线性和非线性干涉仪中宇称测量的特性研究

宇称测量是基于光子数分辨的测量策略,已经被证明是许多测量方案的最佳策略。但是,对不同输出端口实施宇称测量是否等价尚未被讨论。分别考虑线性干涉仪和非线性干涉仪作为装置的测量方案,基于转动群理论,推导了宇称测量情况下不同输出端口的测量信号,还分析了测量信号与测量精度之间的关系。研究结果表明,对于线性干涉仪的测量方案,在不同输出端口实施宇称测量完全等价且与输入态无关。对于非线性干涉仪的测量方案,在不同输出端口实施宇称测量并不等价。此外,造成这种差异的物理原因得到了分析。最后,信号分辨率和测量精度的特性也得到了讨论。

超快非线性干涉仪开关窗口的特性研究

超快非线性干涉仪(UNI)是一种基于半导体光放大器(SOA)的超高速全光开关器件。UNI的开关窗口特性的好坏是评价UNI性能的一个重要指标。文章对单臂结构的UNI的工作原理进行了描述,并用Optisystem3.0对UNI开关窗口特性进行了仿真模拟,详细分析了延时τ、SOA的偏置电流、控制光功率以及连续光功率等因素对UNI开关窗口的影响,从而为实现最佳的开关窗口提供了一个理论指导。

不同条件对超快非线性干涉仪开关窗口的影响

对单臂结构的UNI的工作原理以及开关窗口的形成原因进行了描述,并用Optisystem3.0对UNI开关窗口进行了模拟,分析延时、SOA的偏置电流、控制光功率以及连续光功率等条件对UNI开关窗口的影响,从而实现最佳的开关窗口。

基于光学参量放大器反馈的非线性干涉仪

高精度的干涉仪在精密测量领域有着非常重要的作用。相位估计的不确定度通常用来判定一个干涉仪测量的精密程度,相位估计的不确定度越小意味着相位灵敏度越高。在理论上提出了由光学参量放大器和线性光学分束器(BS)组成的非线性干涉仪。基于热^(85)Rb原子系综四波混频(FWM)过程的光学参量放大器用来实现干涉仪中光束的合成与分离。BS作为反馈控制器,通过控制器件的反射率,来控制FWM过程的出射光返回到入射光端口的比例。与传统干涉仪的相位灵敏度相比,通过理论计算证明了基于光学参量放大器反馈的非线性干涉仪相位灵敏度更高。本研究结果在量子精密测量领域有着潜在的研究价值。

40Gb/s超快非线性干涉仪的实验分析

全光非线性开关是全光3R再生的关键技术。在对一种全光开关[超快非线性干涉仪(UNI)]的传输函数进行分析后,得到了超快非线性干涉仪窗口的数学描述。在此基础上通过实验得到了40Gb/s的全光开关。并结合实验条件,具体分析了影响超快非线性干涉仪开关窗口的几个因素:增加半导体光放大器(SOA)的注入电流,增大控制脉冲的平均功率和调节连续光功率到最佳值,都能有效地改善输出窗口的形状和消光比,并对这种现象在理论上进行了初步分析。可以利用上述结论指导超快非线性干涉仪实验,从而使超快非线性干涉仪系统得到最大程度的优化。

输入光特性对超快非线性干涉仪开关窗口的影响

就超快非线性干涉仪(UNI)的输入光特性对其开关窗口的影响进行了数值模拟和实验研究,输入光包括控制光脉冲和探测光脉冲。在数值模拟中,调节控制光脉冲和探测光脉冲的功率及脉宽,功率越高和脉宽越窄,窗口的形状越好。在调节过程中发现控制光脉冲和探测光脉冲都存在一个最佳的功率点使窗口的形状达到最优。如果继续增大控制光脉冲功率,会使窗口的顶部倾斜,窗口形状恶化;而继续增大探测光脉冲功率,窗口的消光比开始下降。在数值模拟的基础上进行了10 Gb/s的超快非线性干涉仪全光开关实验,在实验中用连续光代替探测光脉冲以观察窗口形状。通过改变控制光脉冲和连续光功率来验证它们对超快非线性干涉仪开关窗口的影响。实验表明,应选用短而强的控制光脉冲和最优功率点的连续光,这与模拟结果吻合。

基于折叠式超快非线性干涉仪的全光码型转换理论和实验研究

码型转换是实现非归零(NRZ)信号全光时钟恢复的关键技术.提出了一种基于折叠式超快非线性干涉仪的全光NRZ到伪归零(PRZ)信号转换的新型方案.基于半导体光放大器的分段模型和超快非线性干涉仪的传输函数,建立了该方案的理论分析模型,数值模拟了不同速率下的码型转换过程.实验实现了稳定的10,20和40Gbit/s的NRZ到PRZ信号的码型转换,分析了影响码型转换输出特性的因素,理论分析结果与实验结果基本符合.

超快非线性干涉仪及其在高速全光信号处理中的应用

本文介绍了一种基于半导体光放大器的单臂干涉仪—超快非线性干涉仪的基本原理，并首次利用Ｊｏｎｅｓ矩阵对超快非线性干涉仪进行了理论分析，并将研究半导体光放大器的理论引入分析超快非线性干涉仪。

非固定比例干涉仪测向算法

干涉仪测向技术具有原理简单、测向精度高、实时性好等优点,但是该技术在测向时存在相位模糊的问题。针对这个问题提出了几种利用多基线干涉仪对相位差进行解模糊的办法,并给出这几种算法的比较,对实际工程应用有一定参考意义。

用于微位移测量的迈克尔逊激光干涉仪综述

迈克尔逊干涉术测量微位移可实现纳米甚至更高的分辨力,并且具备能直接溯源至激光波长等诸多优点,是目前微位移测量的重要技术手段。以限制迈克尔逊干涉仪品质提高的非线性误差为主要切入点,对目前各种基于迈克尔逊干涉原理的激光干涉技术进行了分类介绍,主要讨论了微位移测量中实现高精度和高分辨率的干涉测量技术,最后展望了激光干涉法测量微位移的近期发展趋势。

基于非线性效应的光学逻辑门研究

光逻辑门是未来全光网络中光信息处理的核心元件,它可以实现高速光包交换,全光地址识别,数据编码,奇偶校验,信号再生等功能。介绍了几种基于非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自的特点进行了比较,指出光逻辑门在未来的发展方向及应用领域。

光谱共焦传感器多参数高准确度校准

针对高准确度光谱共焦传感器缺乏相应校准装置及方法的问题,提出了一种基于激光干涉测量的校准方法,并研制了相应的校准装置。一方面,提出了一种波长倍数间隔测量法,通过位移反馈控制将位移间隔设置为激光波长的整数倍,以减小激光干涉仪非线性误差对测量的影响;另一方面,提出了测点修正算法,消除了受检点处位移标准值因校准装置定位准确度限制不重合对测量的影响。实验结果表明:在0~100μm的测量范围内,示值误差为±23 nm,重复性为5 nm,示值误差测量结果的扩展不确定度U_(2)=7.0 nm(k=2)。构建的校准装置在0~50 mm的测量范围内的示值误差测量结果不确定度为U_(1)=3.0 nm+2×10^(-7)L(k=2)。

基于UNI开关的40GHz注入锁模全光时钟提取实验

基于超快非线性干涉仪UNI开关具有超过40 Gbit/s的开关速度,提出一种在锁模环形腔内利用UNI开关进行时钟提取的新方案.按此方案进行实验,对40 Gbit/s伪随机信号进行时钟提取,得到了清晰稳定的时钟脉冲.与利用SOA的交叉增益调制注入锁模时钟提取方案相比,在此方案中注入到SOA的信号功率仅0.5 dBm,降低了7 dB左右,对SOA的运行更安全.

几种全光逻辑门浅析

全光逻辑门是实现高速光分组交换、全光地址识别、数据编码、奇偶校验、信号再生、光计算和未来高速大容量全光信号处理的关键器件,本文介绍了几种基于半导体光放大器非线性效应的全光逻辑门,分析了它们的系统结构和工作原理,并对各自的特点进行了比较,展望了光逻辑门在未来的发展方向。

基于共平面二维工作平台的精密测量系统

介绍了新型共平面精密二维平台的机械设计与精密测量系统的研发.机械结构引入共平面理论,使得X方向和Y方向的导轨面在同一高度平面,减小了Z向阿贝误差和累积误差,兼顾对称设计,减小力变形、热变形;研制出高精度线性衍射光栅干涉仪,以光栅衍射原理和偏振光学为理论基础,配合信号细分原理,使得该系统可以达到纳米级分辨率.

基于QD-SOA的UNI开关窗口研究

本文结合量子点半导体光放大器的仿真模型,对超快非线性干涉仪的开关窗口特性进行了研究分析,探讨了不同的保偏光纤差分群延时、控制光脉冲的峰值功率、脉冲宽度等因素对开关窗口的影响,结果表明超快非线性干涉仪的窗口大小是由保偏光纤的差分群延时决定的,同时要得到较好的开关窗口,可以采用峰值功率适当、脉冲宽度较窄的控制光脉冲。相较于普通半导体光放大器,量子点半导体光放大器增益恢复时间快、饱和输出功率高,可以更好地应用于高速全光信号处理中。

多光子偏振态与单光子高维空间态之间的相互变换及其应用

基于一种特殊的控制非门,实现多光子偏振态与单光子空间高维态之间的相互变换,使得对多光子偏振态的操作可以通过对单光子的操作来完成,由此可以实现任意多光子正定算符值测量和多光子任意幺正操作.这种实现方式是以一定概率完成的,但其效率要优于此前的方案,在目前的实验条件下是可行的.

电信交换技术、交换机与交换系统

Y2001-62866-206 0118989基于超快速非线性干涉仪的全光交换=All-opticalswitch based on an ultrafast nonlinear interometer[会,英]/Chen,Y.-Z.& Yao,M.-Y.//2000 Internation-al Conference on Communication Technology ProceedingsVol.Ⅰ of Ⅱ.—206～209(HC)本文研究了基于超快速非线性干涉仪的10GHz全光交换,并求得消光比为11dB。

光学测量与仪器

Y2000-62031-89 0006512利用光电发射显微镜对具有小于0.1μm 的空间分辨率的 MOS 氧化物缺陷位置的识别=Identification ofMOS oxide defect location with a spatial resolution lessthan 0.1μm using photoemission microscope[会,英]/O-hzone,T.& Yuzaki,M.//1999 IEEE InternationalConference on Microelectronic Test Structures.—89～94(AZ)