中国电子科技集团公司 第三十四研究所，广西 桂林 541004
为了减少星间激光时频传输过程中的多普勒频移并提高星间通信的可靠性，提出了一种多普勒频移补偿技术。首先，对多普勒频移进行了理论分析和仿真，得到了两卫星在24 h通信中断前传输激光光学频率所产生的多普勒频移；然后，设计了一个多普勒频移补偿系统用于星间激光多普勒频移补偿。仿真结果表明：该系统能在约15个控制周期内完成多普勒频移补偿，使得补偿后的多普勒频移小于8 kHz，比未补偿的情况改善了6个数量级。
激光时频传递 星间激光链路 光学频率 多普勒频移补偿 laser time-frequency transfer, inter-satellite las
1 中国电子科技集团公司第五十四研究所, 河北石家庄 050081
2 河北省光子信息技术与应用重点实验室, 河北石家庄 050081
针对光纤时频传输过程中由于温度、压力变化等环境因素导致的相位抖动, 提出了一种基于比例-积分-微分(PID)反馈控制的高精确度相位稳定纠正技术。采用迈克耳逊干涉仪进行实时相位检测, 并通过压电陶瓷进行实时补偿, 能够有效克服传统鉴相、延时线等在补偿精确度和速度方面的瓶颈。经过对环境因素的计算与 PID补偿仿真, 得到该方法在 800 m光纤传输的传输延时测量精确度为 2.2 fs, 传输延时稳定度<8.8 fs, 在小于 100 N的外界轴向拉力作用下, 恢复初始状态的时间在 0.088 s以内。
时频传递 微波光子 PID控制 稳相传输 time-frequency transmission microwave photon PID control phase stabilized transmission 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(5): 407
1 中国电子科技集团公司第五十四研究所, 石家庄 050000
2 河北省光子信息技术与应用重点实验室, 石家庄 050000
针对未来电子信息系统对超宽带信号高速并行处理的需求, 提出了一种可应用于光子超宽带信道化处理的相干光频梳产生方法, 利用非线性效应实现高重频多梳齿的相干光频梳产生, 并且重频及重频差可调谐。通过级联电光调制器产生初始相干光梳, 对波分解复用选定的种子梳齿进行注入锁定, 并通过非线性光纤、单模光纤及色散平坦光纤的组合模块对锁定后的梳齿复制和展宽, 得到了80 GHz和79.4 GHz高重频、平坦度3 dB以内20根梳齿的相干光频梳, 能够实现Q/V频段超宽带信号的接收处理, 为综合射频一体化、大容量卫星通信等应用宽频段覆盖、大瞬时带宽射频信号的接收处理提供支撑。
参量混频器 重复频率 相干光频梳 parametric mixer repetition rate coherent optical frequency comb
中国电子科技集团公司第五十四研究所, 石家庄 050081
基于硅基片上微环谐振器, 提出了一种系数可变一阶光子微分方程的光子计算方法, 实现了不同系数的光子微分方程超快速求解。基于耦合模理论, 对微环谐振器的传递函数进行了时域与频域的分析, 所设计的硅基脊形波导刻蚀深度为220nm, 宽度为500nm, 微环谐振器形状为跑道型, 由两个半圆夹两根长直波导组成, 半圆半径为30μm, 直波导长度为60.75μm, 能够实现微分方程a与b系数可调谐, 仿真得到的调节范围为a0: 1.5007×1010~1.5562×1010, b0: 4.5343×109~5.6473×109。同时, 仿真实现了温度调节电控, 分析了系数不同的微分方程的数值求解过程, 并在归一化后与真实微分方程曲线进行了对比, 误差不超过0.02。
光计算 硅基芯片 微环谐振器 微分方程 photon calculation sillicon-based chip micro-ring resonator differential equation
1 海军装备部 航空装备局,北京 100841
2 西安应用光学研究所,陕西 西安 710065
针对红外系统设计中工作波段选择问题,从探测器性能、光学弥散斑、大气传输特性、目标与背景辐射特性、海杂波干扰等多个方面对中波和长波红外进行了对比分析；制定了详细的中波和长波红外热像仪昼夜探测效果摸底试验方案,得出在不同时间、不同气象条件下2种探测器对相同目标的探测试验数据。结合试验数据与理论分析,提出红外系统在用于对岸远程昼夜探测情况下波段选择的建议。
长波红外 中波红外 噪声等效温差 辐射对比度 艾里斑 long-wave infrared mid-wave infrared noise equivalent temperature difference (NETD) radiation contrast Airy disk
针对光电跟踪仪伺服系统设计所关心的视频处理系统的频域特性参数，在频域内分析了视频处理系统的理论模型，并设计了一种频域测试方法，借助于光电跟踪仪伺服系统速度环路，通过在频域扫频的方式，利用信号之间相位、幅值对比间接测量了视频处理系统的时间滞后和带宽，以50 Hz视频处理系统为例，所测带宽为19.452 Hz，时间滞后为40.57 ms。
光电跟踪仪 视频处理系统 频域 延迟时间 滞后 带宽 photoelectric tracker video processing systems frequency domain delay time lag bandwidth
在分析国外舰载机传统光学助降系统和雷达全自动盲降系统发展现状的基础上，给出基于舰载光电跟踪技术装备的光电助降系统的组成、配置、技术原理、技术指标，对光电助降系统中光电测量坐标系到甲板坐标系进行转换，对光电助降系统的测量误差和定位误差进行建模，在舰船无摇摆以及纵摇2°周期20s，横摇10°周期15s条件下，结合我国现有技术基础，分析摇摆姿态角误差、距离误差、跟踪测角误差对光电助降系统定位精度的影响并进行仿真实验，给出舰载机距着舰点距离大于1 km和小于1 km时光电助降系统的定位误差。
光电跟踪 光电助降系统 定位精度 optoelectronic tracking optoelectronic aid landing system location precision
河南师范大学 物理与信息工程学院, 河南 新乡 453007
为了克服正抽头系数低通滤波的限制, 满足光载无线通信(ROF)、无线通信等系统对带通滤波器的需要, 提出了一种新的负系数带通微波光子滤波器结构。系统采用了一种偏振敏感的电吸收调制器, 其横向电场(TE)和横向磁场(TM)方向上具有不同的调制系数, 在小信号调制下仍为线性调制。通过旋转偏振控制单元的波片, 改变其快轴与TE方向的夹角, 可以得到任意偏振态的转换。当偏振控制单元由两个旋光方向相反的法拉第旋光片和一个1/2波片组合时实现了负系数滤波, 和一个1/4波片组合时得到了正系数滤波。
微波光子滤波器 偏振控制器 Sagnac光纤环 负系数滤波器 microwave photonic filter polarization controller Sagnac fiber ring negative coefficient filter
针对光电系统跟踪目标时由复合控制模式向反馈控制模式切换过程中出现的误差变大现象,从控制原理、仿真及实验方面进行分析,提出采用模式切换时上一时刻复合控制所使用的一阶微分数据,对切换后的反馈控制在速度环路进行常值补偿,使控制模式切换引起的误差显著减小,同时确保跟踪系统在采用该补偿后不增大反馈控制的稳态误差,并对此方法进行了仿真,最后针对某型光电跟踪仪进行航路实验,结果表明该方法行之有效。
复合控制 二型系统 反馈控制 误差 compound control quadratic-system feedback control error
