VC++与MATLAB混合编程研究及开发实例

在介绍了两种VC++与MATLAB混合编程接口环境配置方法的基础上,结合一个双臂机器人左臂运动控制仿真实例,详细描述了各个编程接口的实现过程,并对两种接口方法进行了比较。

电力线通信标准化探讨

近年来,随着国际上电力线载波通信技术的快速发展,国内很多厂商纷纷推出了各自的电力线通信产品,然而由于没有统一的行业标准,造成这些产品之间互不兼容,因此建立中国的电力线通信行业标准显得尤为迫切。本文首先简单介绍了中国应用电力线高速通信技术的概况,然后分析了国际上电力线通信标准的情况,主要对北美的HomePlug行业组织和欧洲ETSI标准组织在这方面的工作进行了分析。最后给出了中国在电力线通信标准方面需要开展哪些工作的建议。

双臂空间机器人协调操作运动控制仿真系统的设计与实现

阐述了双臂自由飞行空间机器人闭链式协调操作运动控制实验平台的建立方法。将VC++ 6. 0、OpenGL、Matlab和Matcom四种软件融合起来,搭建FFSR(自由飞行空间机器人)系统实验平台;通过运动控制算法描述了机器人双臂协调操作目标物的动态特性,给出了机器人本体中心的位置姿态和转角的变化曲线,验证了该运动控制算法的正确性,以及编程效率的优越性。

基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器

为了实现光波的波分复用功能并且提高光波的辐射效率,设计了一种基于双环形谐振腔结构的二维光子晶体波分复用器。首先,对光子晶体结构参数进行设计,通过谐振腔和微腔耦合选择不同频率的光波,设计光子晶体滤波器模型;然后,根据模式耦合理论确定主干波导与谐振腔之间的最佳耦合条件,设计波分复用器;最后,加入散射介质柱并调整两谐振腔之间的相对位置优化波分复用器,提高光波的透射率。实验结果表明:该复用器结构实现了对1.562μm、1.544μm、1.451μm、1.436μm、1.366μm和1.322μm这6种频率光波的波分复用,光波最大辐射效率能达到96%,器件尺寸仅为13.44μm×16μm。

新型光子晶体四通道滤波器研究与设计

基于光子晶体环形腔缺陷与线缺陷波导之间的共振耦合原理,设计了一种由新型环形腔和主波导组成的四通道二维三角晶格光子晶体滤波器。运用平面波展开法和时域有限差分法分析了光波在整合结构中的传输特性,并进一步讨论环形滤波器内的内部介质柱半径大小对滤波器传输特性的影响。结果表明:新改进环形的滤波器传输效率达到80%左右。通过实验,选取内部介质柱半径在0.44R~0.53R时,其传输效率达到85%以上,并进一步选取内部介质柱半径为0.46R,0.47R,048R,0.52R制作四通道滤波器,实现了波长为1646.9 nm,1647.7 nm,1648.5 nm,1652.3 nm四信道波分复用,其传输效率均在92%以上,半峰宽高小于6.0 nm。由于滤波器传输效率高,窄带特性良好,所以适用于光器件集成。

基于波导与环形腔耦合的多通道光子晶体滤波器

为了解决传统滤波器尺寸大、滤波性能差的问题,本文基于光子晶体线缺陷波导和环形谐振腔的耦合原理,设计了一种新型的多通道光子晶体滤波器。利用平面波展开法和时域有限差分法分别对滤波器的结构和传输特性进行了分析,结果表明:该结构滤波器具有优异的选频功能,可以实现1.5717μm、1.5834μm、1.5084μm、1.5195μm的多波长输出,各通道的透射率均达95%以上。由此可见,该滤波器的滤波性能优异,可以满足未来对滤波器高集成度和高效率的信号处理要求,在光通信领域中具有广阔的应用前景。

基于多模干涉的二维三角晶格光子晶体分束器

光分束器光接入系统的核心器件,是光子多功能设备和系统的关键构成模块,为满足急速增长的数据通信业务对光分束器的需求,本文在完整三角晶格光子晶体中引入五条平行光子晶体波导组成多模干涉系统,利用自成像效应的多模波导与微腔耦合,提出了一种新型二维三角晶格光子晶体四端口分束器。利用时域有限差分法进行仿真分析,结果表明:在一定范围内通过改变输出端四个耦合微腔内的介质柱半径,可以保证在分束器拥有较高的透射率的同时,且能实现输出能量的均分或在一定范围内的自由分配。

基于锯齿口和多支路的二维光子晶体出射光集束

光子晶体波导具有传输速率大、损耗率低、稳定性好等特点,在光集成、光信息传输等领域具有十分广阔的应用前景。然而作为亚波长波导,由于存在衍射极限,光子晶体波导的出射光会发散到各个方向,影响出射光集束。为解决光子晶体波导出射端光场控制问题,提出了一种新型的二维正方晶格光子晶体出射光集束的结构。该结构通过在波导出射端表面引入锯齿口结构和多支路通道,大幅度提升了出射光的辐射距离。利用时域有限差分法分析结果表明,具有3个锯齿口和2条支路的正方晶格光子晶体能够实现最佳的出射光集束,辐射距离高达200μm,该辐射距离约为单波导出射端结构的25倍,且该结构在200μm处的辐射效率可达53%。