近衍射极限半导体激光束波面检测

在星间半导体激光通信系统中，如何检测发射光束波面的质量是个较难处理的问题，为了较好地解决这一问题，在简单介绍白光横向双剪切干涉仪的基础上，报道了用此干涉仪对近衍射极限半导体激光光束波面的检测，在此基础上推导出计算远场发散度的公式。实验测得近场光束的波高差为0．2A，通过夫朗和费衍射求得光束的发散度仅为64．8μrad，这表明光束接近光学衍射极限。同时，表明双剪切干涉仪灵敏度高、实用性好。

自由空间相干光通信技术及发展

对比了相干探测和直接探测，以及自由空间相干光通信和光纤相干通信，对相干自由空间激光通信系统的特点和关键技术进行了讨论，回顾了近年来国外在自由空间相干光通信领域内开展的有关研究计划。最后对相干光通信技术的应用前景进行了展望。

卫星激光通信Ⅱ地面检测和验证技术

星间激光通信终端的主要技术指标和运行性能必须事先在地面实验室条件下进行模拟检验, 因此在研制卫星激光通信终端的同时必须发展相应的系统性检测和验证平台, 主要包括激光通信性能检验、光跟瞄性能检验和光束质量检验。本文综述了卫星激光通信终端检验技术的国外进展, 介绍了我们全物理模拟的地面检测验证思路和方法。

孔径光阑限制下高斯光束的传输

对高斯光束在硬边孔径限制下的衍射进行了详细的理论研究，就不同口径的圆孔限制下高斯光束在菲涅耳衍射区和夫琅禾费衍射区的分布进行了理论分析，从而得到了孔径受限高斯光束的横向以及轴向的衍射公式，进而对高斯光束在不同衍射区域内衍射光场分布形状随孔径尺寸变化时的演化规律进行了数值计算，并对小口径光阑受限的高斯光束的衍射与平行光经同尺寸光阑的衍射进行了比较。结果表明在较小口径下，两者的分布基本一致。得到的孔径光阑限制下高斯光束的传输规律为高斯光束在自由空间光通信和光学超分辨中的应用提供了理论基础。

偏振模色散和时延抖动对啁啾光纤光栅色散补偿特性的影响

对存在偏振模色散(PMD)和群时延(GD)抖动的非理想线性啁啾光纤光栅的色散补偿特性进行了研究。实验测量了啁啾光纤光栅的群时延谱和偏振模色散光谱，理论分析和实验测量表明，啁啾光纤光栅差分群时延(DGD)抖动与其时延抖动密切相关。通过数值模拟方法，计算了线性啁啾光纤光栅偏振模色散眼图代价与入射到啁啾光纤光栅色散补偿器的光信号的偏振方向的关系，计算结果表明在使用啁啾光纤光栅色散补偿器时应对光信号的偏振方向进行调整，以获得最佳补偿效果。另外结合实验数据，模拟计算并讨论了非理想线性啁啾光纤光栅群时延抖动和偏振模色

成像光通信系统及编解码方案

采用通信理论建立了成像光通信的时空连续三维高斯信道模型，分析了信道容量。结果表明利用光的空间特性可以增加信道容量，其效果取决于系统的空间带宽积。提出了一个成像光通信的收发系统方案，给出了基本的系统设计条件，并分析了系统性能。进行了30m距离的点阵图传输实验，结果验证了系统的设计要求和性能。给出了一种适合成像光通信的信号相关探测接收方法，它要求用于通信的点阵图像需按照二维空间正交码来构造。为了提高相关接收时的信号处理速度，还可考虑采用光学信息并行处理器，例如非相干多通道相关器，并对该相关器的工作过程做了描述

基于双面反射镜的N×N光开关的特性分析和实验研究

报道了基于双面反射镜的N×N光开关器件。介绍了使用双面反射镜的2×2, 4×4光开关的集成光路设计和工作原理; 采用Benes网络, 以2×2和4×4光开关为基本单元的N×N光开关器件的整体结构, 并根据“一笔画”原理, 分析了4×4, 8×8和16×16光开关矩阵的可重排无阻塞特性和光开关矩阵的光路选择算法。最后, 基于2×2, 4×4光开关技术制备了16×16光开关矩阵。测试表明, 该器件具有良好的插入损耗、回波损耗、串扰和开关时间等性能, 从而验证了设计思想和工艺的可行性。在基于双面反射镜的光开关矩

Polarizing beam splitter of deep-etched triangular-groove fused-silica gratings

We investigated the use of a deep-etched fused-silica grating with triangular-shaped grooves as a highly efficient polarizing beam splitter (PBS). A triangular-groove PBS grating is designed at a wavelength of 1550 nm to be used in optical communication. When it is illuminated in Littrow mounting, the transmitted TE- and TM-polarized waves are mainly diffracted in the minus-first and zeroth orders, respectively. The design condition is based on the average differences of the grating mode indices, which is verified by using rigorous coupled-wave analysis. The designed PBS grating is highly efficient over the C+L band range for both TE and TM polarizations (> 97.68 %). It is shown that such a triangular-groove PBS grating can exhibit a higher diffraction efficiency, a larger extinction ratio, and less reflection loss than the binary-phase fused-silica PBS grating. (C) 2008 Optical Society of America.

A metal-mirror-based reflecting polarizing beam splitter

We theoretically investigated the design of a metal-mirror-based reflecting polarizing beam splitter (RPBS). The metal mirror is a silver slab, which is embedded in the substrate of a rectangular silica transmission grating. By using a modal analysis and rigorous coupled-wave analysis, an RPBS grating is designed for operation at 1550 nm. When it is illuminated in Littrow mounting, the transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) waves will be mainly reflected in the minus-first and zeroth orders, respectively. Moreover, a wideband RPBS grating is obtained by adopting the simulated annealing algorithm. The RPBS gratings exhibit high diffraction efficiencies (similar to 95%) and high extinction ratios over a certain angle and wavelength range, especially for the minus-first-order reflection. This kind of RPBS should be useful in practical optical applications.

高功率双包层光纤放大器

高功率双包层光纤放大器在光纤传感、光纤通讯、光谱测量和惯性约束聚变等领域有广泛应用。介绍了两种获得放大激光输出的高功率双包层光纤放大器：单频双包层光纤放大器和脉冲双包层光纤放大器。分析了它们的工作原理及关键技术，并对国内外近期进展作了综述。

大气到海洋激光通信信道仿真

详细分析了蓝绿激光穿过大气海洋信道的信道效应和物理特性,利用理论分析和蒙特卡罗模拟方法完成对光信道仿真。介绍了大气海洋激光通信蒙特卡罗模拟方法及计算步骤。研究了不同厚度云层对光束投影面积的展宽,和光脉冲穿过不同深度海水后的空间分布和时域信号波形,讨论了其不同的展宽机理,并对信道的噪声分布进行了分析。发现云层对光脉冲展宽作用在云层厚度500 m时达到饱和,信号能量的随机起伏随海水深度的增加而增大,但能量分布的半峰全宽并不增加,大气海洋的综合信道效应可以用时延滤波器进行建模。

空间激光通信中的分集接收与分集均衡技术

全面对采用空间分集技术和时域Rake接收机分集的带限空间光通信系统的原理进行了模拟和分析，首次在空间激光通信领域提出了综合了分集接收和均衡技术的联合信道均衡器方法，通过计算机仿真分析，研究了不同空间分集方法在非相关空间光开关键控信号下的误比特率，在不同符号间干扰条件下采用rake接收时的误比特率，以及在不同信噪比和不同信道数时采用联合分集均衡的误码率。研究的结果确认联合分集均衡方法能够明显的提高空间光通信系统的性能。

色散管理孤子传输特性分析

色散管理孤子光波系统的色散图周期由具有正负色散值的两段光纤组成，并且在系统中周期性放置集中放大器及滤波器装置。采用变分法获得了描述此种系统性能的常微分方程组，并利用这组方程数值研究了各种参量对孤子传输性能的影响。研究结果表明，虽然从整体趋势上看，当要求色散管理孤子有较好的稳定性时，应适当降低系统的色散管理强度，但在一定条件下，调整光纤放大器的位置以及正负色散光纤的色散差值，可同时获得相对较大的色散管理强度和好的孤子稳定性；总体来讲，集总放大器的位置会对孤子传输的稳定性、色散管理孤子的能量增强因子、脉冲最佳

Cr2+:ZnSe中红外激光器

Cr2+掺杂II-VI族化合物在中红外波段的输出，在气体检测、遥感、通信、眼科医学、神经外科等领域有着重要的应用前景。目前已经获得了最大1.7 W的连续输出功率，18.5 W的平均脉冲功率，1100 nm的调谐范围和最窄4 ps的脉宽。对Cr2+:ZnSe连续、脉冲、随机纳米激光器以及其它的Cr2+掺杂II-VI族化合物激光器的最新的国内外研究进展进行了综述。

时变带限信道中光通信的均衡与去噪技术

A semi-blind equalization method is proposed based on combination of adaptive and blind equalization techniques, which is more effective for optical signal processing in time-varied band-limited channel. The numerical simulation of Poisson noise OOK optical pulse signal in a band-limited channel using digital equalization techniques is performed, and the results are compared. The semi-blind equalization matchs the channel faster and sustains convergence were identified. In addition, the wavelet de-noise technique is introduced in the de-nosing area of optical signa process. The criteria of choosing wavelet basises is obtained that smooth wavelet soft threshold method is better. The corresponding numerical simulation is also conducted.