1 中国科学院上海技术物理研究所 红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
2 中国科学院大学，北京 100049
水下潜体运动产生的内波反映到水表会形成一定的红外弱纹理信号，这使得利用红外遥感手段探测成为可能。但是这种纹理信号的对比度很弱，而且往往和振幅很强的背景杂波混在一起，给信号的提取造成很大困难。比较了已有水面弱纹理探测方法的优缺点，提出光学滤波的方法增强水面弱纹理信号的信杂比，使这种信号的提取更容易。基于非相干光学滤波的原理和特定信杂比评估弱纹理信号提取性能的方法，对不同特定频率信号的光学滤波方法采用信杂比进行分析和评估，然后在此基础上，针对特定频率的信号优化了相应的非相干光学传递函数，通过仿真和实验验证了该方法的可行性，同时表明优化的双孔径非相干光系统对弱纹理模型和信号具有较好的提取能力，该优化的系统可以得到7%以上的信杂比增强，再结合后续的数字对比度增强技术可以进一步有效提高对弱纹理信号的提取能力。
弱纹理 信杂比增强 非相干光 光学滤波 weak texture signal-clutter-ratio enhancement incoherence light optical filtering 红外与激光工程
2021, 50(3): 20200215
中国联合网络通信股份有限公司兰州市分公司，兰州730000
针对传统光纤通信系统中滤波模块可调范围窄、损耗大和带宽精度低的问题，文章设计了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）的大范围带宽调制滤波结构,该结构核心部件采用螺杆微调结构对FBG中心波长进行大范围连续调谐控制。经理论分析与仿真计算给出了该结构的最优参数，并通过实验测试可知，在该结构中螺杆微位移每改变0.1 mm，平均中心波长偏移量为415 pm，线性度高，线性度优于0.98的调制范围为1 545~1 565 nm，实现了大带宽连续线性调制。实验结果表明，该结构可用于光纤通信系统中需要大范围连续可调滤波的模块，具有一定的应用价值。
光纤通信 光学滤波 大带宽线性调制 微应变 optical fiber communication optical filtering large bandwidth linear modulation micro strain
随着硅光子技术的发展，硅光子集成器件在信号处理上的也应用越来越广泛。在物理层面上的光信号处理包括五类，分别对应时间、振幅相位、偏振、波长、空间五个维度，对应的技术分别是时分复用、高阶调制格式、光的偏振复用、波分复用以及空分复用(包含模分复用)。我们的研究主要集中在波长、偏振、模式三个维度上来进行硅基的片上光信号处理。介绍了三类用于波长、偏振和模式信号处理的硅光子器件。第一类是波长维度上的，包括片上光学梳状滤波器和交织型滤波器;第二类包括偏振分束器和偏振旋转器;第三类包括一个特殊设计的超紧凑纳米束光开关，两个大规模的模式和偏振选择性光开关。这些器件为片上的光学信号处理提供了更多的选择，在实际应用中也有很大的潜力。
硅光子 波分复用 空分复用 偏振复用 光学滤波器 silicon photonic wavelength division multiplexing space division multiplexing polarization division multip optical filtering
Department of Electrical and Computer Engineering, Queen’s University, Kingston, ON K7L 3N6, Canada
Frontiers of Optoelectronics
2018, 11(2): 128–133
湖北师范大学物理与电子科学学院, 湖北 黄石 435002
对超短光脉冲的滤波一直是一个难以解决的问题,一般的光学器件很难分辨皮秒级光脉冲。基 于时间透镜技术研究了一种面向超短光脉冲的滤波系统。光脉冲通过一个由标准单模光纤(SSMF)和时间 透镜组成的傅里叶变换系统,经傅里叶变换后通过光开关进行截取,截取后的光脉冲再次经过一个 由时间透镜和SSMF组成的反傅里叶变换系统,得到滤波后的波形,实验结果表明其时间分辨 率达到皮秒级。所提方法采用全光系统,结构简单,实时性好。
傅里叶光学 光滤波 时间透镜 色散 Fourier optics optical filtering time lens dispersion
1 兴义民族师范学院 物理与工程技术学院, 兴义 562400
2 河池学院 物理与机电工程学院, 宜州 546300
3 广西大学 物理科学与工程技术学院, 南宁 530004
为了设计高品质、高性能的光学滤波器件, 采用传输矩阵法, 研究左右手材料构成的光子晶体(HL)mDl(LH)m的窄带和宽带通道双重光学滤波功能, 并进行了计算机仿真。介质层H是左手或右手材料时, 随着排列周期数m增大, 在频率ω/ω0奇数倍处均出现单条窄透射峰; 当m不等值变化时, ω/ω0奇数倍处透射峰透射率均下降且下降速度相同, 而ω/ω0偶数倍处通带透射率不变; H为左手材料时, ω/ω0偶数倍处还出现通带, 且m越大透射峰或通带越窄, ω/ω0奇数倍处及周围还出现多条窄透射峰。结果表明, 光子晶体由左右手材料组成时将得到更好的宽、窄带双重光学滤波效果及调制方法。该研究对新型光学滤波器件的研究和设计具有指导作用。
材料 光学滤波 传输矩阵法 左右手材料 光子晶体 material optical filtering transmission matrix method left and right hand material photonic crystal
博微太赫兹信息科技有限公司, 安徽 合肥 230088
介绍了一种基于微波光子链路的高精度变频技术,此技术基于微波光子学信号调制及处理,对射 频信号进行电光转换变成光信号,通过光学滤波及声光移频对其做上下移频处理,最终获得高精度 变频信号。该系统在20 GHz范围内均能对射频信号进行±2 MHz内的移频,最高精度可达100 Hz。得益 于微波光子链路大带宽、实时和高精细的特点,此技术可以在光域对高频率的射频信号进行高精度 实时变频,从而克服频率限制,实现射频信号的精细频率调控。
光通信 微波光子 光学滤波 移频 optical communications microwave photonics optical filtering frequency shift
提出了一种应用于4f光学系统的光学小波滤波器的设计与制作方法。结合光学信号的优势 与小波变换的优点，利用双正交小波的共轭镜像特性构造出了频域形式的分解和重构滤波器。通过将滤波器放置在4f系统的 频谱面上对图像成功实现了二维分解和重构。另外还根据信息处理要求和采样器件的特性，制作了振幅型和位相 型两种小波滤波器。这两套滤波器都可以完整地分解和重构图像，因而进一步推进了光学小波变换实现图像数据的实 时压缩，为图像的快速传输奠定了基础。该方法是4f系统频谱滤波器上的一种创新。选用离散的Bior2.2小波进行了仿真与 实验。实验结果表明，这种方法具有可行性。
光学滤波 小波变换 4f系统 光阑 张量积 optical filtering wavelet transform 4f system optical lens screen tensor product
湖南大学 计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室,湖南 长沙 410082
实验研究了一种采用马赫曾德尔强度调制器和光交叉复用器(IL)产生58 GHz光载毫米波传输正交频分复用(OFDM)信号的波分复用光纤无线通信(WDM-ROF)系统。中心站的4路连续光波耦合后输入射频(RF)信号频率为29 GHz的强度调制器进行双边带(DSB)调制,再用另一个强度调制器将2.5 Gb/s的OFDM信号调制到DSB信号上。经20 km单模光纤(SMF)传输至基站,通过IL将中心载波和一阶边带分离。经可调谐光滤波器(TOF)滤取所需信道的一阶边带,由高速光电检测器产生58 GHz的电毫米波,利用相干解调恢复下行OFDM基带数据信号。实验结果表明,在无色散补偿和误码率为10-3的条件下,下行OFDM信号经光纤传输20 km后的功率代价小于0.5 dB,而且星座图依然清晰。
光通信 正交频分复用 波分复用 光毫米波信号 光学滤波
