船舶水中电场分析方法研究综述

结合船舶发展的最新趋势,阐述船舶水中电场分析的重要意义及其在船舶电力系统研究领域的重要地位.从理论上计算分析船舶在水中所处的电场,通过调研整理水中电场理论建模方法的研究进展,根据点电极、电偶极子等不同种类模型对其进行分类论述.对船舶在水中电场的测量进行了评述,包括测量方法和畸变电场导致的测量误差.最后分析了船舶水中电场的模拟实验,并对水中极低频电场的测量实验关键技术进行了分析与总结.

基于铒离子竞争机制的光功率均衡技术

针对大气湍流效应引起的接收功率起伏问题,提出了一种基于铒离子竞争机制的光功率均衡技术。讨论了基于Gamma-Gamma分布的大气信道模型中大气湍流对自由空间光通信的影响,对不同湍流强度下的光功率均衡效果进行仿真,仿真结果表明:在中等强度湍流条件下,该技术可将接收信号光功率波动范围压缩16 dB以上。

竞争型全光增益控制放大器仿真研究

针对信道数变化等原因造成的剩余信道输出增益漂移现象,研究了一种竞争型全光增益控制放大器,可以实现对宽输入功率范围信号的增益控制。对光功率在-40~5 dBm范围内的输入光,将增益漂移量由22.0 dB降低至0.4 dB。在多信道情况下,将信道数变化和信道功率变化引起的增益漂移量分别降低至0.23和0.10 dB。该放大器的工作范围与控制幅度都要优于传统的全光增益方法,对于控制剩余信道输出增益稳定具有重要参考价值。

光纤放大器辐照损伤光致退火实验研究

针对辐照环境下光纤放大器输出性能的退化问题,对光纤放大器进行了辐照损伤后的光致退火实验研究。首先,介绍了辐射对光纤放大器的影响,在总辐照剂量约为280 krad时进行了辐照实验,获知辐射会引起输出功率、光信噪比分别下降7 dB、18 dB;然后,根据光致退火机理,进行了光纤放大器光致退火实验。实验结果表明:光致退火降低了光纤放大器的辐致损耗,与退火之前相比,放大器的输出功率恢复了5.2 dB,输出OSNR恢复了13 dB。

湍流环境下组阵收发的深空激光通信系统性能

为了探究大气湍流对深空激光通信的影响,从理论上讨论了Gamma-Gamma分布的大气信道模型和抑制大气湍流的手段。建立了基于组阵收发的深空激光通信系统模型,对不同湍流条件下的系统误码率进行仿真。仿真结果表明:在信噪比为20 dB时,弱湍流环境的下行链路通信误码率比强湍流低4个数量级;大气湍流强度增强时,系统的通信误码率增大;在同等湍流强度下,大气湍流对于上行链路通信性能的影响比下行链路更大。

基于飞秒光频梳的自由空间频率传递技术

为了能更加灵活方便地实现高精度的时频信号传递,以空间链路代替光纤进行时频传递,阐述了自由空间光频梳频率传递基本原理,实验通过102 m的自由空间链路,将锁定至铷原子钟上的飞秒光频梳发送到远端,采用高速探测器直接探测,通过高精度频率计数器采集光频梳重复频率数据。实验结果表明:该系统最终实现接收端100 MHz重复频率信号在30 min内抖动范围为3.5 mHz,重复频率稳定度为4.26×10^(-12)/s、4.81×10^(-13)/100 s。

基于FLOM-PD的集成化光频梳重频锁定技术

为了将光频梳锁定至原子钟以实现光频梳的高精度稳定,提出了一种集成化重复频率锁定系统方案。利用光纤环路光学-微波鉴相器(FLOM-PD)进行光波和微波之间的直接鉴频鉴相。同时,开发了精密反馈控制模块,阐述了其基本原理,搭建了锁定系统,通过高精度频率计采集锁定后激光器脉冲重复频率数据。实验结果表明:该方案锁定后频率短期稳定度和长期稳定度分别达到8.71×10-12/s、4.95×10-14/1024 s,实现了整个系统的集成化。

面向星地激光通信的光功率动态均衡技术研究

针对大气湍流在星地激光通信接收端引起的光强闪烁现象会影响通信质量的问题,研究一种基于增益竞争的光功率均衡系统。实验验证接收功率波动会增加通信误码率,研究增益竞争下均衡系统的静态输出曲线并对动态时域信号进行均衡性能测试,实验证明该系统可以将动态信号的功率波动范围压缩至4 dB。