上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
针对传统混沌激光雷达系统结构复杂和成本高的问题, 文章提出了采用现场可编程门阵列(FPGA)和任意波形发生器(AWG)两种发射方案, 基于改进的Logistic映射公式实时动态生成数字混沌信号。将在电上生成的数字信号调制到直调激光器上生成光域的混沌信号, 混沌光信号作为激光雷达发射信号, 进而配合光学收发系统搭建成套的激光雷达探测系统, 对一个反射率为50％的待测物进行距离测量, 无需复杂的光学结构即可实现厘米级别的准确测距。通过实验比较连续和二值化处理后的混沌信号测距效果, 发现二值化混沌信号的测距准确度比连续混沌高一倍以上, 对于不同频率下的方波、正弦波和混沌干扰信号具有更强的抗干扰能力, 展现出更大的应用优势。
激光雷达 数字混沌 二值化 抗干扰 lidar digital chaos binarization anti-interference
1 上海交通大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
2 中国人民解放军66389部队, 郑州 451100
混沌作为一种非周期、类随机以及初值敏感的非线性动力学现象, 是保密通信重要的传输载体。针对传统的混沌同步方式结构复杂和实现难度大的问题, 文章提出通过现场可编程门阵列(FPGA)实现神经网络的方法来对混沌进行同步。在发射端使用FPGA, 根据洛伦兹状态方程生成混沌信号, 并对传输信号进行实时加密, 利用神经网络对混沌发射系统进行精确的数学建模, 在接收端通过训练好的神经网络模型对信号进行解密, 并将神经网络模型在FPGA上验证通过, 最终成功实现了对10 Mbit/s信号的实时加密和解密。该方法极大简化了混沌保密通信系统的同步结构, 为点对多点的实时混沌保密通信提供了可能。
混沌同步 神经网络 实时 现场可编程门阵列 chaos synchronization neural network real-time FPGA
1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 等离子体物理重点实验室, 四川 绵阳 621900
3 上海交通大学 IFSA协同创新中心, 上海, 200240
采用超短激光脉冲对一台四通道超高速分幅相机曝光过程进行时间扫描, 测定超高速分幅相机时间响应特性.通过对四个通道的同时测定, 给出最短曝光时间下相机所有通道的时间响应特性曲线.由此曲线得到相机各通道的实际曝光时间、开/关门时间、曝光过程中的响应变化以及四个通道不同的响应特性等诸多信息.通过对相机时间响应特性的测定, 考核相机的实际工作性能与工作状态, 并为实验数据解读提供参考.超短激光脉冲扫描法可以作为高速摄影类设备时间响应特性测定的标准方法.
超短脉冲 扫描方法 分幅相机 时间响应特性 动态诊断 Ultra-short pulse Scanning method Framing camera Time response characteristic Dynamic diagnosis 光子学报
2018, 47(10): 1011001
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Modern Physics & CAS Key Laboratory of Geospace Environment, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, China
2 Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
3 National Synchrotron Radiation Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, China
Two transmission curved crystal spectrometers are designed to measure the hard x-ray emission in the laser fusion experiment of Compton radiography of implosion target on ShenGuang-III laser facility in China. Cylindrically curved -quartz (10–11) crystals with curvature radii of 150 and 300 mm are used to cover spectral ranges of 10–56 and 17–100 keV, respectively. The distance between the crystal and the x-ray source can be changed over a broad distance from 200 to 1500 mm. The optical design, including the integral reflectivity of the curved crystal, the sensitivity, and the spectral resolution of the spectrometers, is discussed. We also provide mechanic design details and experimental results using a Mo anode x-ray source. High-quality spectra were obtained. We confirmed that the spectral resolution can be improved by increasing the working distance, which is the distance between the recording medium and the Rowland circle.Foundation of China under Grant Nos. 11105147, 11375197 and 11175179.
curved crystal spectrometer curved crystal spectrometer hard x-ray hard x-ray laser fusion laser fusion High Power Laser Science and Engineering
2016, 4(1): 010000e2
