调制转移光谱对激光频率起伏分辨率的影响因素分析及优化方法

采用电光位相调制器对泵浦光进行位相调制,得到射频调制转移光谱(MTS),并研究MTS光谱的类色散信号中心过零点斜率优化问题。通过改变泵浦光的调制频率,泵浦光与探测光的光斑大小,研究MTS光谱信号过零点斜率与二者之间的参数依赖关系,在泵浦光调制频率为~3.6 MHz(大约是自然线宽的0.69倍)时,得到最佳的MTS光谱信号。最后利用最优的MTS光谱将DL Pro@852 nm激光频率锁定到铯原子D2线(F=4)-(F=5’)循环跃迁,在60 min采样时间内激光频率起伏约为170 kHz,与自由运转时激光器~11 MHz的频率起伏相比,频率起伏得到了显著改善。

频率调制强吸收光谱中残余幅度调制的理论分析

由电光调制器(EOM)中双折射效应及线偏光不完全沿EOM调制方向诱发的残余幅度调制(RAM)使频率调制(FM)光谱技术在微量气体检测中的应用受到极大的限制。基于光场与晶体相互作用及光学干涉原理推导出存在RAM时FM光谱的线型表达式,确定出输入线偏光角度、EOM中双折射效应、FM系数等是影响线型的主要因素,且当入射EOM光的偏振角度偏离调制方向越大,双折射效应引起的特征偏振方向相位差越大,线型扭曲越严重;同时在FM色散光谱中存在一个受两者影响的直流偏置;最后给出通过伺服控制这两过程可以达到抑制RAM的目的。这些现象及线型的分析将为基于光纤器件的FM光谱提供必要的理论支持。

光纤频率调制光谱技术中残余幅度调制特性的研究

频率调制光谱(FMS)技术不仅可以用来同时测量原子和分子的吸收和色散,还是噪声免疫腔增强光外差分子光谱(NICE-OHMS)的关键技术,由于光纤器件的引入或光源输出光的偏振态不稳定等因素会诱发残余幅度调制(RAM),RAM的产生使得FMS技术在痕量气体检测中的应用受到极大的限制,因此研究光纤FMS中RAM的特性具有非常重要的意义。研究首先通过理论分析了无吸收时的FMS信号的线型及RAM的影响因素,实验测量无吸收时输入偏振方向和输出偏振方向及电光调制器(EOM)温度对光纤FMS中RAM的影响,均与RAM存在线型关系,验证了理论分析结果,并为RAM的抑制工作以及基于RAM的其他应用提供了依据。

激光频率调制吸收光谱测量钻井气样中甲烷^(13)C/^(12)C同位素比

本文利用激光频率调制吸收光谱技术,测量了钻井气样中甲烷^(13)C/^(12)C同位素比。该方法不仅精度较高,而且具有检测限低、光谱分辨率高、样品处理简单和快速测量等优点,可以为油气勘探提供一种有效的辅助手段。

多光程吸收的频率调制光谱

采用可连续调谐的半导体二极管激光器作探测光源 ,将多光程吸收光谱技术、频率调制光谱技术和相敏检波技术相结合 ,建立了一套具有高检测灵敏度和分辨率的测量气态分子光谱和进行微量分析的研究装置 并利用该装置研究了动态分压强为 4 0Pa和 12 0Pa时 ,H2 O分子在74 6 2cm- 1和 74 73cm- 1附近的近红外吸收光谱 ,检测灵敏度远高于传统吸收光谱技术 ,为气态分子的光谱研究和微量分析提供了一种高灵敏度的光谱检测方法 .

电光调制器输入端光纤温度对光纤频率调制光谱影响的研究

激光光谱技术由于其高灵敏、高分辨、可在线检测等优点被广泛的应用与痕量气体探测领域,而频率调制光谱(FMS)技术由于其除了探测灵敏度高的优点外且可同时探测气体样品的吸收和色散,通常还被应用于原子分子物理、量子光学等领域。发展全光纤FMS可以在保持气体探测灵敏度的同时有效简化实验装置,然而FMS是一项偏振态敏感技术,光纤温度变化等引起不适当的偏振态变化会诱发残余幅度调制(RAM),该RAM不仅使FMS线型扭曲,同时对其色散信号产生直流偏置,因此研究光纤温度对RAM特性的影响具有非常重要的意义。研究首先通过理论和实验验证了相位可控波片模型解释保偏光纤特性的可行性,然后实验测量了进入电光调制器(EOM)前保偏光纤温度对RAM的影响,发现由RAM引起的色散光谱直流偏置随温度呈正弦变化,且在24和26.8℃时直流偏置为零,即无RAM的状态,然而基于温度的直接RAM消除无法替代Wong-Hall提出的伺服反馈控制来实现其长期抑制,这种温度诱发RAM的变化也是所有FMS色散信号背景漂移的主要原因。

激光频率调制光谱法测量甲烷的吸收光谱

采用激光频率调制吸收光谱技术 ,实现了国内首次用连续可调谐单膜半导体铅盐激光器测量出泥浆气中 (经过简单物理处理 )的 CH4 在 332 5nm附近的吸收光谱 ,其高分辨率谱线的测量对实际问题的应用有着重要的意义 .

频率受随机过程调制的体系中的光谱扩散

通过在Ｂｌｏｃｈ方程中增加描述对频率微扰的随机过程项｛ω（ｔ）｝，我们讨论了系统在窄谱带的光激发后的光谱扩散．特别是以下两种情况：１）如果ω以相同的概率变化为系综中的任一ω，光谱是一个指数式衰减的定域峰和指数式增长的动态非均匀背底的叠加．２）如果ω到ω的概率仅与｜ω－ω｜有关，非定域峰随时间变宽．作为一个例子，我们讨论了频率受多个独立随机电报过程调制的系统中的光谱扩散．

基于瞬时频率直方图的PCM/FM信号调制识别研究

PCM/FM调制是测控通信中一种常用的调制方式,对其进行正确识别对测控信号侦察有着非常重要的意义。给出一种适用于各种调制指数PCM/FM信号的瞬时频率直方图调制识别方法,采用滤波方法改进瞬时频率估计的性能,提出一种从归一化后的瞬时频率直方图中提取特征的方法,分析算法对载频估计误差的鲁棒性,并利用实测数据验证算法的性能以及算法对多普勒频率变化的鲁棒性。

一种FPGA控制DDS实现4FSK&FM调制载波的国产化设计

文章主要介绍一种现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)控制数字频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)实现四进制移频键控(Quaternary Frequency Shift Keying,4FSK)&频率调制(Frequency Modulation,FM)调制载波的设计方案,给出技术指标参数、硬件组成框图以及信号处理流程,对4FSK的调制信号和FM信号产生的实施方法进行探讨,并对电路框图中的关键器件进行国产化设计选型。

激光频率调制线型分析

在激光频率调制的理论分析中 ,一般采用正弦波调制、正弦波解调 ,而没有讨论调制和解调的其它情况。本文主要分析了Guass线型吸收的情况下 ,锯齿波调制、方波解调的一次、二次谐波相检结果和三角波调制、方波解调的一次、二次谐波相检结果 ,以及调制深度对信号谱形和信号强度的影响。我们发现 ,在锯齿波调制、方波解调情况下 ,一次、二次谐波谱形与正弦波调制情况区别很大 ;但在三角波调制、方波解调情况下 ,可以获得和正弦波调制、正弦波解调情况相似的结论。另外 ,不同的调制深度对输出的调制谱形也有重要的影响。我们还用甲烷的可调谐红外激光调制吸收光谱实验验证了理论分析结果。最终得到结论 :频率调制谱的信号谱形及信号强度与调制波形。

放电频率对速度调制实验信号强度的影响分析

利用速度调制光谱技术,选取不同的放电频率对H2O+ν2基频带220F2←331F2和220F1←331F1跃迁的光谱信号进行了探测,讨论了不同的放电频率对光谱信号强度的影响,分析了放电频率与调制度及信号强度之间的关系,确定了最佳的放电频率。在速度调制光谱实验中选择最合适的放电频率对于达到最佳调制度,获得最大强度的光谱信号,提高信噪比有重要的影响。它是关系到实验能否顺利、有效地获得光谱信号的关键因素之一,对于分子离子的探测具有十分重要的指导意义。

基于阶跃激励的FM信号源调制特性评价

本文目的是评价FM信号源的外调制特性,提出了FM信号源调制传递函数的概念及其测量方法,基于阶跃响应方式,用方波调制处于外调制状态下的FM信号源,以数字存储示波器对FM信号及其外调制信号进行同步测量,用数字化解调方法解调出FM信号中的阶跃调制波形,最终获得了FM信号源的调制传递函数和频率特性的测量结果。一组实验结果验证了本文方法的正确性和可行性,该方法可用于FM信号源外调制传递函数和频率特性的测量评价。

高阶网点集聚型重心定位频率调制半色调算法

数字半色调又称数字加网,它实现了连续调图像到半色调图像的转变.频率调制(FM)半色调是数字半色调技术中继幅度调制半色调之后出现的另一种技术.调频网点数量大且尺寸微小难以控制,网点容易丢失导致图像阶调损失.同时,远超过调幅加网的网点总周长直接造成网点的严重扩大变形,致使数字图像还原存在较大色偏.为有效控制网点扩大,真实再现数字原稿图像,提出了一种高阶网点集聚型重心定位频率调制半色调算法.首先对重心定位进行建模分析,确定用于随机数选取的发生器,并建立组合随机数组筛选模型以选取网点重心.根据网点重心和灰度级分配方案,具体构建了生成高阶网点集聚的算法模型.针对存在的问题,确定了重心取舍和压盖关系处理模型,最后通过实验对算法做出评价.实验表明,该算法能够生成高阶网点集聚的半色调图像,在网点统计数据等多项指标上均优于传统算法,能够有效控制网点周长和扩大,真实再现原稿图像.

亚稳态氪原子饱和吸收光谱无调制激光稳频

利用亚稳态氪原子^2P3／25p[5／2]3-^2P3／25s[3／2]2饱和吸收光谱，分别使用电光调制器相位调制和声光调制器移频调制的方法，结合相敏检测，实现了钛宝石激光器相对于亚稳态氪原子的811．5nm饱和吸收线的频率锁定。由获得的鉴频曲线以及误差信号估算，激光频率漂移从稳频回路开路时的超过8MHz；减小到回路闭合时的约1MHz，并可实现对激光频率数小时的稳定。该稳频后的激光光源被成功地用于激光冷却亚稳态氪原子各个稳定同位素。

一种基于电光调制光频梳光谱干涉的绝对测距方法

提出了一种基于电光调制光学频率梳的光谱干涉测距方法.理论分析了电光调制光学频率梳的数学模型和光谱扩展原理,并分析得出了光谱干涉测距方法的非模糊范围和分辨力的影响因素.在实验中,使用三只级联的电光相位调制器调制单频连续波激光生成了40多阶高功率梳齿状边带,并通过单模光纤和高非线性光纤对电光调制器输出的激光进行光谱扩展,得到重复频率为10 GHz,光谱宽度达30 nm的光学频率梳.将该光频梳作为光谱干涉测距装置的光源,可以实现无"死区"的绝对距离测量.另外,使用等频率间隔重采样和二次方程脉冲峰值拟合算法对测量结果进行数据处理,可以修正系统误差,提升测距精度.实验结果表明,在1 m的测量范围内,使用该装置可以在任意位置达到±15μm以内的绝对测距精度.

频率直读高光谱纯度可调谐CO_2激光边带光谱仪及SF_6分子ν_3带多普勒受限光谱

用CdTe电光晶体将可调谐微波与频率锁定的CO2激光混频,能产生可用于无多普勒光谱研究的高光谱纯度,宽调谐的边带。其独特优点是边带频率可直读;锁定的CO2激光支线的频率fL可查表精确得到,微波频率fM可用微波频率计精确测得,因而边带频率fSB可简单地由公式fSB=fL±fM确定。 整个边带光源光谱仪可分为三个部分:稳频CO2激光系统,可调谐微波系统及行波电光调制器,边带检测及跟踪系统。激光系统由一台光栅选支稳频CO2

三知杯”第二届军地大学生电子制作邀请赛获奖作品 FM调制器(A题)

本设计采用频率合成技术,通过微控制器完成对系统的智能控制。系统主要由压控式LC振荡电路、锁相环电路、AGC电路、双模高速分频器、微控制器及其外围电路、电压峰-峰值测量电路、数码显示及液晶显示模块等部分组成。通过集成芯片MC145152、MC1648、MC12022等构成的锁相环频率合成电路来提高输出频率的稳定度,实现100kHz步进可调频率输出;实时测量并控制发射载波频率、输出电压峰-峰值,并用液晶显示器显示;同时数码显示输出功率;系统还实现了频率扩展、功率放大等实用性功能。输出频率稳定度达到10-5,残波辐射指标为50dB,信噪比40dB。