针对相干光纤通信系统中匹配滤波(如根升余弦滤波器)对系统的影响, 文章在不同光学带宽、残余色散以及非线性情况下, 对不同滚降因子Rf的系统特性进行了研究。文章分别仿真研究了256 Gbit/s偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)信号在光学带宽为33、50及100 GHz时的传输特性、残余色散在-300~300 ps/nm区间内的特性和注入功率为-3~4 dBm情况下传输1 200 km光纤链路的特性。仿真结果表明, 对于光学带宽受限的系统, Rf选取(1+Rf)B(B为信号波特率)与系统光学带宽相近的值为宜; 对于光学带宽接近两倍波特率的系统, 滚降因子Rf选取0.2~0.5为宜。

微视觉系统中同轴光源和光学衍射的存在, 使CCD相机获取的图像具有灰度值偏低、光照不均匀、动态范围大、对比度差以及微细结构丢失或无法辨识的缺陷。为改善图像质量, 本文提出一种升余弦变增益子带分解微视觉图像自适应增强方法。该算法首先基于图像特性利用自适应Log增益对原图像进行增强, 提高微视觉图像中亮暗区细节特征与背景的对比度; 接着使用自适应升余弦卷积进行快速照度估计; 然后对各通道的输出图像采用自适应变增益子带分解算法获取独立光谱子带; 最后进行亮度校正、图像融合与色彩恢复。将该算法用于微位移测量系统中可使测量结果的相对误差小于20%; 用于处理光照不均的图像可有效降低同轴光源靠近中心区域的亮度; 此外, 扩展至普通图像的处理中可提高对比度, 改善细节特征。3组实验结果的平均图像质量相对提高率为81.46%, 71.18%和93.75%; 平均耗时为386 s, 0.24 s和1.27 s。

为了分析激光器调Q开关对无线光通信中信号脉冲的影响, 从激光形成的基本速率方程组出发, 在不同的Q开关函数模型下, 采用数值计算的方法, 对调Q激光器输出脉冲的功率和波形特性进行了理论研究和仿真实现, 取得了信号脉冲功率密度、脉冲宽度等仿真数据, 并将脉冲各项参量与通信系统中常用的升余弦滚降信号进行比较。结果表明, 调Q激光器输出脉冲有着较高的功率和良好的波形特性, 因而能够很好地适应长距离无线光通信, 并有效抑制码间串扰, 降低误比特率。

利用相干耦合非线性薛定谔方程,研究了激光脉冲在升余弦变迹布拉格光纤光栅中传输时,在反常色散区和正常色散区所产生的调制不稳定性。结果表明在反常色散区和正常色散区都能产生调制不稳定性; 在反常色散区,当输入功率达到一定数值时,产生明显的规律性增益谱; 在正常色散区,在产生调制不稳定性功率区域,调制不稳定性存在并从给定值一直持续到无穷; 在反常色散区和正常色散区,增益谱都受到升余弦变迹函数的制约。