基于DPPM的激光雷达通信测距一体化方案

针对激光雷达系统建设成本高和测量精度低的问题,提出了一种基于差分脉冲位置调制(DPPM)的激光雷达通信测距一体化方案。该方案通过使用DPPM的不同脉冲时隙位置来表示通信和测距帧信息。接收机可以根据脉冲时隙位置解调出通信信号,并通过飞行时间测距模块实现测距功能。此外,为了应对回波信号的低信噪比(SNR)问题,使用脉冲累加算法对回波信号进行组帧处理以提高回波信号的SNR。最终,通过现场可编程门阵列(FPGA)搭建了该通信测距一体化系统并进行了测试。实验结果表明:该系统不仅能在300 cm的范围内实现平均测距误差为±2.04 cm的测距功能,而且还能同时达到5 Mb/s的通信速率。

指数Weibull信道下FTN无线光通信盲均衡优化算法

针对指数Weibull信道模型下大气湍流效应导致的光信号相位噪声、信号畸变和超奈奎斯特(FTN)技术引入的码间干扰(ISI)问题,提出一种判决反馈恒模均衡两步(TS-DFE-CMA)优化算法。该算法将判决反馈思想引入恒模均衡(CMA)来提升系统抵抗各类干扰的能力,同时采用两步(TS)优化思想更新步长系数以控制计算复杂度并提高系统均衡性能。将所提算法与恒模均衡维特比-维特比相位估计(CMA-VVPE)、TS-CMA-VVPE和DFE-CMA 3种算法进行性能对比,结果表明,所提算法的误码率(BER)最低,TS-CMA-VVPE次之。引入FTN的ISI后,在弱湍流信道和FTN加速因子为0.9的条件下,与TS-CMA-VVPE算法相比,所提算法的误码性能提升了16.01%,误差矢量幅度(EVM)性能提升了6.49%。

基于HALCON的喷码字符识别技术的研究与实现

为了实现产品包装上喷码字符高效、快速、准确地识别,设计了一种基于HALCON的喷码字符识别系统。首先采用四次不同结构元素的闭运算准确提取字符,然后再采用BP网络训练样本,根据字符的特征对样本进行分类,生成相应的字符库,并调用该字符库读取字符,进而识别出字符符号。实验结果表明,这种方法运算速度快、准确性高。

近代物理实验教学改革的探索与实践

针对传统近代物理实验教学中存在的问题,从实验教学内容、教学模式、教学方法和考核方式等方面对近代物理实验教学进行了改革的探索。实践证明,教学改革充实了实验教学内容,丰富和活跃了学生的物理思想,调动了学生的积极性和主动性,提高了教学质量。

超密集波分复用无源光网络技术

超密集波分复用光接入网(UDWDM-PON)方案可以在C波段密排1 000个下行波长和1 000个上行波长,支持1 000个用户。每个用户独立使用一对波长,可实现速率千兆并具有速率万兆的潜力。使用分光器兼容现有光分配网,采用数字相干通信技术,功率预算将可超过43 dB。UDWDM-PON在用户带宽保证、容量汇聚能力、网络覆盖范围等方面发展潜力明显。

以问题解决为手段在大学物理实验课程中培养学生的实践能力和创新能力

问题解决的过程是知识和能力获得的过程,实践能力和创新能力表现在解决问题的过程中,大学物理实验恰好是学生解决具体问题的实践过程.本文中,以解决问题为目标,对我国大学物理实验教学培养学生的实践能力和创新能力提出了几点思考:增强大学物理实验解决问题的特性;将计算机广泛应用到大学物理实验中;学生参与实验室的维修与改造;强调学生"做中学",做并思考.

基于CSRZ码的DQPSK多级相位调制技术的研究

文章从理论上推导出了载波抑制归零(CSRZ)码和差分正交相移键控(DQPSK)的调制解调原理公式,给出了实现的具体过程,以及仿真得到的调制后的频谱图和解调后的眼图。结果表明,CSRZ-DQPSK作为新型多级相位调制格式具有更窄的频谱宽度、更高的频谱效率,解调后的眼图也很好,有望成为下一代光纤通信系统的首选传输码型。

大学物理实验教学效果的若干方法和手段的探讨

大学物理实验是理工科学生重要的基础实验课,文中从知识的类型和学习的角度论述了大学物理实验教学的性质和特点,探讨了提高大学物理实验教学效果的方法和手段.

德拜相法测晶格常数实验数据处理方法分析

数据处理是大学物理实验中的一个重要环节。本文介绍了德拜相法测晶格常数实验中的三种数据处理方法,通过误差分析提出了提高准确度的方向,为解决实验教学中存在问题提供了依据。

大学生实验成绩自动评定系统的设计

针对由教师对学生成绩进行主观评定所引起的系列问题,设计一个实验成绩自动评定系统,实行对大学生实验成绩的自动生成.在现有实验室操作台安装按键及显示装置,由实验室主机控制,学生将个人的实验结果传给主机,相应的成绩计算软件结合学生的具体实验情况做出成绩评定结果.该系统的使用既能增加成绩评定的客观性,又可使实验教师免于评定学生的成绩,对于教师工作强度的减轻,学生学习积极性的调动都有积极作用.设计出了系统的结构和成绩计算方法,给出了部分程序流程图及仿真结果.

模分复用系统中少模复用（解复用）技术研究

近年来,在模分复用(MDM)光通信领域中采用少模光纤(FMFs)来增加传输容量的方法已经得到高度关注和深入研究,该方法可以突破单模光纤(SMFs)非线性香农极限.结合本课题组开展的模分复用方面的部分工作,比较系统、深入地分析讨论了模分复用研究过程中相对突出、经典的部分研究工作和最新进展,涉及少模模分复用器结构设计、特性及应用.分析讨论了一种基于相位板的三模式模分复用器、基于液晶空间光调制器(LCOS-based SLM)的模分复用器、常规标准型光纤光子灯笼、模式选择光纤光子灯笼、模式组选择光纤光子灯笼、模式组选择刻写波导型光子灯笼的结构设计、特性及应用.最后,给出了本课题组近期提出的新颖的定向耦合模分复用器以及模分复用器研究发展趋势,为模分复用光纤前传等系统应用提供有效支持.今后的较长一段时间,模分复用技术研究中的采用特殊材料和传输信道结构设计来实现低衰减、低串扰、高消光比、高模式选择性等指标仍然是通信领域需要继续探索的研究热点.

弗兰克-赫兹实验中氩原子第一激发电位的研究

改进现有弗兰克-赫兹实验仪器:不使用控制电压,把第一栅极G1和第二栅极G2短接,并接到加速电压的正极,G2和A之间仍然接反向减速电压,这样G1和K之间为加速和碰撞区,G1和G2之间为等势碰撞区.当拒斥电压为9V,加速电压为80V,灯丝电压为2.4V时,曲线峰谷差值最大,分辨率最高.计算得到氩原子最外层8个电子中,外层电子的第一激发电位为13.13V,内层电子的第一激发电位为13.41V.

模分复用光传输技术研究

结合课题组开展的通信领域研究热点模分复用方面的部分工作,比较系统、深入地分析讨论了模分复用光传输研究过程中相对经典的部分研究工作和最新进展,以模式复用器和解复用器的发展为主线,分类讨论了准单模少模光纤单跨距传输、准单模少模光纤控制环传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于平面光转换模式复用器和解复用器的少模光纤传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤单跨距传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤控制环传输、基于全光纤耦合器的少模光纤单跨距传输、基于全光纤耦合器的少模光纤控制环传输;最后,给出了本课题组近期合作研究工作中的准单模少模光纤长跨距传输、单通道信号少模光纤传输研究、多通道波分复用信号少模光纤传输研究。

静电场诱导光刻技术实现曲面光栅结构的制备

利用软光刻技术在凸面基底上制备了光栅结构.以此凸面基底上制备的光栅结构作为模板,利用静电场诱导光刻技术实现了凹面基底上光栅结构的制备.光栅模板结构的高度为5.3μm,线宽是6.25μm,高宽比达到0.85∶1.诱导成形光栅结构的高度为42μm,线宽是13.35μm,高宽比高于3∶1.结果表明借助静电场诱导光刻技术可以在曲面基底上利用小高宽比的微结构模板制备出大高宽比的微结构.

高速相干光通信系统中的自适应步长恒模算法

对于高速光通信系统中的相干检测来说,盲均衡是一项常用的恢复传输符号的技术。目前应用最广泛的盲均衡算法是恒模算法,但是一方面它不能兼顾收敛速度和收敛精度,另一方面在偏分复用系统中很容易陷入奇异性。因此提出了一种改进型的恒模算法———自适应步长恒模算法,并在112Gb/s偏分复用16进制正交幅度调制系统中对提出的算法进行了测试。与传统的恒模算法相比,改进后的算法收敛速度仅为恒模算法的1/20;收敛稳定后误差函数的方差比恒模算法降低了0.7dB;对偏分复用系统中的奇异性有很好的抵抗能力;在不考虑奇异性问题时,光信噪比代价与恒模算法相比降低了1.5dB。

PM-QPSK相干光通信系统中基于高阶统计矩的光信噪比监测方法的修正

对于偏分复用的正交相移键控(PM-QPSK)相干接收系统,提出了一种修正的基于高阶统计矩的光信噪比(OSNR)监测方案,讨论了不同占空比调制格式的修正结果以及该修正结果对剩余色散(CD)和偏振模色散(PMD)的容忍度。搭建了112Gb/s PM-QPSK系统仿真平台,对8dB^26dB范围内的光信噪比进行了测量,结果表明提出的修正方案对不同码型的监测误差均小于0.5dB。并且当OSNR为14dB时,在0.5dB的监测误差范围内,对CD的容忍度约为2800ps/nm,对一阶PMD的容忍度约为65ps。因此,这种修正方案可用于PM-QPSK相干接收系统中带内实时OSNR监测,且计算复杂度小、不需要额外的监测设备。

基于Kolmogorov模型的大气湍流对于空间光通信轨道角动量模式间串扰影响的研究

讨论了基于Kolmogorov模型的大气湍流对于自由空间光通信轨道角动量（OAM）模式正交性、光束强度以及相位分布的影响。仿真研究了不同大气湍流强度对轨道角动量模式复用光通信系统中相邻模式之间的串扰。仿真结果表明，在弱大气湍流条件下，连续轨道角动量模式可以作为短距离自由空间光通信中的模式分配方案。在中等大气湍流条件下，轨道角动量模式间隔应该至少为3，才能保证信号串扰不至于影响到接收端的信号提取。

基于蓝光TADF材料的敏化白光OLED特性

白光有机发光二极管(WOLEDs)由于面光源、可柔性、轻薄、自发光等优势而广泛应用于显示和照明领域。目前,高效溶液处理的混合白光有机发光二极管很少被报道。本文选择蓝色热致延迟荧光材料DMAC-DPS作为传统橙色磷光材料PO-01-TB的敏化主体,制备了热活化敏化的杂化单发光层有机发光二极管白光器件,分析了器件能量传递机制。通过主客体掺杂浓度调控,实现了外部量子效率最高为8.00%、电流效率为22.32 cd/A、对应CIE坐标(0.405,0.497)及色温为4059 K的暖白光OLED器件,增加空穴阻挡层DPEPO有效地提高了器件的光谱稳定性,实现了更小的ΔCIE(0.017,0.016)。

融合三元组及复值CNN的PS系统光纤非线性补偿方案

针对概率整形(PS)系统光纤传输中的非线性损伤问题,提出了一种融合三元组及复值卷积神经网络(T-CCNN)的PS系统光纤非线性补偿方案。首先将经过线性损伤处理后的符号生成二维三元组,再将这种三元组输入到T-CCNN中进行光纤非线性补偿,并保留实部与虚部间相位信息的相关性。仿真结果表明:在最佳发射功率下传输800 km,三元组边长长度为13时,该方案Q因子的增益为1.39 dB;当达到硬判决前向纠错阈值时,该方案比DBP-1StPs方案可增加约180 km的传输距离。

基于TiO_(2)的近红外大数值孔径、高聚焦效率、高透射率会聚透镜

利用相位调控原理设计了一种基于TiO_(2)材料的具有非周期同心圆环形高折射率差亚波长光栅结构的会聚透镜,可实现大数值孔径、高聚焦效率、高透射率、低损耗特性,同时具有体积小、易集成的优点。采用时域有限差分法对提出的透镜结构进行仿真和分析,工作波长为850 nm时,该透镜透射率为90.5%,焦距约为10.4μm,焦斑的半高全宽为0.61μm。通过对仿真得到的数据进行分析,可得数值孔径为0.92,聚焦效率高达91.07%,损耗为0.41 dB,平衡了高数值孔径与高聚焦效率之间的矛盾,可在小器件直径下接近衍射极限实现点会聚效果。