一、128道光子相关器（论文文献综述）
潘时龙,宗柏青,唐震宙,吕凯林,范忱,官科,谷一英,李杏,张俊文,于振明,李晓洲,武震林,赵家宁,朱啸龙,杨悦[1]（2022）在《面向6G的智能全息无线电》文中提出作为6G物理层备选技术,全息无线电具有同时实现射频全息、空间频谱全息和空间波场合成的能力,能够通过空间频谱全息和空间波场合成对全物理空间内的电磁场进行全闭环精准调制和调节,有效提高频谱效率和网络容量,从而支撑全息成像级、超高密度以及像素化的超高分辨率空间复用。该综述全面梳理了面向6G的智能全息无线电的基本概念及国内外研究现状,重点分析了基于智能全息无线电技术的6G通信系统架构,详细阐述了涉及的关键技术和挑战,包括光电二极管和电光调制器紧耦合全息天线阵集成、微波光子前端与光学信号处理的透明融合、RF全息空间的快速重构算法与k空间层析、面向智能全息无线电的空间波场合成技术和算法。
王海洋[2]（2021）在《40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究》文中进行了进一步梳理锁模光纤激光器所产生的高重频皮秒脉冲不仅可以作为超高速、大容量、长距离光纤通信系统理想信号源,且在量子通信领域极具应用潜力。本论文围绕锁模皮秒激光信号源中的关键技术展开深入研究,主要包括被动锁模环形光纤激光器及其特殊输出模式、40 GHz高阶主动锁模光纤激光器、光纤激光器系统中偏振态的控制与稳定,并对锁模皮秒光纤激光器在全光时钟提取和量子光源制备方面的全新应用进行探索与研究。取得的主要创新性成果如下:（1）基于半导体光放大器的非线性偏振旋转效应,提出并研制一种双放大器结构的锁模光纤环形激光器,实现了稳定的被动锁模脉冲、调Q脉冲和矩形脉冲等多种形式的输出。所产生的矩形脉冲,与被动锁模激光器中的耗散孤子共振相比无明显的峰值功率钳位,其脉冲宽度可在500 ps～165 ns大范围内连续可调。（2）提出并研制一种基于Muller矩阵模型的开环控制高速稳偏器,对任意偏振态的稳定平均误差约为0.035 rad,稳偏时间小于300μs,比闭环控制稳偏器（几十ms）快数十倍。应用该系统实现了对突发干扰的偏振态稳定,并且成功提升了干扰条件下偏振编码通信系统的信号质量。（3）提出并研制一种基于SOA的NPR效应的腔内掺铒光纤放大器增强型高阶主动锁模光纤环形激光器,实现了1.36 ps脉宽、GHz量级高重频锁模脉冲输出。通过调整系统参数,分别获得了2、4、5、6、7、8、10阶的有理数谐波锁模脉冲输出。并通过高阶主动锁模实现了40 GHz量级的皮秒脉冲序列输出,输出射频谱中信噪比超过40 d B,该信号源可直接应用于超高速光通信系统（例如光时分复用系统中）。（4）设计完成一种基于高阶主动锁模光纤环形激光器的新型全光时钟提取方案,成功实现了对时钟频率为6 GHz和12 GHz的伪随机码调制的非归零光信号全光时钟提取,获得了6 GHz和12 GHz的光时钟信号。相较于其他非归零信号的时钟提取方案,该方案不需要对非归零信号在腔外进行预处理来增强时钟分量,大大降低了系统复杂度。（5）基于主动锁模光纤激光器,应用脉冲衰减法成功制备出一种具有理想泊松分布的单光子源,速率约10 k/s,可直接用于基于单光子的量子密码通信。进而利用I型BBO晶体对1552 nm锁模激光进行二倍频,获得了776 nm的倍频光,再通过II型BBO晶体参量下转换,制备出1552 nm通信波段的纠缠态光信号,可作为量子通信纠缠态光源。本文研制成功的高重频主动锁模皮秒激光信号源,具有脉冲短（～1 ps）、重频高（40 GHz及以上）、重频可调及稳定性好等优势,是未来超高速光通信的理想信号源。同时,利用该信号源,可直接获得频率可调的单光子源,满足高速量子密钥分发的需求;亦可通过非线性过程制备纠缠态,应用于量子隐形传态。
白卓娅[3]（2021）在《基于超快光学技术的实时测量系统研究》文中提出实时测量仪器是奠定工业、科学和医疗等一系列应用的基础平台。当今社会对数据带宽不断增长的需求正推动着通信行业提高组件和系统的工作频率,因此,对于能够在短时间内执行快速检测或诊断的实时测量仪器的需求也在快速增长。尽管短光散射（频闪）可以作为一种有效方法来提供瞬态事件的宝贵信息,但自然界中存在的大量瞬态信息和罕见事件都具有瞬时和不确定性,因此仍需要借助具有足够高分辨率和足够大存储长度的真正的实时测量仪器才能将其捕获。基于色散傅里叶变换原理的光学时间拉伸技术是一种新兴的数据采集方法,它克服了传统电子模数转换器的速度限制,能够以每秒数十亿帧的刷新率完成连续超快的单次光谱、成像以及太赫兹等测量,且不间断地记录上万亿个连续帧。该技术开辟了测量科学的新前沿,揭示了非线性动力学,如光流氓波、孤子分子以及相对论电子束等瞬态现象。此外,通过与人工智能相结合,它还创造出多种用于传感和生物医学诊断等应用的新型实时测量仪器。本论文结合所参与的国家自然科学基金等项目,针对基于超快光学技术的实时测量需求,开展了一系列深入的理论以及实验研究,扩展了超快光学技术在实时器件表征、瞬时频率测量以及传感方面的应用,取得的主要创新及成果如下:1.提出并验证了一种基于光学时间拉伸技术的实时器件表征系统,该系统使用相位分集技术和时间拉伸数据采集方法,消除了仪器中存在的色散惩罚问题,并扩展了测量系统的有效带宽。系统具有2.5 Ts/s的等效采样率、27 ns的超快器件响应测量时间以及5.4 fs的超低等效时钟抖动。结合所提出的数字信号处理算法,该系统对两个商用宽带电放大器的频率响应特性进行了测量,测得的频响曲线与器件指标高度一致。相比于传统网络分析仪,所提出的器件表征系统的测量速度至少提高了三个数量级。2.提出并验证了一种基于差分探测和光学时间拉伸技术的瞬时频率测量系统,可以对多频信号进行实时测量。仪器通过差分探测消除了由于脉冲光源光谱不均匀引起的待测信号失真,同时有效提高了系统的测量精度和动态范围。通过使用数字信号处理算法,该系统以100 MHz的采集速度,实现了3～20 GHz范围内单/多频信号测量,其频率分辨率为82.5 MHz,且测量误差不超过70 MHz。3.提出并验证了一种基于保偏光子晶体光纤Sagnac干涉仪和波长-时间映射原理的实时应力解调系统,可以实现超快、对温度不敏感的应变测量。该系统的原理是将经过干涉仪频谱整形后的脉冲光源光谱映射到时域,将应变引起的波长偏移测量转换为时移测量,相比于使用光谱仪进行频域解调的传统方案,大大提高了系统的解调速度,实现了100 MHz的超快解调速率以及-0.17 ps/με的应变灵敏度。4.提出并验证了一种基于单模-两模-单模光纤梳状滤波器和波长-时间映射原理的实时应力解调系统。该自制滤波器通过将两模光纤与单模光纤进行偏芯熔接而制成,具有制作简单、波长间隔可调等优点,且滤波器在系统中被同时用作光谱整形器和传感元件。波长-时间线性映射通过使用色散元件实现,经滤波器整形后的光谱被映射到时域,从而可以通过测量时移大小在时域解调应变。系统在100 MHz的超快解调速率下,实现了0.3 ps/με的应变灵敏度以及167με的应力分辨率,并且该自制传感器在实验中表现出较低的热敏性,为1.35 pm/℃,使该系统可作为实现超快、稳定应力解调的理想选择。
陈宁[4]（2021）在《基于光子相关光谱技术的散射光谱测量方法研究》文中认为湍流运动对天气气候的形成具有重要的作用,湍流的产生与发展过程都具有高度无序性和随机性,并且其对大气湍流运动强度大小和时空结构因素的影响较为复杂。温度脉动作为描述湍流的参数中最主要的物理量之一,对其数据探测的准确性及精确性都直接影响着感热及潜热通量的获取。温度脉动是指大气温度在短时间内微小温度变化量的叠加。目前,针对大气温度脉动数据的探测方法,超声波温差风速仪和白金丝温度脉动仪由于其响应时间短的特点,己被广泛应用于湍流通量的直接测定。然而,采用上述快速响应的设备测量单点温度脉动时,探测高度受到一定限制。利用搭载温度脉动仪等高响应、高灵敏度测温设备的探空气球实现大气温度脉动廓线探测时,探测时间较长,并且由于探空气球质量较小,导致在高空中会受到风的干扰,测量的数据的离散性较大。本文提出了基于光子相关光谱技术的温度脉动探测方法,温度脉动的实质是由分子热运动平均速度的瞬时变化引起。由于在大气中,分子受到周围不同介质的碰撞从而发生布朗运动,使得分子散射光频率相对于入射光频率产生多普勒频移,宏观表现为在一定散射角度下,散射光强随时间不断起伏涨落。通过测量瞬时变化的散射光信号强度,可获得包含被测气体分子的布朗热运动平均速度瞬时变化信息。为验证通过光子相关光谱技术测量散射光谱的可行性,论文从光子相关光谱的理论出发,基于布朗运动特性得到了散射光强度的归一化时间自相关函数与瑞利散射谱宽的关系。采用小波变换的信号模拟方法仿真得到颗粒的散射信号,验证了理论与反演算法的可行性。搭建了光子相关光谱测量系统,该系统主要由光源、入射和散射光路、光电倍增管、放大器、光子计数器和数字相关器组成。通过测量超细颗粒粒径标定了实验系统精度,最后利用大气模拟标定箱测量不同温度的瑞利散射谱宽,并与理论进行误差分析,最终证明了基于光子相关光谱的探测方法的可行性,为后续探测边界层的温度脉动廓线奠定了基础。
刘瑶[5]（2021）在《黑磷一维光子晶体微腔特性研究》文中指出
温强[6]（2021）在《1.5μm单频脉冲光纤激光器的仿真与实验研究》文中提出
王兰洁[7]（2021）在《关联成像光学加密技术的攻击方法研究》文中研究表明
武刚[8]（2021）在《光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究》文中研究说明伴随着5G、云计算、大数据和人工智等IT技术的迅速发展,作为其主要支撑的光通信技术也迎来了新的变革与挑战。为了实现更高的数据传输速率,光通信系统中各类光模块和光器件性能大幅提升,并逐渐向小型化、高速化、集成化的方向发展。其中,硅基亚波长光栅因其卓越的光学衍射特性,被广泛应用于激光器、光探测器、耦合器、滤波器、传感器等光电子器件中,并可利用它们实现更为复杂的光子集成电路。此外,基于高品质因子微腔的多种功能器件的出现,极大地推动了光子集成和光子芯片等领域的发展。本文主要围绕亚波长光栅分束器及一种屋形光学谐振腔展开理论分析及实验研究,主要的创新点和研究成果如下:1.研究了非周期亚波长光栅的衍射光波前相位控制特性,提出了透射光为平行光束的一维亚波长光栅功率分束器,设计了偏转角分别为15°和30°、功率比为1:2的1×2功率分束器,仿真得到分束后两光束的偏转角分别为14.4°和29.5°,功率比约为1:1.87,与设计值基本相符。此外,还提出了一维亚波长光栅合束器、透射光为会聚光束的一维亚波长光栅功率分束器、一维亚波长光栅双焦透镜等结构,并对这些器件的性能进行仿真验证。2.提出了基于双层结构一维条形亚波长光栅的偏振分束器,设计了焦距40μm,能够实现波长1.55μm、垂直入射的TM偏振光反射会聚、TE偏振光透射会聚的偏振分束器。仿真得到的TM反射光束焦距为40 μm,焦点处光场强度的半高全宽约1.88 μm,总反射率为90.8%;TE透射光束焦距为38.3 μm,焦点处光场强度的半高全宽约1.7 μm,总透射率为82.4%。该器件能够很好地实现两种正交偏振态的分离,并使分束后的光束各自会聚。3.提出了基于二维块状亚波长光栅的1×N功率分束器,理论分析中,设计了焦距为10 μm的透射型1×3和1×4功率分束器,仿真得到二者的焦距分别为9.5 μm和9.7 μm,总透射率分别为89%和87.2%,焦平面上各会聚点光场强度的半高全宽均小于2 μm。实际使用中,在SOI晶片上制备了焦距为150μm、半径为216 μm的圆形1×3功率分束器和边长为370 μm的方形1×4功率分束器,测量得到两功率分束器的焦距约为170 μm,焦平面上会聚光斑轮廓清晰。4.提出了基于二维块状亚波长光栅的柱面透镜、柱面反射镜和柱面分束透镜。理论分析中,设计了焦距为6 μm的凸柱面透镜和凹柱面反射镜,仿真得到二者的焦距分别为5.85 μm和5.6μm,两线状会聚光斑光场强度的半高全宽分别为0.82μm和1.08 μm。实际使用中,制备了周期为0.6 μm、焦距为250μm、面积为400 μm×400 μμm的亚波长光栅凸柱面透镜,在600 μm处测得透射光束的线状远场图像,两正交方向光斑光场强度的半高全宽分别为250 μm和680 μm。当改变入射光的偏振方向时,线状光斑的归一化强度保持不变,表明基于二维亚波长光栅的柱面透镜具有低的偏振敏感性。此外,还制备了 1×2柱面分束透镜,并对其衍射特性进行测试。5.提出了基于二维块状亚波长光栅的光束偏转器,理论分析中,设计了面积为7.8μm×7.8 μm、偏转角分量为α=30°（光束在光栅平面内投影与χ轴的夹角）、β=30°（光束与z轴夹角）的光束偏转器,仿真得到光束偏转角α和β分别为31.4°和29.5°。实际使用中,制备了面积为400μm×400 μm、两偏转角分量均为30°的光束偏转器,测量得到两偏转角分量分别为α测=29.5°、β测=29.6°,实现了对平行光束精确的偏转控制。6.与他人合作提出并实现了与亚波长光栅功率分束器混合集成、对称分布的三单元/四单元单行载流子光探测器阵列。在-2V偏压下,测量得到与1×3光栅功率分束器集成的三单元光探测器阵列的最大射频输出功率为11.5 dBm@15 GHz,饱和光电流为70 mA@15 GHz;与1×4光栅功率分束器集成的四单元光探测器阵列的最大射频输出功率为13.1 dBm@15 GHz,饱和光电流为91 mA@15 GHz。和相同结构的单个单行载流子光探测器相比,饱和特性有较大的提升。7.提出了一种由非平行反射镜构成的屋形光学谐振腔,分析了不同区域入射光束的谐振条件,仿真得到顶部反射镜倾角为1°、高度为4.468μm、宽度为14.976μm的屋形谐振腔TE20,1模线宽小于0.008 nm,品质因子不小于1.938×105。与具有相同尺寸参数的平行平面腔相比,屋形谐振腔能够将光场限制在更小的区域,实现了更小的光谱线宽、更高的品质因子和更小的模式体积。此外,还提出一种扩展结构的锥顶形光学谐振腔,并对其谐振特性进行了理论分析。
谭帅帅[9]（2021）在《基于背散射的高浓度纳米颗粒粒度测量技术研究》文中研究指明动态光散射已经成为稀溶液内超细颗粒表征的标准手段,是普遍应用的纳米颗粒粒度测量方法,但对于高浓度纳米颗粒粒度的测量,由于多次散射效应的影响,传统的动态光散射法不能准确测量。本文在传统动态光散射测量原理的基础上,研究了高浓度下的纳米颗粒粒度测量方法,提出了基于背散射的高浓度纳米颗粒粒度测量方法,实现了高浓度纳米颗粒粒度的自适应测量。本论文的主要研究内容包括:（1）对目前解决高浓度纳米颗粒粒度测量问题的方法进行了研究和分析,确认多次散射效应是影响传统动态光散射法对高浓度纳米颗粒测量结果准确度的主要原因,并在此基础上对影响多次散射效应的因素进行了深入研究。（2）通过分析动态光散射的基本原理,可根据光学厚度来表征多次散射效应的强弱。进一步分析光学厚度的影响因素,可通过背散射的方法,减小散射光光程来降低光学厚度,进而达到削弱多次散射效应的目的。（3）根据分析设计并搭建了基于背散射的高浓度纳米颗粒粒度测量实验装置。该装置通过调节透镜位置改变散射中心位置,以寻找最优散射光程,有效抑制或削弱多次散射效应的影响,从而实现对高浓度纳米颗粒粒度的测量。（4）进行了不同浓度样品颗粒粒度测量实验,综合考虑被测样品的光学厚度与相关函数截距的大小,提出背散射最佳光程的判断准则,根据样品浓度自适应调节透镜位置,从而选取最佳散射光程。本文通过侧向散射实验结果发现,随着待测样品浓度增加,光学厚度也不断增加,多次散射效应也越强,致使相关函数截距不断下降,当光学厚度大于0.3,相关函数截距低于0.8时,测得的颗粒粒径远小于标称值,测量结果不可接受,因此确定了最优散射光程的判断准则为:光学厚度为0.3时的光程作为后向散射的最佳光程,相关函数截距作为辅助判断标准。根据调节步距控制散射光光程以及光程范围,实现了颗粒粒度的光程自适应测量,能够有效测量得到高浓度的纳米颗粒粒度。
袁曦[10]（2021）在《气溶胶颗粒动态光散射测量的反演方法研究》文中提出动态光散射技术是测量亚微米及纳米颗粒粒径的有效方法,在流动气溶胶测量中得到发展及应用。在反演过程中,需要求解第一类Fredholm积分方程,这是一典型的病态问题。流动气溶胶动态光散射的散射光强同时受布朗运动和定向平移运动的共同作用。其反演更加复杂,除了受噪声的影响外,也受到流动速度的影响。流动气溶胶颗粒粒度反演是动态光散射测量中的重点和难点。为了提高反演结果的稳定性和精度,本文针对反演算法进行了研究。主要研究内容包括:1.对于气溶胶颗粒反演,分别采用二阶差分矩阵Tikhonov正则化（second-order Tikhonov）和截断奇异值正则化（TSVD）进行了比较研究,得出每种方法的特性和适应范围。通过对噪声、流速影响因素的分析,结果表明:对于单峰小颗粒气溶胶,在低流速情况下,TSVD反演误差小于second-order Tikhonov反演误差。对于低流速的单峰大颗粒和高流速的单峰颗粒,颗粒的增大和流速的增加会削弱动态光散射测量的粒径信息。此外,奇异值的截断进一步导致粒径信息的损失。而second-order Tikhonov采用修正小的奇异值的策略,保留了一定的粒径信息。因此其反演精度优于TSVD。对于双峰气溶胶颗粒,动态光散射粒度测量的分辨率受到光强自相关函数数据中混合噪声和数据本身较低信息含量的限制。在此基础上,流速的影响会进一步造成数据信息的丢失。second-order Tikhonov具有更好的性能指标和更强的双峰分辨率。实验结果与仿真结果吻合较好。2.针对截断奇异值正则化方法（TSVD）研究了粒度分布采样点数对动态光散射反演精度的影响。采样点数选择不当会造成反演结果的精度降低或与真实值严重偏离。为了解决上述问题,通过研究采样点数、粒度分布相对误差、相关函数通道数关系,得出最优采样点数上限受相关函数通道数限制;在不同采样点数下,通过粒度分布相对误差和电场自相关函数残差的研究,得出两者之间具有弱相似性,从而提出一种最优采样点数的确定准则。根据最优采样点数上限条件及其确定准则提出了一种粒度分布自适应采样非负TSVD方法。在不同流动速度和噪声水平下,分别采用粒度分布自适应采样的非负TSVD、粒度分布固定采样点数的非负TSVD对120通道单峰分布和160通道双峰分布气溶胶颗粒模拟数据进行反演,结果表明,自适应算法的反演粒度分布与理论粒度分布更加吻合,抗干扰能力更强。3.传统方法反演流动气溶胶颗粒往往受到测量数据中的高噪声以及流动速度的影响,进而出现峰值位置减小、峰值高度降低、峰值宽度展宽的现象,降低反演方法的稳定性。为了缓解上述因素的影响,考虑GRNN的鲁棒性和精度性高的特点,将其与二阶差分矩阵Tikhonov正则化相结合,提出了一种second-order Tikhonov GRNN神经网络（SOT-GRNN）方法。该方法针对不同的流动速度建立各自的GRNN（vi）网络结构进行反演,显着的降低了流速对结果的影响。仿真结论与实验结果都验证了该方法的可靠性。对于动态光散射颗粒测量技术,颗粒粒度的反演一直是制约其测量准确性的主要因素。迄今为止,对于流动气溶胶颗粒反演,动态光散射技术研究较少,且无法给出较为满意的结果。本文通过对相关反演算法研究,为后续动态光散射流动气溶胶测量提供参考。
二、128道光子相关器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、128道光子相关器（论文提纲范文）
（1）面向6G的智能全息无线电（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 6G需求和全息无线电技术的应用场景 |
| 2 全息无线电技术的国内外研究现状 |
| 3 智能全息无线电系统架构 |
| 3.1 基于UTC-PD耦合天线阵 |
| 3.2 基于全息超表面和稀疏天线阵或分布式天线 |
| 4 智能全息无线电关键技术 |
| 4.1 光电二极管和EOM紧耦合全息天线阵集成 |
| 4.2 微波光子前端与光学信号处理的透明融合 |
| 4.3 RF全息空间的快速重构算法以及k空间层析 |
| 4.3.1 压缩k空间层析 |
| 4.3.2 Kalman滤波加速Kaczmarz算法收敛 |
| 4.4 面向智能全息无线电的空间波场合成技术和算法 |
| 5 结束语 |
（2）40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩写词索引 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 光通信 |
| 1.1.2 量子通信 |
| 1.1.3 发展需求 |
| 1.2 锁模脉冲信号源 |
| 1.2.1 研究进展 |
| 1.2.2 锁模技术概述 |
| 1.3 全光时钟提取 |
| 1.4 量子光通信信号源 |
| 1.4.1 单光子信号源 |
| 1.4.2 纠缠光子信号源 |
| 1.5 面临的新问题 |
| 1.6 本文的主要研究工作 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 锁模激光器理论 |
| 2.1.1 被动锁模 |
| 2.1.2 主动锁模 |
| 2.1.3 有理数锁模 |
| 2.2 脉冲光信号的测量与时钟提取原理 |
| 2.2.1 脉冲形状的自相关测量 |
| 2.2.2 信号抖动的互相关测量 |
| 2.2.3 全光时钟提取 |
| 2.3 量子光源的理论描述 |
| 2.3.1 单光子源 |
| 2.3.2 光量子纠缠源 |
| 2.4 本章小节 |
| 3 被动锁模光纤环形激光器 |
| 3.1 基于SOA非线性偏振旋转的被动锁模激光器 |
| 3.1.1 实验系统与原理概述 |
| 3.1.2 EDFA和 SOA的增益特性 |
| 3.1.3 基频率锁模与脉冲波形 |
| 3.2 被动锁模光纤激光器中的调Q脉冲和矩形脉冲 |
| 3.2.1 实验系统简介 |
| 3.2.2 调Q脉冲和矩形脉冲 |
| 3.2.3 矩形脉冲的演化 |
| 3.3 光纤激光器系统偏振态的控制与稳定 |
| 3.3.1 高速稳偏器原理 |
| 3.3.2 稳偏器三单元控制的必要性 |
| 3.3.3 稳偏器的精度和响应时间 |
| 3.3.4 稳偏器的应用效果 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 40 GHz主动锁模皮秒信号源的产生与全光时钟提取 |
| 4.1 主动锁模光纤环形激光器 |
| 4.1.1 实验系统与原理概述 |
| 4.1.2 调制频率对锁模脉冲的影响与精确基频获取 |
| 4.1.3 锁模皮秒激光信号源的测量 |
| 4.2 高阶主动锁模皮秒激光信号源 |
| 4.2.1 5-11 GHz有理数谐波锁模 |
| 4.2.2 40 GHz量级主动锁模实验结果 |
| 4.3 高速PRBS数据的全光时钟提取 |
| 4.3.1 全光时钟提取实验系统 |
| 4.3.2 12 GHz时钟提取实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于锁模皮秒激光源的量子光源制备 |
| 5.1 单光子源的制备 |
| 5.1.1 实验系统与原理概述 |
| 5.1.2 弱脉冲中平均光子数的分布 |
| 5.1.3 单光子源制备实验结果与分析 |
| 5.2 纠缠态量子光源的制备 |
| 5.2.1 纠缠态制备实验系统 |
| 5.2.2 基于BBO晶体的倍频和参量下转换 |
| 5.2.3 纠缠态的测量实验结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文主要研究成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（3）基于超快光学技术的实时测量系统研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超快光学技术简介 |
| 1.2.1 色散傅里叶变换在实时测量中的优势 |
| 1.2.2 光学时间拉伸技术在测量高速信号中的优势 |
| 1.3 基于超快光学技术的实时测量系统及研究进展 |
| 1.3.1 超快实时成像系统 |
| 1.3.2 实时光谱测量系统 |
| 1.3.3 实时传感系统 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 2 超快光学技术理论与涉及的关键器件 |
| 2.1 色散傅里叶变换原理 |
| 2.1.1 色散傅里叶变换的实现条件 |
| 2.1.2 色散傅里叶变换的数学表达 |
| 2.2 光学时间拉伸技术原理 |
| 2.2.1 光学时间拉伸系统中的映射关系 |
| 2.2.2 光学时间拉伸过程的数学表达 |
| 2.2.3 光学时间拉伸系统中的非线性效应 |
| 2.3 超快光学技术中涉及的关键器件 |
| 2.3.1 用于产生超快激光的脉冲光源 |
| 2.3.2 马赫-曾德尔调制器 |
| 2.3.3 模数转换器以及光子时间拉伸模数转换器 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光学时间拉伸技术的实时器件表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相位分集的实时器件表征原理 |
| 3.2.1 脉冲响应和频率响应 |
| 3.2.2 单电极双输出马赫-曾德尔调制器 |
| 3.3 基于光学时间拉伸原理的待测器件实时表征系统实验方案 |
| 3.3.1 系统结构 |
| 3.3.2 相位分集仿真 |
| 3.4 待测器件响应的数字信号处理 |
| 3.4.1 时间序列分割和帧对齐 |
| 3.4.2 包络修正与脉冲响应定位 |
| 3.4.3 Tikhonov正则化 |
| 3.5 实验结果与讨论 |
| 3.5.1 相位分集测试 |
| 3.5.2 电放大器频率响应测试 |
| 3.5.3 讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于差分光学时间拉伸技术的瞬时频率测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 差分光学时间拉伸技术实现原理 |
| 4.2.1 双输出推挽式马赫-曾德尔调制器 |
| 4.2.2 差分光电探测 |
| 4.3 瞬时频率测量系统结构 |
| 4.4 实验结果与讨论 |
| 4.4.1 单音信号测量 |
| 4.4.2 双音信号测量 |
| 4.4.3 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于频谱整形和频时映射原理的实时应力传感系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 频谱整形和频时映射原理 |
| 5.3 基于由PM-PCF构成的Sagnac干涉仪和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.3.1 保偏光子晶体光纤 |
| 5.3.2 光纤Sagnac干涉仪原理 |
| 5.3.3 基于PM-PCF的 Sagnac干涉仪原理与制作 |
| 5.3.4 基于PM-PCF的 Sagnanc干涉仪用于实时应力解调的系统结构 |
| 5.3.5 实验结果与分析 |
| 5.4 基于单模-两模-单模光纤滤波器和频时映射原理的实时应力解调系统 |
| 5.4.1 少模光纤 |
| 5.4.2 光纤M-Z干涉仪原理 |
| 5.4.3 单模-两模-单模光纤滤波器原理与制作 |
| 5.4.4 基于自制单模-两模-单模光纤滤波器的实时应力解调系统结构 |
| 5.4.5 实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本论文的研究内容与成果 |
| 6.2 下一步拟进行的工作 |
| 参考文献 |
| 附录 A 缩略语 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于光子相关光谱技术的散射光谱测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 2 理论依据 |
| 2.1 瑞利散射光谱与动态光散射理论 |
| 2.1.1 瑞利散射光谱 |
| 2.1.2 动态光散射理论 |
| 2.2 自相关理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 动态光散射测量系统信号仿真分析 |
| 3.1 动态光散射测量仿真设计 |
| 3.2 信号仿真原理 |
| 3.3 仿真程序设计 |
| 3.4 仿真结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 测量系统构建与验证 |
| 4.1 测量系统结构 |
| 4.2 光学系统 |
| 4.2.1 光源 |
| 4.2.2 入射与散射光路 |
| 4.3 信号检测装置 |
| 4.4 信号处理装置 |
| 4.4.1 单光子计数 |
| 4.4.2 光子计数器 |
| 4.4.3 数字相关器 |
| 4.5 测量系统精度标定 |
| 4.5.1 超细颗粒粒径测量方案 |
| 4.5.2 测试数据分析与对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 光谱测量实验与数据分析 |
| 5.1 测量方案设计 |
| 5.1.1 大气模拟标定箱 |
| 5.1.2 采样方案设计 |
| 5.2 瑞利散射光谱测量 |
| 5.2.1 噪声测量 |
| 5.2.2 强度标定 |
| 5.2.3 实验结果与数据分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要研究成果 |
（8）光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 论文研究的意义 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 亚波长光栅的研究进展及应用 |
| 2.1 基于亚波长光栅的高反射镜 |
| 2.2 基于亚波长光栅的抗反射表面 |
| 2.3 基于亚波长光栅的光波导 |
| 2.4 基于亚波长光栅的偏振控制器件 |
| 2.5 基于亚波长光栅的相位控制器件 |
| 2.6 基于亚波长光栅的耦合器 |
| 2.7 基于亚波长光栅的滤波器 |
| 2.8 亚波长光栅的应用前景 |
| 2.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 亚波长光栅的严格耦合波分析法及器件设计方法 |
| 3.1 周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析法 |
| 3.1.1 一维条形周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析 |
| 3.1.2 二维块状周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析 |
| 3.2 基于亚波长光栅的光学器件设计方法 |
| 3.2.1 基于一维条形亚波长光栅的器件设计 |
| 3.2.2 基于二维块状亚波长光栅的器件设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 一维亚波长光栅分束器的研究 |
| 4.1 基于一维亚波长光栅的功率分束器 |
| 4.1.1 透射光为平行光束的功率分束器 |
| 4.1.2 基于一维亚波长光栅的合束器 |
| 4.1.3 透射光为会聚光束的功率分束器 |
| 4.1.4 一维条形亚波长光栅双焦透镜 |
| 4.2 基于一维亚波长光栅的偏振分束器 |
| 4.2.1 偏振分束器模型 |
| 4.2.2 偏振分束器的结构设计 |
| 4.2.3 偏振分束器的仿真验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 二维亚波长光栅分束器的研究 |
| 5.1 基于二维亚波长光栅的1×N功率分束器 |
| 5.1.1 具有会聚功能的透射型1×N功率分束器模型 |
| 5.1.2 1×N功率分束器的结构设计 |
| 5.1.3 1×N功率分束器的仿真验证 |
| 5.1.4 一种1×9功率分束器 |
| 5.2 基于二维亚波长光栅的柱面透镜、柱面反射镜 |
| 5.2.1 柱面透镜和柱面反射镜模型 |
| 5.2.2 柱面透镜和柱面反射镜的设计与仿真 |
| 5.2.3 柱面透镜的实验验证 |
| 5.3 基于二维亚波长光栅的柱面分束透镜 |
| 5.4 基于二维亚波长光栅的光束偏转器 |
| 5.4.1 光束偏转器模型及光束控制机理 |
| 5.4.2 光束偏转器的性能仿真 |
| 5.4.3 光束偏转器的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 光栅功率分束器与光探测器阵列集成的研究 |
| 6.1 单行载流子光探测器原理 |
| 6.2 与亚波长光栅功率分束器集成的光探测器阵列结构 |
| 6.3 1×N光栅功率分束器的设计与制备 |
| 6.4 集成光探测器阵列的设计与制备 |
| 6.5 集成光探测器阵列的性能测试 |
| 6.5.1 暗电流测试 |
| 6.5.2 频率响应特性测试 |
| 6.5.3 交流饱和特性测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 屋形光学谐振腔的研究 |
| 7.1 一种屋形光学谐振腔 |
| 7.1.1 屋形谐振腔的结构及分析 |
| 7.1.2 屋形谐振腔的模式特性 |
| 7.2 一种锥顶形光学谐振腔 |
| 7.2.1 锥顶形谐振腔结构及分析 |
| 7.2.2 锥顶形谐振腔的模式特性 |
| 7.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及申请的专利 |
| 学术论文 |
| 申请专利 |
（9）基于背散射的高浓度纳米颗粒粒度测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 高浓度纳米颗粒的研究背景 |
| 1.2 高浓度纳米颗粒的测量方法 |
| 1.3 高浓度纳米颗粒测量的研究现状 |
| 1.4 高浓度纳米颗粒测量的发展趋势 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第二章 背散射高浓度纳米颗粒粒度测量原理 |
| 2.1 动态光散射基本原理 |
| 2.1.1 粒子的布朗运动 |
| 2.1.2 颗粒粒径大小的计算 |
| 2.2 动态光散射浓度测量上限影响因素 |
| 2.2.1 不相关散射的影响 |
| 2.2.2 多次散射效应的影响 |
| 2.2.3 颗粒间的相互作用影响 |
| 2.3 多次散射效应 |
| 2.3.1 光学厚度 |
| 2.3.2 光程与平均自由程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 背散射高浓度纳米颗粒测量系统 |
| 3.1 光学系统的设计 |
| 3.1.1 激光光源 |
| 3.1.2 单模光纤 |
| 3.1.3 光电倍增管 |
| 3.2 背散射测量装置的设计 |
| 3.2.1 装置结构原理 |
| 3.2.2 透镜调节装置 |
| 3.3 测量装置参数的优化 |
| 3.3.1 光程范围及步距调节 |
| 3.3.2 样品池边缘拖曳效应 |
| 3.4 反演算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 最优测量位置选取准则及适用性讨论 |
| 4.1 样品的制备与浓度分析 |
| 4.1.1 待测样品的制备 |
| 4.1.2 浓度与吸光度及光学厚度 |
| 4.1.3 颗粒浓度的测量方法 |
| 4.2 最优测量位置选取准则 |
| 4.2.1 侧向散射实验过程 |
| 4.2.2 最优测量位置的选取 |
| 4.3 背散射实验及结果分析 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 实验数据分析 |
| 4.4 测量系统的适用性讨论 |
| 4.4.1 非侵入性光学系统 |
| 4.4.2 灵敏度分析 |
| 4.4.3 灰尘颗粒的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
（10）气溶胶颗粒动态光散射测量的反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 动态光散射气溶胶粒度测量及反演发展现状 |
| 1.2.1 测量发展现状 |
| 1.2.2 反演发展现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 气溶胶动态光散射测量方法 |
| 2.1 动态光散射测量原理 |
| 2.2 动态光散射数据处理 |
| 2.3 流动速度确定原则 |
| 2.4 反演结果评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 动态光散射反演中正则化算法分析与比较 |
| 3.1 动态光散射反演中常用的正则化算法 |
| 3.1.1 Tikhonov正则化 |
| 3.1.2 截断奇异值正则化(TSVD) |
| 3.2 模拟反演及结果分析 |
| 3.2.1 单峰数据反演 |
| 3.2.2 双峰数据反演 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 实测结果及分析 |
| 3.4 结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 粒度分布自适应采样非负TSVD算法 |
| 4.1 非负截断奇异值正则化 |
| 4.2 粒度分布采样点对反演结果影响分析 |
| 4.2.1 固定通道数 |
| 4.2.2 不同通道数 |
| 4.3 粒度分布自适应采样非负TSVD方法 |
| 4.4 PSDAF-NNTSVD算法模拟反演及结果 |
| 4.4.1 单峰分布模拟 |
| 4.4.2 双峰分布模拟 |
| 4.5 实验结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于GRNN神经网络流动气溶胶动态光散射反演 |
| 5.1 神经网络概述 |
| 5.2 GRNN神经网络原理 |
| 5.3 GRNN神经网络粒度反演 |
| 5.4 GRNN网络模型建立及反演分析 |
| 5.4.1 单峰分布GRNN网络建模及反演分析 |
| 5.4.2 算法 |
| 5.4.3 模拟数据反演与分析 |
| 5.4.4 双峰分布GRNN网络建模及反演分析 |
| 5.4.5 算法 |
| 5.4.6 模拟数据反演分析 |
| 5.5 SOT-GRNN网络模型建立与反演分析 |
| 5.5.1 建模 |
| 5.5.2 算法 |
| 5.5.3 数据模拟与分析 |
| 5.6 实测结果及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 建议 |
| 参考文献 |
| 在学期间公开发表论文及着作情况 |
| 致谢 |
四、128道光子相关器（论文参考文献）
- [1]面向6G的智能全息无线电[J]. 潘时龙,宗柏青,唐震宙,吕凯林,范忱,官科,谷一英,李杏,张俊文,于振明,李晓洲,武震林,赵家宁,朱啸龙,杨悦. 无线电通信技术, 2022
- [2]40 GHz锁模皮秒激光信号源关键技术与应用研究[D]. 王海洋. 北京交通大学, 2021
- [3]基于超快光学技术的实时测量系统研究[D]. 白卓娅. 北京交通大学, 2021
- [4]基于光子相关光谱技术的散射光谱测量方法研究[D]. 陈宁. 西安理工大学, 2021(01)
- [5]黑磷一维光子晶体微腔特性研究[D]. 刘瑶. 燕山大学, 2021
- [6]1.5μm单频脉冲光纤激光器的仿真与实验研究[D]. 温强. 中国电子科技集团公司电子科学研究院, 2021
- [7]关联成像光学加密技术的攻击方法研究[D]. 王兰洁. 华北水利水电大学, 2021
- [8]光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究[D]. 武刚. 北京邮电大学, 2021(01)
- [9]基于背散射的高浓度纳米颗粒粒度测量技术研究[D]. 谭帅帅. 山东理工大学, 2021
- [10]气溶胶颗粒动态光散射测量的反演方法研究[D]. 袁曦. 山东理工大学, 2021