基于对称破缺的导模共振耦合超窄带滤波器设计

为实现超窄带滤波器在光通讯、光传感领域的应用需求,本文提出了一种在非对称光栅波导结构中引入耦合导模共振,来完成对特定波长进行高效传输滤波。该滤波结构由集成在硅基波导上的两个具有同周期但不同填充因子的堆叠亚波长光栅构成。光从堆叠光栅中的顶部垂直入射,通过调节底部光栅的厚度和填充因子,可激发多波导模式的非对称共振耦合。仿真结果表明,利用该对称破缺导模共振耦合原理,在满足高边带抑制比的前提下,产生极强的电场增强,不仅能实现0.005nm的超窄带滤波效果,而且还具有很高的传输效率,可达到99%。

对称型正负交替一维光子晶体超窄带滤波器

构造了(AB)N1(BA)N2对称型正负折射率交替一维光子晶体,并利用传输矩阵法进行数值模拟,研究了这种正负折射率交替一维光子晶体的能带结构与各参数之间的关系。结果表明:当两种材料的光学厚度相同时,该结构光子晶体比传统的光子晶体的带隙大得多,且在主禁带内有极窄的透射带。并利用此透射带,设计了一种在红外波段1550nm窗口3dB带宽可以做到0.000001nm以下,窗口内透过率接近100%的超窄带滤波器。该结构的光子晶体可以用作超窄带滤波器,有望在光通信超密集波分复用系统中获得广泛应用。

水声信号的窄带滤波研究

研究一种用于有色噪声背景下接收水声信号的窄带滤波方法。它用白化滤波器实现有色噪声的匹配滤波。该滤波电路具有优良的选频能力,抗干扰性强,功耗极低,较好地解决了水下信息传输中存在的通道之间频率间隔小、信号微弱、易受噪声干扰、用电池供电而要求工作时间长等问题。采用这种窄带滤波方法的水声接收机具有结构简单、性能稳定、对弱信号检测能力强等优点,增大了定位声纳的作用距离。

光子晶体超窄带滤波器

本文利用光学传输矩阵法研究了一种类似于谐振腔结构的光子晶体 .研究发现在这种光子晶体的光子带隙的中央存在一个极窄的透光窗口 ,窗口的宽度在红外波段 1 5 0 0 nm附近可以做到 0 .0 0 0 1 nm以下 ,窗口内的透光率峰值可以接近 1 0 0 %,窗口以外的区域的透光率可以做到 0 .0 1 %以下 .通过改变所研究结构中的周期厚度、中间夹层厚度、两边光子晶体的周期重复数和波的入射角可以改变窄带透过窗口的位置和窄带的宽度 .这种光子晶体可以用来制作超窄带滤波器 ,有望在光通信超密度波分复用技术和光学信息精密测量技术当中获得应用 .

光通信DWDM系统的100GHz窄带滤波片设计和研制

根据全介质F P多层介质薄膜滤波器的原理 ,设计并模拟计算了一种三腔 10 0GHz窄带通滤波片膜系结构 ,利用等离子辅助镀膜和光学监测技术 ,在F7玻璃衬底上完成了器件的制备 ,并解决了衬底减薄、抛光和后继镀膜等关键工艺 .光谱特性测量的结果表明 ,研制的器件将在光通信以及信息技术的其它领域具有重要的应用价值 .

基于FRFT窄带滤波的LFM信号研究

随着分数阶傅里叶变换域窄带滤波技术的不断应用与发展,对分数阶域窄带滤波带宽的研究将变得尤为重要。研究了分数阶傅里叶变换域窄带滤波带宽与滤波后信号之间的关系,并以信号的失真度为准则,分析了分数阶域窄带滤波带宽的临界值。理论分析和仿真结果表明:线性调频信号经过分数阶域窄带滤波后信号的相位没有发生改变,信号的幅度为辛克函数积分的形式。为保证LFM信号频率信息不丢失,分数阶域窄带滤波的带宽必须不小于LFM信号在分数阶域幅度谱的主瓣宽度。为分数阶域滤波带宽的选取提供了参考标准。

基于亚毫米尺度波导研究磁流体的窄带滤波特性

利用一种样品空间层达亚毫米尺度的双面金属波导,将磁流体注入波导样品空间层作为导波层来研究磁流体的窄带滤波特性。首先将波长为1 550nm的激光入射到波导表面,选择合适的入射光导模共振角,激发波导中的超高阶导模,使磁流体处于光波导的振荡场中;然后,应用超高阶导模的高灵敏度特点,将磁场施加在波导上改变磁流体的折射率,使波导耦合效率发生变化,通过接收波导反射光,得到波导的窄带滤波特性。实验中测试的入射光波长调谐在1 549.440～1 549.585nm,窄带滤波带宽为0.06nm。当波长为1 549.516nm,所加磁场为0～51.9kA/m时,获得反射光的变化达到11.9dB。实验结果表明,该方法获得的滤波特性具有带宽窄、灵敏度高的特点。

负折射激活介质一维光子晶体超窄带滤波器研究

把一维时域有限差分方法用于可见光区一维光子晶体超窄带滤波设计研究,首先适当选择完整的一维二元光子晶体参数找到可见光区中的禁带,然后在完整一维光子晶体中间引入缺陷层可得到在某一波长出现超窄通带。进一步研究缺陷层参数物理厚度、折射率对超窄带的位置、透过率的调节,数值结果表明当缺陷层用无损介质时超窄通带的中心波长与缺陷层物理厚度、折射率有很大关系,透过率与它们关系不大。当介质是有损或激活介质时超窄通带的中心波长与介质折射率虚部消光系数、激活系数大小无关,消光系数越大透过率越小,激活系数与透过率没有线性关系但有最大值出现,当缺陷层介质是负折射材料时折射率数值在一定范围内取值同样会出现窄带滤波特性,折射率数值绝对值较大时在可见光区禁带中会出现多个透过峰。

基于甲烷气体红外吸收特性窄带滤波器的研究

根据气体探测系统灵敏度的要求,基于甲烷气体红外吸收光谱特性,结合工艺经验确定了滤波器的技术指标.采用"拆分技术"对气体滤波器进行膜系结构设计,降低了膜层产生的应力.通过电子束加热蒸发沉积薄膜,根据测试结果逆向分析,优化工艺参数.所研制的滤波器在7.669μm波长处峰值透过率达到85.14%,通带半宽度为59nm,覆盖了甲烷气体吸收区域,截止区达到了OD3,很好地抑制了背景噪声.

波导金属插片窄带滤波器的研制

采用高精度的模式匹配法设计了一种窄带矩形波导插片滤波器。利用该方法设计的波导型滤波器精度高 ,结构简单 ,便于加工。同时将模式匹配法的数值计算结果与实验结果进行了比较 。

窄带滤波微流量电磁流量计的相关技术

微流量信号是叠加着多种噪声干扰的弱信号,为了准确提取流速信号,在电磁流量计中采用窄带滤波信号调理技术,滤除高次谐波,取出信号基波,再经相敏解调、低通滤波消除微分噪声和同相噪声,提高微流量信号的信噪比.根据窄带滤波对交变磁场的要求,提出并制作每个周期内激磁电流平均值恒定的恒均值电流源.对其在环境温度、电网电压发生变化时的稳定性进行了理论分析和实测验证.实际应用证明,可将电磁流量计测量下限扩展到0.002m3/h,实现微流量准确测量.

一款平顶特性窄带滤波器的设计

为满足地球物理勘探中频域测试的需求,利用数值计算的方法,计算并得出了两级级联的有源带通滤波器在临界偏调时各级中心频率f0与Q值的关系;据此设计并制作了具有平顶特性的窄带通滤波器。实测结果表明其特性与理论计算曲线一致。此外,还对电路的选择性、灵敏度、平顶宽度以及等效噪声带宽等参数作了进一步讨论。建议利用该电路设计成50Hz工频陷波器。

被动锁模光纤激光器中窄带滤波器对多脉冲的影响

研究了在被动锁模掺铒光纤环形激光器中加入窄带滤波器对多脉冲产生的影响.在激光器的腔内插入一个窄带光纤布拉格光栅(FBG),限制激射带宽,可以在低阈值的情况下产生多脉冲.多脉冲的个数取决于泵浦功率的设置,激光器输出脉冲的个数可以分立可调.多脉冲的混沌态数值模拟进一步证实了上述结果.窄带滤波器可以加强多脉冲的产生,这有助于进一步理解光纤激光器中多脉冲的形成机制.

基于正交滤波函数的快速窄带滤波算法

在分析窄带滤波算法的基波提取能力和响应时延特性的基础上,结合正交滤波算法的滤波性能,提出了一种基于正交滤波函数的提取基波分量的快速窄带滤波算法。采用两个与数据窗长有关的三角函数作为正交滤波函数,求得其不同数据窗长下相量的实虚部,推导得到各数据窗长下窄带滤波器初值的计算式,从而求取窄带滤波器初值,缩短其响应时延。该滤波算法滤波效果好,响应速度快,能够大大提高电网保护和控制系统的快速性。

基于GaAs/Al_xGa_(1-x)As多量子阱光子晶体的窄带滤波器

讨论了利用GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱构成的一维光子晶体实现窄带滤波的原理.研究了外加电场下GaAs/AlxGa1-xAs多量子阱的激子吸收所导致的反常色散行为.研究发现,在反常色散材料的共振频率附近,存在一个较强色散且吸收很小的区域,该区域内的色散可以在PCs的带隙中产生一个窄的通频带,其对应的最大透过率约为0.73,全固态滤光器的带宽约为4.9nm,并可利用外加电场进行调谐,这将为设计一种全新的固态滤波器提供指导.

衰减全反射结构的窄带滤波器的研究

文章利用衰减全反射(Attenuated-Total-Internal-Reflection)结构对高阶波导模具有强的波长选择特性制作一种滤波器。在实验中,通过优化器件参数得到了带宽只有0.4nm的窄带滤波器。该光电子器件,具有全新的器件结构,不存在光能量的传输损耗,插入损耗很低,且采用的是非线性有机聚合物为功能材料,合成方便,制备工艺简单,成本低廉。

S注入法中窄带滤波器设计

根据傅里叶性质中信号时域的卷积对应频域中的乘积,信号频域中的卷积对应时域中的乘积的原理,设计了一种窄带滤波器。通过对具有理想频域带通滤波性质但时域特性不佳的littlewood-paley小波,在时、频域多次转换的基础上,进行了时域支撑区间的压缩和修正,最终导出的窄带小波滤波器具有近似紧支集的特性。经仿真验证并与同频带100个周期正弦波滤波算法相比较,表明该小波窄带滤波器具有更优良的选频特性。结论认为采用低品质因数值模拟滤波器加小波滤波算法,是改善S注入法滤波问题的有效方法。

基于全相位窄带滤波的超分辨率时延估计

为提高超分辨率时延估计的抗噪性能,提出了基于全相位窄带滤波的超分辨率时延估计算法.在陷波器设计方法基础上,设计出中心频点可精确控制的具有类点通传输特性的窄带滤波器,然后用该滤波器对存在时延关系的两路采样序列进行滤波处理,再依照传统相位差时延估计法,即可获得高精度时延估计.仿真实验表明:相比于基于信号重心插值的超分辨率时延估计法,该方法信噪比范围要高出10,dB,具有广阔的工程应用前景.

光窄带滤波器及其在光纤激光器中的应用

单频光纤激光器在光通讯和光传感领域具有广泛的应用前景.采用数值分析的方法求解了基于可饱和吸收体的光窄带滤波器耦合模方程,对影响光窄带滤波器输出响应特性的掺杂光纤的长度、吸收系数和输入泵浦功率进行了理论分析;通过实验验证了构成可饱和吸收体的掺杂光纤长度与光窄带滤波器响应带宽成反比的结论;将光窄带滤波器应用于光纤激光器中,获得了输出激光功率大于1 mW,不跳模时间大于2 h,线宽在百赫兹量级,2 h内的功率不稳定度为0.022 87%的单纵模激光输出.

多层石墨烯纳米膜的中红外窄带滤波特性调节

应用时域有限差分方法研究石墨烯纳米膜与折射率可调控基片铌酸锂间隔周期形成的多层结构在中红外形成的窄带带阻滤波特性的调节。通过控制多层石墨烯的层数对此滤波器特性进行调节,数值结果表明,随着层数的增加,透射率变低,最小透射率对应的波长变短,带阻宽度明显变窄,带阻特性曲线变得很尖锐;通过电压控制影响各层石墨烯介电常数的化学势的变化来调节带阻窄带滤波特性,数值结果表明,在层数一定时化学势越大,最小透射率对应的波长越短,层数数值大最小透射率在波长较短处变化,层数数值小最小透射率在波长较长处变化;最后,通过电压控制影响多层石墨烯中基片铌酸锂晶体折射率的变化来实现带阻窄带滤波特性的调节,数值结果表明,在层数一定时基片折射率越大,最小透射率对应的波长越长,层数数值大最小透射率在波长较短处变化,层数数值小最小透射率在波长较长处变化。