基于双探测器的光源相对强度噪声抑制方案

针对传统和现有光路抑制方案在常温条件下表现良好但在全温度范围内性能却难以保证的问题,提出了一种基于双探测器的光源相对强度噪声(RIN)抑制方案。该方案通过双探测器分别检测经不同路径的光信号,并在电路中将这2路信号同步后相减,以消除RIN,从而提高光纤陀螺的精度。同时,还探究了不同调制深度对陀螺输出的影响及未来对该方案的改进思路。实验结果表明:在调制深度为3π/4并且配合双探测器的RIN抑制措施的情况下,该方案能有效提高光纤陀螺的精度,并满足全温条件下的使用要求。

相对相位噪声对相干光通信系统性能影响

在使用前向抽运喇曼放大器的相干光正交频分复用传输系统中,由于喇曼抽运的强度噪声和交叉相位调制之间相互作用产生相对相位噪声,导致系统性能大幅下降。为了研究此问题,采用数值分析方法进行了理论分析与实验验证,分析了不同的调制格式下,相对相位噪声对相干光正交频分复用系统的影响,并且比较了正交频分复用多载波系统与单载波系统在相同条件下的系统性能,取得了由相对相位噪声所导致的系统损伤程度数据。结果表明,抽运和信号之间相对较大的离散系数有助于抑制相对相位噪声引起的损伤,高阶调制信号比低阶信号对相对相位噪声耐受性低;频谱相同效率时,正交幅度调制格式比相移键控耐受性更好。

采用半导体光放大器抑制SFS相对强度噪声

相对强度噪声作为光源噪声之一,当光源光功率达到一定程度时,在量级上将取代散粒噪声和热噪声成为光源噪声的主要部分。为解决此问题,作者提出一种采用饱和半导体光放大器抑制相对强度噪声的全新方案。在传统光源结构的基础上,将光源与耦合器之间加入一级半导体光放大器,使光源出光功率达到半导体光放大器深饱和区,从而实现对相对强度噪声的抑制。通过对采用半导体光放大器的光源结构进行相对强度噪声测量发现,在各个频率处相比原有光源结构,均有10 d B/Hz的下降。实验结果表明,采用半导体光放大器的光源方案实现过程简单,可靠性高,在提高光功率的基础上降低了相对强度噪声。

社会生活噪声污染与相对性噪声

本文的噪声的基本定义出发，引出了绝对性噪声和相对性噪声的概念。认为社会生活噪声的污染逐年上升与相对性噪声有密切关系。控制社会生活噪声的污染，有待人们加深对相对性噪声的认识和控制。

超宽带等离子体相对论微波噪声放大器的物理分析和数值模拟

利用全电磁粒子模拟方法对等离子体相对论微波噪声放大器(plasma relativistic microwave noise amplifier,PRNA)进行了物理分析和数值模拟.首先对无耦合时的波束色散关系进行了模拟分析,接着计算了微波线性增长率与带宽的变化规律,为后续整体模拟时参数的选择提供了理论依据.最后对PRNA进行了整体模拟,验证了PRNA在带宽和可调谐性方面的输出优势.当等离子体束密度为1.4×10^(19)/m^(3),电子束电压和电流分别为500 kV和2 kA,外加磁场为2.0 T时,模拟获得了功率约200 MW,效率为20%的微波输出,辐射场频谱范围约为7.0—9.0 GHz,带宽达到了2 GHz,输出模式为同轴TEM模.模拟结果还表明:等离子体束的密度n_(p)和厚度Δr_(p)对束波色散关系影响较大,随着n_(p)和Δr_(p)的增加,输出微波频率呈明显上升趋势,电子束电流和电压的变化对输出频率的影响相对较小,等离子体束和电子束径向间距的变化则对输出频率基本没有影响.研究结果可为器件的进一步的优化设计提供参考依据.

半导体激光器相对强度噪声的实验研究

建立了一套半导体激光器噪声测量系统用于生产测量和科学研究,其特点是简易,且兼容性大。用该系统对相关的半导体激光器(不同腔长,镀膜与不镀膜等)进行了测量研究,着重研究了镀膜与不镀膜的条件对激光器噪声特性的影响,发现镀膜后管芯一致性提高、受反馈影响增大。为实际生产提供了改进建议,即需要针对实际应用来精心选择端面镀膜的反射率,前端面镀膜反射率不能太低。

利用噪声相对量辨识与优化齿轮敲击噪声

以人耳听觉特性为基础,提出运用噪声相对量辨识和优化齿轮敲击噪声的方法.该方法首先对测量得到的噪声信号进行外耳、中耳和内耳噪声传递特性滤波,然后进行回归与平滑处理获得稳态噪声信号,将滤波后的噪声信号减去稳态噪声信号,得到的噪声相对量即为非承载齿轮对的瞬态敲击噪声信号,最终辨识出齿轮敲击噪声的发生时刻、频率范围和水平.辨识结果与人的主观感受一致,齿轮敲击噪声被准确辨识.利用该方法得到了各非承载挡的敲击噪声贡献量,确定倒挡是齿轮敲击噪声的主要噪声源.采用提高倒挡齿轮对加工精度使其最小间隙减小约50.0%后,齿轮敲击噪声水平降低了17.4%,齿轮敲击噪声性能得到有效改善.

社会生活噪声污染与相对性噪声

从噪声的基本定义出发，引出了绝对性噪声和相对性噪声的概念。认为社会生活噪声的污染逐年上升与相对性噪声有密切的关系。控制社会生活噪声的污染，有待人们加深对相对性噪声的认识和控制。

光强外调制法抑制相对强度噪声

针对高精度光纤陀螺超荧光光纤光源的相对强度噪声(RIN),阐述了光强外调制法抑制RIN系统构成。系统利用集成光学强度调制器及其反馈控制回路将光纤光源的强度变化作为调制信号,通过负反馈消除光源的RIN。文中给出了反馈回路中增益非平坦型带通滤波器的实现方法。实验结果表明,在10kHz～800kHz范围内,光强外调制法使单位带宽内信噪比改善了15～5dB。

相对强度噪声对微波光子链路性能影响规律研究

激光器的相对强度噪声(RIN)在微波光子链路中转换为噪声功率,进而影响链路的动态范围。文章建立了基本结构的非相干和相干微波光子链路的动态范围(SFDR)模型,并通过仿真对比分析了激光器的RIN对这两种链路结构的影响。在光器件的性能水平较低时,非相干微波光子链路能获得更大的SFDR;随着光器件性能水平的提升,相干微波光子链路的SFDR将超过非相干微波光子链路。而在目前典型的器件参数条件下,两种链路的理论SFDR都能达到120dB·Hz^(2/3)左右。

光纤陀螺相对强度噪声光谱调制抑制法的研究

相对强度噪声是影响高精度光纤陀螺角随机游走系数的主要因素。分析了相对强度噪声的产生机理,推导了相对强度噪声功率谱密度函数与光源的功率谱密度函数之间的关系:当光源的功率谱密度函数呈周期性变化时,相对强度噪声的功率谱密度函数在其周期的整数倍时达到最大值;在其半周期的奇数倍时降为最小值。根据这个特点在光源和光纤环之间增加一个光滤波器对光谱进行调制使之呈周期性变化,调制周期设为光纤陀螺方波调制频率的2倍,从而可以抑制干涉信号检测带宽内的相对强度噪声。并通过仿真对比分析了马赫-曾德尔滤波器和布里-珀罗滤波器的调制效果,仿真结果表明:马赫-曾德尔滤波器能将角随机游走系数降低3d B;布里-珀罗滤波器可以将角随机游走系数降低约12d B。

超荧光光纤光源相对强度噪声数字抑制系统(英文)

超荧光光纤光源(SFS)具有高稳定性,是光纤传感器(FOSs)中一种理想的光源。SFS光源的相对强度噪声(RIN)是影响FOSs性能的一个重要的因素。由于使用模拟抑制电路的噪声抑制系统无法很好的抑制RIN,文中提出了使用强度调制器的数字RIN抑制系统。为了验证此想法,建立了半实物仿真模型,该模型可以在中心频率处抑制RIN达到20 dB。该数字系统相对原有模拟系统,性能有了很大的提高,因此对FOSs性能的提高有很大的贡献。

基于SOA的光纤陀螺相对强度噪声抑制研究

为进一步提高光纤陀螺精度,抑制掺铒光纤光源的相对强度噪声(RIN),在利用半导体光放大器(SOA)对光源相对强度噪声进行抑制的基础上,实现了SOA光源一体化方案。经过原理分析并设计实验方案,对比实验前后的测试数据可以看出:处于增益饱和状态的半导体光放大器对光源相对强度噪声起到了抑制作用,抑制后陀螺的零偏稳定性由之前的千分之一提高到万分之五左右,精度提高1倍,随机游走系数减小到56%;另一方面,一体化方案的实现,使利用SOA抑制强度噪声的方案更易实现,操作更简单,有利于该项技术的进一步工程应用。

高精度光纤陀螺相对强度噪声抑制技术

高精度光纤陀螺所用的基于放大自发辐射(ASE)效应的掺铒光纤光源光功率能够达到几毫瓦甚至几十毫瓦,由于功率较大,使陀螺的光源相对强度噪声(RIN)成为影响陀螺角度随机游走系数(ARW)的主要噪声,因此抑制RIN是提高高精度光纤陀螺性能的关键步骤之一,本文通过梳理了不同的RIN抑制方法的特点,对各类RIN抑制方法研究及应用进行综述。

面向回归任务的数值型标签噪声过滤算法

回归任务中的数值型标签噪声可能误导模型训练,进而弱化模型泛化能力.作为一种常用的标签噪声处理技术,噪声过滤通过去除误标记样本来降低噪声水平,但无法保证过滤后模型能够获得更好的泛化表现.一些过滤算法过于关注噪声水平,以至于大量无噪样本也被去除.尽管已有样本过滤框架能够平衡样本去除量和噪声水平,但其形式过于复杂不利于直观理解和实际应用.根据无噪回归任务中的学习理论提出了面向数值型标签噪声数据的泛化误差界,从而明确了影响模型泛化能力的关键数据因素(数据量和噪声水平).在此基础上提出一种可解释的噪声过滤框架,其目标是以较小的样本去除代价最大程度地降低噪声水平.针对噪声估计问题,从理论上分析了噪声与覆盖区间关键指标(中心和半径)之间的变化趋势,进而构建了相对噪声估计方法.此方法与所提框架结合形成了相对噪声过滤(relative noise filtering,RNF)算法.在标准数据集和年龄估计数据上均验证了算法的有效性.实验结果表明:该算法能够适应各类噪声数据,显著提升模型泛化能力.在年龄估计数据上RNF算法检测出一些标签噪声数据,有效提升了数据质量和模型预测性能.

模拟信号光纤传输系统的噪声系数分析

在对模拟信号光纤传输系统性能参数分析的基础上,提出了一种用于模拟信号光纤传输系统设计方案,分析了影响系统噪声系数的相关因素,对方案的设计要点、改进系统噪声系数方法及实现方式进行了论述。

BESⅢ CsI(Tl)晶体量能器前置放大器相对增益的测量

介绍了BESⅢ CsI(Tl)晶体量能器使用的前置放大器的相对增益和相对噪声水平的测量方法、测量系统及测量结果。

光纤无线通信系统中信号相关噪声信道优化技术研究（英文）

光纤无线通信系统(Radio-over-Fiber,ROF)的性能会受到与信号有关的噪声干扰而降低,如散粒噪声和相对强度噪声等。因此,为了改进光纤ROF的性能,提出了一种基于方差归一化变换的方法来实现归一化噪声功率。首先运用了一个更精确的噪声模型来分析ROF信道,从而更好地分析与信号有关的噪声。然后,采用方差归一化变换将与信号有关的噪声ROF信道转换为与信号有关的加性高斯白噪声信道,该噪声信道适用于常用的信号发送技术。实验结果表明:在信噪比方面,提出的方法能够显著地改善ROF性能。

基于谱估计法的VCSEL噪声特性研究

针对VCSEL的结构特点 ,在其单模速率方程的基础上引入了Langevin噪声项 ,运用改进型的Yule -Walker谱估计方法 ,得到了在零调制电流条件下VCSEL输出光的相对强度噪声 ,频率噪声的功率谱以及小信号调制下的频率啁啾随电流孔径以及自发辐射因子等参数的变化规律。