锗硅非对称耦合量子阱相位调制器特性的研究

为了研究和论证锗硅材料体系在器件的工艺制备和理论性能上的优势,拓展锗硅量子阱结构的应用范围,采用数值仿真结合实际器件制备的方法,进行了理论分析和实验验证,设计了一种基于Ge/SiGe非对称耦合量子阱材料的光学相位调制器,并在实验测试中验证了该理论的正确性。结果表明,当电场超过40 kV/cm时,该材料在1450 nm波长处可以达到最高0.01的电致折射率变化;经测试发现,实际制备的器件在1.5 V的反向偏置电压下,实现了1530 nm波长处2.4×10^(-3)的电致折射率变化,对应的VπLπ=0.048 V·cm,在同类型锗硅光调制器中达到了先进水平。该研究为硅基集成光调制器的进一步发展开辟了新的方向。

非对称边界的亚波长金光栅反射相位调制

以非对称性边界条件的亚波长金光栅多层结构为模型,借助散射矩阵理论,给出反射相位与光栅边界媒质折射率之间的形式化表达。在上述表达式的基础上,以前期设计的嵌入亚波长金光栅的硅基液晶(G-LCoS)结构为例,使用时域有限差分法开展仿真实验,通过不断优化亚波长金光栅的非对称边界条件,使得G-LCoS在可见光波段下实现多波长的近2π相位调制量。所给出的形式化表达式以及优化过程可为具有动态非对称边界条件的器件,特别是微纳尺度复调制器件的设计提供参考,并且能在一定程度上解释其物理机制。

弹光调制干涉图的预处理及相位校正方法

弹光调制傅里叶变换干涉信号是高速、连续非线性变化。为了实现等时间采样干涉信号的准确光谱重建,有必要对弹光调制干涉信号的预处理技术和相位校正方法进行研究。为了从连续的干涉数据中获取一幅完整的干涉图,文中利用干涉图零光程差点的幅值最大特性,获取一幅完整的干涉图。同时,为了克服干涉图的非对称性,提出将改进的Mertz相位校正方法与非均匀快速傅里叶变换算法(NUFFT)相结合,提高重建光谱的速度和准确度。在实验中,通过仿真产生300 K红外黑体的非对称弹光调制干涉图,采用该数据处理方法提高了重建光谱的精度,并以大气窗口为被测对象,比较准确地重建了大气光谱曲线,实现了气体成分的定性分析。

基于相位旋转和帧头检测的16APSK相位模糊纠正算法

针对16APSK信号载波同步的多重相位模糊问题,提出了一种简单的结合相位旋转和帧头检测的相位模糊纠正算法。对16APSK信号载波同步的相位模糊问题做了简要介绍,并进行了数学推导和分析。提出的相位模糊纠正算法,首先利用CORDIC算法进行角度计算和相位旋转,把16APSK信号的12重相位模糊降低到4重相位模糊,接着利用帧头检测技术对4重相位模糊进行纠正,最终得到正确的星座图和解码数据。为了验证算法的可行性,在FPGA上对提出的相位模糊纠正算法进行了实现和测试,测试结果表明,提出的算法能够正确纠正16APSK信号载波同步中的多重相位模糊问题。

8APSK_TCM编码调制方法在水声传输中的应用

论述了应用于水声信道的网格编码调制技术,分析了影响其性能的主要因素为有效编码长度,最小乘积距离;在此基础上,提出了基于水声信道的8APSK_TCM编码调制方法,并在给定的水声信道下进行了仿真,仿真结果表明:8APSK_TCM模式相对于标准的TCM模式在信噪比相同的情况下,降低了系统的误码率,改善了水声通信系统的可靠性。

基于水声信道的MAPSK-TCM编码调制技术研究

论述了应用于水声信道的网格编码调制TCM技术,分析了影响其性能的主要因素;针对水声信道带宽有限的情况,提出了在信号频带不展宽的情况下提高水声通信性能的多进制非对称MAPSK-TCM编码调制方法,并在给定的水声信道下,分别对码率为1/2、2/3的情况进行了仿真,仿真结果表明:MAPSK-TCM方法(M=4或8)相对于相同信号带宽的标准TCM方法,在信噪比相同的情况下,降低了系统的误码率,对改善水声通信的可靠性有重要意义。

比特交织编码调制迭代译码联合迭代载波相位和信道估计算法

针对16APSK信号,提出一种比特交织编码调制迭代译码(BICM-ID)联合迭代载波相位和信道估计算法。该算法基于最大似然估计算法,利用BICM-ID译码产生的硬判决信息,通过迭代的方式在相位估计、信道估计和译码之间交换信息,从而实现相位估计、信道估计和译码的联合处理。在误码率为10-4时,该算法与理想性能曲线仅相差0.5 dB左右;算法能够估计的相差范围为[-20°,20°]。

标签到标签通信系统中相位对消问题研究

在反向散射标签到标签(BBTT)通信系统中,标签与标签之间通过反向散射和接收环境信号进行通信。来自信号源的环境信号和来自发射标签的反向散射信号在接收标签处产生叠加信号,由于相位的不确定性,在接收标签处可能造成相位对消问题,导致解调错误。首先,本文分析了相位对消问题存在的原因和造成的影响。其次,针对低信噪比(SNR)、接收标签对误符号率(SER)要求高的场景提出基于三电平二进制的二阶调制方案。针对高阶调制下的相位对消问题,本文采用非对称星座图,并在发射标签端采用最小二分法确定延迟并主动增加延迟来降低相位对消问题对解调的影响。最后,设计了动态调制方法以适应不同信道环境下的反向散射通信。仿真实验表明,本文设计的调制方案能有效降低标签到标签反向散射通信的误符号率。

面向高频稳态非对称视觉诱发电位特征增强的相位调制研究

高频稳态非对称视觉诱发电位(SSaVEP)为设计舒适、实用化的脑-机接口(BCI)系统提供了一种新的范式,但是高频信号幅值弱、噪声强,研究如何增强其信号特征具有重要意义。本研究采用30 Hz高频视觉刺激,将周围视野标准等分为八个环形扇区,基于视觉空间到初级视觉皮层(V1)的映射关系选择八种环形扇区对,并为每种环形扇区对设计三种相位(同相[0°,0°]、反相[0°,180°]、反相[180°,0°]),探究相位调制下SSaVEP的响应强度和信噪比两类特征。本文共招募八名健康受试者参与试验,结果表明,30 Hz高频刺激下,有三种环形扇区对在相位调制下SSaVEP特征的差异较大,且空间特征表现为下侧视野环形扇区对的两类特征值明显高于上侧视野环形扇区对。研究进一步采用滤波器组集成任务相关成分分析计算环形扇区对在三种相位调制下的分类精度,平均分类精度最高可达91.5%,证明了相位调制的SSaVEP特征可用于编码高频SSaVEP。综上,本研究结果为增强高频SSaVEP信号特征,拓展传统稳态视觉诱发电位范式指令集提供了新思路。

基于差分相位编码的量子密钥分配协议

基于差分相位编码的量子密钥分配协议,对弱相干光脉冲采用相位调制,采用非对称M-Z干涉仪系统进行差分解码。在经典计算机上用Matlab编制相应的程序,实现了相位调制的量子密钥分配协议仿真。研究表明,在经典计算机上仿真相位调制的量子密钥分配过程是完全可行的。

基于脉冲对的交叉相位调制脉冲压缩中离散效应的抑制

提出一种新的抑制离散效应的方法———非对称脉冲对法 ,并对采用该方法和采用非同步耦合法在基于脉冲对交叉相位调制对脉冲进行压缩过程中 ,对离散效应影响的抑制效果进行了研究 .数值模拟的结果显示 :对于峰值功率为 10mW、半极大全宽度为 5ps的高斯入射脉冲 ,采用非对称脉冲对法 ,可以获得压缩比为 13 7、基座能量比为0 12 2、峰值功率为 116mW的压缩脉冲 .

对PPV衍生物非线性折射率的测量

利用 5 32nm的连续激光对烷氧基非对称聚对苯撑乙烯衍生物的氯仿溶液进行诱导衍射实验 ,通过观察衍射环的个数可以估算出材料的克尔常数及非线性折射率。实验发现 ,当入射激光功率达到阈值 0 .77mW而小于3.36mW时 ,通过在接收屏处观察光克尔效应对激光横截面上的空间自相位调制而产生的衍射环个数 ,可以估算出样品溶液的克尔常数γ的大小近似为 5 .5 5× 10 -10 m2 /W及非线性折射率n2 的大小为 9.2 1× 10 -4esu。当入射激光功率继续增大时 ,由于热效应对激光横截面上的空间自相位调制产生的衍射环逐步淹没光克尔效应引起的衍射环 。

非对称偏振三维纠缠态的预警制备

在量子信息处理过程中,量子纠缠态扮演着极为重要的角色,其特殊的物理性质,使得量子信息具有经典信息所没有的许多新的特征,为信息传输和信息处理提供了新的物理资源.针对非对称偏振三维纠缠态的制备,基于交叉相位调制技术,以纠缠光子对和两个单光子比特作为初态,通过单光子与相干光的相互作用以及双光子干涉来实现.如果通过三个非计数单光子探测器来预警制备三维最大纠缠态,其概率为3/64.而如果采用特殊的分段式光子探测器,其概率可以提高到3/8,达到理论极限值.该方案在理论上是可行的,效率相对较高,而且预警式的制备为其后续在量子信息过程中的使用提供了很大的灵活性.

截断傅里叶变换加密系统的安全性分析

基于截断傅里叶变换的非对称加密系统在应用迭代傅里叶变换的一种特殊攻击下,其加密系统的安全性存在一定的隐患。在加密系统的傅里叶域加入一个振幅调制,可以使加密系统的安全性得到一定程度的提升,但发现在一种新的攻击方法中依然很脆弱。采用不同的变量并对其进行模拟,分析表明,振幅调制作用于加密系统使某一像素的周围像素值扩大或缩小超过10倍以上时,图像像素之间的关联性得到破坏,图像就很难被攻击。根据振幅调制的设计和改变提出了一种改进的非对称加密系统,模拟实验表明,在现有的各种攻击下,系统有很强的抗攻击能力,安全性得到了很大的提升。

一种新型光学模数转换器的设计

提出了一种基于相位编码光采样的集成光学模数转换器的新型方案,并对系统中的非对称M-Z调制器的参数进行了分析,给出了6bit/30GS/s采样速率的模数转换器设计方案。本方案可使相位编码电光采样ADC的调制带宽、位数和调制速率得到显著提高。

SOA注入电流及位置偏移量对TOAD开关窗口的影响

对影响太赫兹光学非对称解复用器 (TOAD)开关窗口的半导体光放大器 (SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究 ,加大注入电流可以增加SOA的增益 ,使得开关窗口的高度增加 ;SOA在环路中的偏移量决定了开关窗口的宽度。由于实验中用连续光代替信号脉冲以观察开关窗口 ,可以看到随着偏移量的增大 ,开关窗口的主窗口的宽度先增大 ,当窗口宽度为控制脉冲周期的一半后 。