相比传统边发射激光器,垂直腔面发射激光器(VCSEL)光束质量高、可靠性高,在激光雷达测距(LiDAR)领域有广泛的应用前景。主要研究直插式TO(transistor outline)封装VCSEL和裸芯片VCSEL在窄脉冲大电流条件下的发光特性,通过Pspice参数扫描分析结合实验结果和理论计算,比较了两种封装激光器的杂散参数大小,并分析了其对激光器发光特性的影响。推导出了脉冲条件下VCSEL的功率转换效率公式,并分析了杂散参数对VCSEL功率转换效率的影响。

提出了一种基于小波变换的三维模型加密全息盲水印算法。该算法选取三维模型球面坐标与重心的距离作为离散二维信号,首先进行小波变换得到水平分量,水平分量经过小波变换后得到低频部分,将水印图像经光全息加密嵌入到低频部分,再经过逆小波变换生成含水印的三维模型,水印的提取是水印嵌入的逆过程。实验结果表明,该方法对噪声攻击、旋转、平移、比例变换、重排序攻击等具有很好的鲁棒性,且加密全息水印图像具有很好的水印安全性。

基于光正交码, 研究了WDM+OCDMA系统的性能。采用4个波长信道和3个码字的光正交码OOC(37, 4, 1), 对12个用户的WDMA+OCDMA 进行了系统仿真,用户数据速率为1Gbit/s, 单模光纤长为50km, 色散补偿光纤长为5km。如需增加WDMA+OCDMA的用户数, 可以通过增加波长信道数或码字容量来实现。分析了色散效应对WDMA+OCDMA 系统性能的影响, 研究了用户之间相对延时对多址干扰和系统性能的影响。

峰均功率比(PAPR)问题是OFDM系统的主要缺陷之一， 在光OFDM系统中，由于调制器、D/A转换器、功率放大器和光纤的非线性，高峰均功率比的信号将会产生严重畸变，对系统的性能造成较大的影响。介绍了降低OFDM系统PAPR的主要方法，包括信号预畸变技术、编码技术和概率类技术，并对星座图扩展(ACE)方法和脉冲成形(PS)方法进行了仿真分析，讨论了各自的优缺点及改进的空间。

基于扩展二次同余码/单重合序列(EQC/OCS)，利用光纤布拉格光栅(FBG)和光纤延迟线作为编解码器，对二维非相干光码分多址(OCDMA)系统进行系统仿真。通过软件仿真，实现了4个用户的EQC/OCS码字的解码相关输出结果。结果表明，低成本的FBG编/解码器实现了EQC/OCS码字的编码和相关解码，提高了二维OCDMA系统容量。

针对二维光码分多址(OCDMA)系统地址码，本文在单重合序列(OCS)的基础上，构造了一种新的二维光正交码EQC/OCS。该地址码是以扩展二次同余码(EQC)为时间扩频伪随机序列，以OCS 或截短OCS 为波长跳频伪随机序列进行构造的。与EQC/PC 相比，EQC/OCS 的波长数可以是任意整数，不局限于素数。EQC/OCS 不仅构造灵活，而且充分利用了系统的有效波长资源。当二维OCDMA 系统的有效波长数不是素数时，在相同码长和码重的情况下，EQC/OCS 增加了二维OCDMA 系统的码字容量，从而增加了接入用户数。另一方面，与EQC/PC相比，EQC/OCS 的码字的自相关和互相关限保持不变。