDF全文量子电子学报 | 2019, 36(05):556

 一种可变远距离收发共用折射光学系统的设计

王 位 胡明勇 赵础矗 吕 敏 曹明坡 张 健

[摘要]为简化系统结构,将激光发射系统与成像接收光学系统合二为一,设计了一种可变远距离收发共用的折射式光学系统。该系统使用分光镜将1064 nm激光和可见光分离,通过调节成像系统焦面及发射系统前透镜位置,可对300~2000 m...

 PDF全文量子电子学报 | 2019, 36(05):539

 基于CCD图像处理的双波长激光聚焦点定位方法

张 健 胡明勇 吕 敏 赵础矗 曹明坡

[摘要]随着光纤耦合激光器的应用需求不断增大,对光纤与激光器的耦合效率要求也随之增大。不同波长激光的聚焦点位置存在差异, 激光聚焦点位置是影响耦合效率的重要因素之一,对激光聚焦点的精准定位具有一定的实用性。设计一...

 PDF全文量子电子学报 | 2019, 36(03):317

 基于CPU+GPU的大视场物镜成像畸变实时校正

李明杰 胡明勇 张健 曹明坡 王位

[摘要]针对工业大视场物镜畸变成像的实时校正问题, 提出一种校正算法和CPU+GPU并行加速方案.根据光学畸变理论和相机标定技术, 建立非球面畸变校正模型.利用棋盘样板计算光学中心和估计畸变系数, 设计校正算法.在CPU+GPU并行...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(06):0611002

 无水冷LD侧面泵浦Nd∶YAG固体激光放大器

曹明真 刘学胜 徐爱东 董剑 刘友强 何欢 王智勇

[摘要]通过对行波放大器储能及小信号增益进行理论计算, 模拟出输出激光特性, 即随着放大器泵浦电流的增加, 放大器增益介质内储存能量和小信号增益系数快速增长,提取效率达到76%以上.输出能量随放大器泵浦电流的增加, 呈线性...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(05):0514003

 兰州地区夜间光强起伏特性实验

王惠琴 李源 胡秋 包仲贤 曹明华

[摘要]在兰州地区夜间进行了链路长为610 m的激光传输实验, 研究了晴、阴、沙尘、雨夹雪天气下光强起伏的统计特性.采用闪烁法测量了不同天气下的大气折射率结构常数C2n, 分析其最大值、最小值、均值和标准差, 得到实验期间C...

 PDF全文光子学报 | 2018, 47(04):0401001

 Nd: YAG调Q激光器失稳现象的理论及实验研究

曹明真 刘学胜 何 欢 刘友强 王智勇

[摘要]报道了一种Nd: YAG调Q短脉冲激光器失稳现象的理论分析及实验研究。短脉冲调Q激光器运行过程中, 会有多种因素导致其不能稳定输出符合目标值的脉冲激光, 即出现失稳现象。实验过程中发现, 输出镜处的干扰光会导致短脉冲...

 PDF全文红外与激光工程 | 2018, 47(11):1105005

 700 mJ紧凑型激光二极管抽运Nd∶YAG主振荡功率放大系统

董剑 刘学胜 司汉英 彭超 曹明真 何欢 刘友强 王智勇

[摘要]报道了一种紧凑型激光二极管(LD)侧面抽运的高能量全固态Nd∶YAG主振荡功率放大系统。放大系统整体采用半导体制冷器进行冷却, 实现了激光系统的紧凑化和小型化。主振荡器使用了直径为7 mm、长度为100 mm、掺杂浓度(原...

 PDF全文中国激光 | 2018, 45(05):0501004

 基于BreedPSO算法及交叠法的紧凑型大角度双自由曲面透镜设计

谭叶青 李萍 李潇 曹明 曹建军 钱维莹 高淑梅

[摘要]为了获得LED扩展光源大角度均匀照明, 采用双自由曲面, 设计了大角度紧凑型透镜。利用角度扩大函数使内自由曲面对光线发散 , 根据矢量Snell定律确定点源透镜的外自由曲面。采用交叠法优化双自由曲面扩展光源透镜模型,...

 PDF全文光学技术 | 2018, 44(01):123

 双程放大740 mJ TEC冷却LD泵浦Nd∶YAG激光器

刘学胜 董剑 徐爱东 彭超 刘友强 曹明真 何欢 王智勇

[摘要]报道了一种实现高能量输出的激光二极管(LD)泵浦无水冷全固态Nd∶YAG双程放大器结构。 整个放大系统采用了泵浦与晶体棒集成的模块以及半导体制冷器(TEC), 从而实现了激光系统的小型化。总腔长为730 mm。在10 Hz重复频...

 PDF全文发光学报 | 2018, 39(07):991

 多波长半导体激光阵列端泵Nd∶YAG脉冲激光器

彭 超 刘学胜 司汉英 董剑 曹明真 刘友强 王智勇

[摘要]研制了无温控多波长激光二极管阵列端面泵浦Nd∶YAG电光调Q激光器。采用4 000 W多波长准连续激光二极管阵列作为泵浦源, 快轴准直镜与透镜导管作为泵浦耦合系统, 端面泵浦6 mm×60 mm的Nd∶YAG晶体, 并采用RTP晶...

 PDF全文发光学报 | 2018, 39(02):162

 湍流信道下光空间调制信号的压缩感知检测

王惠琴 宋梨花 曹明华 王道斌

[摘要]在光空间调制系统中采用最大似然检测算法可以获得最优的误码性能, 但算法的译码复杂度限制了其实际应用。本文依据光空间调制激光器映射向量, 并结合脉冲位置调制方式下的脉冲向量构建了具有稀疏特性的发送信号。基于...

 PDF全文光学 精密工程 | 2018, 26(11):2669

 兰州地区光强分布及其起伏特性研究

王惠琴 李源 曹明华 彭清斌

[摘要]在兰州地区夜间进行了链路长为610 m的激光传输实验,研究了高斯激光在不同天气条件下的光强分布及其起伏特性.采用三维伪彩色变换方法,分析了光斑光强的空间分布规律,得到了光斑主瓣光强服从类高斯分布,并按照晴天...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(06):0601002

 沙尘天气下激光信号的传输特性

王惠琴 姚 宇 曹明华

[摘要]以小角度近似为条件, 利用逐级递归的方法推导了激光信号在沙尘天气下的辐射传输方程, 得到了多次散射下的光强分布函数, 以及波长和不对称因子对光强的影响。同时, 通过比较不同散射相位函数及沙尘粒子的散射特性, 采...

 PDF全文发光学报 | 2017, 38(04):521

 激光信号在沙尘天气下的脉冲时延和展宽

王惠琴 姚 宇 曹明华

[摘要]将修正的TTHG(two term Henyey-Greenstein)散射相位函数运用到电子散射理论中,并利用小角度近似条件推导出沙尘天气下激光信号脉冲时延和展宽的表达式。研究了脉冲时延、展宽与沙尘能见度之间的关系,以及散射反照率...

 PDF全文光学学报 | 2017, 37(07):0729001

 采用隐序列估计无线光信道时直流偏置的消除

王惠琴 胡 秋 黄 瑞 曹明华

[摘要]针对在无线光通信系统中采用隐序列信道估计时存在的直流偏置问题, 提出了一种利用信道状态参数消除直流偏置的新的隐序列信道估计方法, 并对影响系统性能的关键因素进行了研究。采用均衡后输出信噪比最大准则推导并获...

 PDF全文光学 精密工程 | 2017, 25(10):2759

 高能量全固态激光器的透镜导管耦合系统设计

彭超 刘学胜 杨光辉 董剑 曹明真 刘友强 王智勇

[摘要]激光二极管阵列(LDA)的出射光束空间分布不均匀,发散角大,难以直接用于端面抽运的固体激光器中,需要对LDA输出光束进行整形耦合。用Zemax光学设计软件设计出一款适合端面抽运全固态激光器的耦合系统,该耦合系统由快...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2016, 53(10):101404

 适合于强度调制/直接检测式大气激光通信的空时网格码

王惠琴 肖博 孙剑锋 贾非 曹明华

[摘要]空时网格码具有编码增益与频谱利用率高的特点, 针对强度调制直接检测(Intensity modulation/direct detection, IM/DD)方式, 提出了一种适合于大气激光通信的空时网格编码方案。该方案运用快速傅里叶逆变换(IFFT)的对...

 PDF全文红外与激光工程 | 2016, 45(06):0622003

 350 mJ LD侧面抽运Nd:YAG无水冷调Q激光器

董 剑 刘学胜 司汉英 彭 超 刘友强 曹明真 王智勇

[摘要]研制了一台无水冷激光二极管(LD)侧面抽运高能量、高光束质量全固态Nd:YAG调Q激光器。激光器采用半导体制冷器(TEC)进行整体冷却,有利于激光器的小型化、便携化。实验使用的Nd:YAG晶体棒尺寸为φ7 mm×100 mm...

 PDF全文中国激光 | 2016, 43(11):1101005

 低复杂度的光空时网格编码

王惠琴 肖博 贾非 曹明华 孙剑锋

[摘要]根据光通信的特点,提出一种基于脉冲位置调制(PPM)的低复杂度光空时网格码。该方案在发射端利用延迟分集思想,建立了信号在时间和空间上的关联性。在接收端采用反馈干扰抵消算法(FICA),并对消除干扰后的信号进行最...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(08):0806008

 相关信道下无线光多输入多输出系统的平均容量

王惠琴 王雪 孙剑锋 曹明华

[摘要]大气信道中,信道衰落以及天线间距的限制导致无线光多输入多输出(MIMO)系统的各光束间存在一定的相关性,这种相关性严重影响无线光通信系统的性能。基于脉冲位置调制(PPM)建立了相关信道下无线光MIMO系统的信道模型,...

 PDF全文光学学报 | 2016, 36(07):0706003

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