国家自然科学基金(61168002)
- 作品数：19 被引量：29H指数：3
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- 基于分数阶傅里叶变换的超短脉冲线性啁啾分析
- 2016年
- 为了利用分数阶傅里叶变换有效地检测出信号的啁啾系数,由分数阶傅里叶变换的原理出发,从理论上推导了变换阶次与超短脉冲啁啾系数的关系。以高斯型线性啁啾脉冲为例,利用自编程序进行了数值模拟。根据分数傅里叶变换在特定阶次上呈现能量高度聚集性的特点,画出变换阶次与变换结果的关系图,找到对应的最佳阶次,求出啁啾系数。结果表明,模拟结果和理论结果得到了很好的吻合。这为以后分析啁啾参量提供了参考。
- 易淼文汝红黄儿松肖平平
- 关键词：激光技术分数阶傅里叶变换超短脉冲
- 具有混合形状空气孔的OAM传输光纤设计研究被引量：4
- 2020年
- 本文提出了一种新型轨道角动量模(OAM)传输的光子晶体光纤(PCF)结构,该光纤由最中心空气孔、高折射率环形层和外包层构成,其中外包层由一圈椭圆形空气孔和多圈呈周期排列的扇形空气孔共同组成,无需通过额外的掺杂,就可以使中心空气孔和外包层空气孔之间形成一个用来传输OAM光束的等效高折射率环形区。通过对该PCF的传输特性进行仿真分析,发现在1.55μm处,各模式的限制损耗维持在10^-6 dB/m-10^-10 dB/m,在C波段的色散值均维持在310 ps/(nm×km)以下,HE2,1模在1.55μm-1.6μm波段内的色散变化为3.1 ps/(nm×km)。在1.55μm处最大的Δnneff能够达到4.83×10^-3,大的有效折射率差可有效地抑制了模式间的简并,避免HE模和EH模耦合成LP模。验证了该光纤具有大带宽、小而平坦色散、大有效折射率差、低限制损耗和低非线性系数等优良性能。在1.25μm-2.0μm波段内共可以支持34个OAM模式的有效传输,每个模态都可作为独立的信道传递信息,适合用于大量数据的传输,大幅提高了光通信的系统容量和频谱效率。
- 王霏肖平平
- 关键词：轨道角动量光子晶体光纤涡旋光束有效折射率
- 五阶非线性和高阶色散作用下超高斯脉冲的传输特性
- 2013年
- 从非线性薛定谔方程出发,用变分法得出了描述锐度因子为不同自然数的超高斯脉冲在光纤色散(二阶和高阶)和非线性(三阶和五阶)作用下传输的微分方程组,用龙格-库塔算法对微分方程组进行数值求解。结果表明对于给定的较小的光纤色散和非线性系数,都存在特定的三阶和五阶非线性系数使非线性有效地对高阶和二阶色散给脉冲传输造成的展宽影响加以补偿,此时超高斯脉冲在光纤以近似保形的状态稳定传输。当色散系数与非线性系数之比太大时脉冲将被无限展宽。
- 王永祥余志核易淼肖平平
- 关键词：高阶色散五阶非线性变分法
- 基于金属包覆波导结构的纳米间隙测量研究被引量：1
- 2020年
- 利用棱镜和金属膜组成Kretschmann模块,有机膜、金属膜和玻璃片组成衬底模块,当两个模块相互靠近时,就会构成以纳米空气间隙和有机膜为导波层的双面金属包覆波导结构。双面金属包覆波导结构中激发的导模共振的共振角与纳米空气间隙厚度之间呈线性关系,当选择其中一个模式的反射率曲线为探测信号时,就可通过测量其共振角的变化实现纳米空气间隙厚度的测量。数值模拟计算结果表明,这种结构可以实现0~100 nm范围内空气间隙厚度的测量,测量分辨率可达1 nm。
- 肖平平王霏邓满兰
- 关键词：衰减全反射导模共振双面金属包覆波导
- 晶体材料电光系数和压电系数的同时测量
- 2013年
- 利用双面金属包覆波导结构激发的高阶导模是导波层折射率的灵敏函数这一特性提出了一种测量非线性材料电光系数和压电系数的新方法.该方法利用反射率曲线在不同电压下的移动参量可以直接计算出被测样品的电光系数和压电系数.理论与实验研究表明,该方法具有结构紧凑、插入损耗小、整个装置无运动部件、可靠性能高等诸多优点.预计这一研究在应用压电效应和电光效应制备光电子器件的诸多领域中有极其广泛的应用前景.
- 肖平平邓满兰
- 关键词：衰减全反射压电系数电光系数
- 基于小波分析的光谱相干电场法误差分析被引量：1
- 2014年
- 为了更精确地评价超短脉冲的特性,利用小波变换的时间频率联合分析和多尺度分析特性,将小波变换应用于光谱位相相干电场重构法(SPIDER),对给定脉冲进行了数值模拟,讨论了小波函数的形状因子对还原误差的影响,确定了形状因子的选取原则,采用与傅里叶变换互校的方法找到合适的形状因子以减小形状因子对还原结果的影响。对KLM钛宝石激光器输出的脉冲采用SPIDER法进行了测量,并与傅里叶变换结果进行了比较,证明了方法的准确性和可行性。
- 文汝红易淼黄儿松肖平平
- 关键词：激光技术小波分析
- 小波变换基线扣除对激光诱导等离子体温度计算的改善被引量：3
- 2016年
- 温度是激光诱导等离子体特性研究最重要的参数之一,为降低光谱连续背景对Boltzmann平面法计算等离子体温度的精密度的影响,利用小波变换对等离子体光谱进行分解,并采用软阈值法对代表光谱基线的低频信号进行扣除。选择合适的小波分解层数L及阈值系数α能有效提高Boltzmann图的线性相关度,即有更高的拟合系数R2,从而提高等离子体温度的计算精密度。对低合金钢样品417~445nm波段LIBS光谱采用db4小波函数进行分解、基线扣除和信号重构,选用12条Fe原子谱线建立Boltzmann图,由Boltzmann图拟合直线的斜率计算得到等离子体温度。对L和α系数进行了优化选择,研究发现,采用8层小波分解时Boltzmann图具有较高的R^2,而α的选择与时延t_d有关,t_d≤4.0μs时,α=0.3可获得最佳R^2值,之后随t_d的增大,α逐渐减小;在t_d≥6.5μs后,α=0,即光谱低频信号被完全扣除,说明基线对光谱特征谱线的干扰随时延的增加逐渐减弱。基线扣除后各时延的等离子体温度降低约2 000~3 000K,温度随时延的增加逐渐降低,与等离子体膨胀过程中温度逐渐下降的物理过程相吻合,且变化过程中的波动变小。
- 刘莉肖平平
- 关键词：等离子体温度小波变换激光诱导击穿光谱
- 基于古斯-汉欣效应的激光束精密平移的研究
- 2012年
- 为了精密控制激光光束的平行移动,利用双面金属包覆波导结构在导波共振激发时对古斯-汉欣(Goos-Hnchen)位移的增强效应,采用光学非线性晶体材料作为波导的导波层,通过在波导中两层金属膜间加入控制电压,改变波导参量,实现反射光侧向位移的电调谐,得到了720μm范围内的光束平移电控,控制精度可达25nm。结果表明,实验结果和理论模拟吻合较好。预计本工作对光学微加工领域应用具有积极而广泛的意义。
- 肖平平李振华
- 关键词：物理光学
- 基于无源腔多波长单模布里渊光纤激光器被引量：6
- 2016年
- 为了实现一种单模多波长布里渊光纤激光器,采用了将掺铒光纤放大器放置于1个10m左右的无源光纤振荡腔外,各阶布里渊激光通过耦合器可反馈回送到掺铒光纤放大器中再次放大,作为下一阶布里渊激光的抽运光来产生多阶布里渊激光的方法,并进行了理论分析和实验验证。结果表明,在现有掺铒光纤放大器输出功率的水平,在这种多波长单模布里渊光纤激光器中观察到了7个布里渊激光波长。预计其在光生微波、密集波分复用系统、光学惯性旋转传感和超高精度光谱分析等领域将会有着极其广泛的应用。
- 肖平平邓满兰胡红武
- 关键词：光纤光学单纵模多波长
- 光波导传感器灵敏度的理论与实验研究被引量：1
- 2016年
- 本文导出了共振模光学传感器灵敏度的统一公式,研究表明:统一的解析公式物理意义非常清晰,公式表明提高该类传感器灵敏度的两项主要措施分别为增大样品区域的光功率以及采用超高阶导模为探针。通过数值模拟比较了表面等离子共振、长程表面等离子共振和液芯金属包覆波导传感器的灵敏度,计算表明液芯金属包覆波导的灵敏度至少高出长程等离子共振波导1个量级以上。实验上对大肠杆菌低浓度的探测极限可以达到100 cfum L-1,理论与实验吻合的较好。
- 马金鱼邓满兰肖平平
- 关键词：传感器灵敏度
