一、Controlling Beam Halo-Chaos via Time-Delayed Feedback（论文文献综述）
陈德望[1]（2020）在《基于延时隐藏混沌安全通信的研究》文中研究说明混沌信号凭借其具有极宽的频谱、不可预测和类噪声的特点,结合光纤的低衰减,在保密通信中用做信息传输的载频,以此实现单向和双向信息传输,近年来吸引了广大学者的注意,并且最近几十年内得到了迅猛发展。作为非线性动力学理论在通信领域内的一个非常重要的应用,其理论逐步趋于完善。混沌通信的实现在于接收机和发射机之间的混沌同步,以及对抗外部扰动的鲁棒性,这是指一旦接收机与发射机同步后,接收机的混沌动力不受发射机扰动的影响,这样外部离散扰动下,接收机的混沌动力就在与发射机的同步与失步之间进行跃变,这样通过检测他们的同步误差就可以恢复发送的信息。对光混沌通信而言,混沌通信的安全性主要依赖于激光器外部与内部参数的匹配,内部参数如载流子寿命、线宽增强因子等变化范围小,容易猜中,外部参数如反馈时间延迟,如果它在自相关系数中不能被提取,就能隐藏起来,窃听者也就不能恢复发射机的混沌动力,这样保证了系统的安全,基于此,本文在前人对混沌通信和激光混沌理论的研究基础上,从系统的保密性入手,用不同的方法来隐藏系统中的延时信息,主要工作和成果如下:（1）首先,本文通过对一种改进的电光相位混沌系统进行了数值研究,该系统能够隐藏时延并允许信息的单向传输。该结构包括两个级联延迟环路,其中一个环路中的级联耦合微谐振器（PCMR）导致频率相关的群延迟。利用最大Lyapunov指数（LLE）、L-Z复杂度（LZC）和排序熵（PE）来分析时间序列中的混沌行为和复杂度,绘制自相关函数（ACF）和延迟互信息（DMI）来提取时间延时签名（TDS）。结果表明:从LLE、LZC和PE的结果图中可以看出,在一定的反馈强度范围内,可以产生高度复杂的相位混沌。从图中还反映出,在反馈强度一定的情况下,随着PCMR数量的增加,TDS的隐藏效果变得非常好。数值仿真结果还表明,延迟混沌系统具有很好的同步性能,并且同步状态具有良好的鲁棒性。此外,基于马赫曾德尔干涉仪（MZI）的相干性,能够将发送端和接收端的相位变化转化为相应的强度变化,从而可以监测两个混沌序列的同步误差。最后,系统能够成功地恢复出发送端传输的消息。在该方案中,隐藏了反馈TDS,防止了窃听者的窃听,保证了混沌通信系统的安全性。（2）然后,本文提出并从理论上研究了一种结合了全光强度混沌和光电相位混沌发生器实现双向保密通信的新体系结构。该结构包括三个全光混沌半导体激光器和两个相同的相位混沌电光延迟振荡器,激光器和光电相位延迟振荡器组成级联系统。通过利用LLE、LZC、PE和分形计盒维数（FBCD）等分析方法研究了系统产生的混沌时间轨迹的复杂性。通过计算ACF和DMI来分析系统的TDS隐藏性能。同时,还研究了TDS、偏置电流、线宽增强因子等参数的不匹配对同步性能有影响。最后,研究了信息比特率和调制指数的变化对系统通信性能的Q因子的影响。结果表明:从计算LLE、LZC、PE和FBCD的结果中可以看出,当激光器的偏置电流在一定范围内,级联系统可以产生比较高复杂度的混沌信号。并且,从ACF和DMI中可以看出,当激光器输出的强度混沌输入相位调制器中时,光电相位振荡环中的TDS信息能够被很好地隐藏,这使通信系统的安全性得到了保障。当参数是匹配的情况下,延迟混沌动力可以完全同步,系统的同步具有良好的鲁棒性。同时,比特率和调制指数的变化对系统的Q因子有一定影响,即调制指数的增加会导致Q因子的增加,但比特率的增加会导致Q因子的下降。综上所述,本论文从激光混沌通信系统的模型出发,提出了两个基于延时隐藏的激光混沌通信系统,并且从理论与数值分析、延时隐藏性能、复杂度分析、同步性能与鲁棒性分析、信息传输等方面进行了研究。得到的主要结论有:通过对带有色散效应引起的与频率相关延时的PCMR器件的通信系统的分析,系统能够很好地对TDS进行隐藏,具有出色的安全性能、较高的复杂度以及良好的同步鲁棒性,能够实现高速率的单向数据传输;通过对含有半导体激光器和光电相位振荡环所组成的级联系统的分析,系统具有较高的复杂性及分形维,能够很好地将电光振荡环中的TDS进行隐藏,有着良好的同步鲁棒性和较高的通信Q因子,能够实现高速率的双向信息通信。本论文是作者对激光混沌通信研究作的进一步创新和发展,能丰富与完善激光混沌通信的理论和应用,对于推动激光混沌通信的早日实现有着非常重要的现实和长远意义。
卢珊珊[2]（2019）在《具有反馈的多个半导体激光器信息传输的研究》文中指出随着信息技术的发展,传统的电信号传输己无法满足现代人们所需的指数级增长的信息量,而光信号由于其极宽的频带,良好的保密性能以及其作为至今为止最快的传输方式得到各研究者的喜爱,并己实现了信息的传输,然而其利用混沌信号实现安全保密的系统还处在研究初期,本文主要的工作和成果如下:首先,介绍了关于混沌通信的国内外研究近况,产生混沌信号及其信号同步的条件,以及基于具有反馈半导体激光器的速率方程。其次,本文通过求解速率方程,计算了同步误差、互相关系数、绘出了吸引子图、分岔图、鲁棒性图等,研究了通向混沌的动力学,表明由部分透射光镜诱导的激光器之间的耦合能导致完全同步的混沌动力学。论文的研究发现不同的系统参数可以实现不同的同步质量,通过仿真,获得了最优的系统参数。利用了外加噪声信号来作为外部扰动,发现若是有微扰时,系统中接收机和发射机处于失步状态,在微扰消失时,接收和发射端可以瞬间恢复同步,说明本系统具有优秀的鲁棒性。根据混沌同步的鲁棒性,论文提出且通过数值仿真实现了三种混沌通信的方案。1.两个激光器之间的双向通信:通过传输的信息对反馈混沌载波的相位调制来对信号进行加密或编码,再检测两个激光器的光功率差异也就是同步误差。若是同步误差不是0,表明激光器发送的比特不同,反之,则相同。对同步误差进行滤波再与本地信号进行对比运算,即能恢复发送方的信号,实现解密。2.多个激光器之间的双向通信1:传输信息调制到多个激光器的偏置电流,将信息堙没在混沌载波中,从而完成信息的编码。数字实验发现,三方同步发送和接收信号时,任意两个激光器之间的同步误差只和两者的传输信号差异值有关,而与第三方发送的信号无关。因此,本文根据检测同步误差,实现了基于偏置电流调制的三方通信的解密。3.多个激光器之间的双向通信2:将传输信息调制反馈相位,从而完成信息的编码。通过推导,得出可行的反馈相位调制方式,数字实验发现,该种调制方式与调制偏置电流相似,激光器间的同步误差只与两者的传输信息差异值有关,由此,实现了基于相位调制的三方通信的解密。最后,本论文通过绘制解码的眼图判断上述三种方案的传输质量,检测激光器间的同步误差,再通过滤波器滤波整形,绘制出解码的眼图。数字实验发现,三种方案的解码眼图张开的宽度都很大,也就是说,上述三种方案传输的性能都非常优良。在安全方面,由于混沌信号的高度复杂性,窃听者难以实现同步且解调信号需要本地发送的信号,因此系统具备优良的安全性能。
李小宝[3]（2017）在《MEMS大视野扫描激光3D图像传感器关键技术研究》文中研究说明随着人工智能、传感器、自动化和人与自然交互等重大前沿技术的发展,迫切需要攻克复杂环境感知技术。激光3D图像传感器因测量精度高、方向性强、响应速率快和不受地面杂波影响等优势,是无人驾驶汽车等领域首选的专用传感器之一。微机电系统（MEMS）扫描激光三维图像传感器因MEMS微镜具有轻量化、速度快、低成本等优点,备受国内外高度关注,它将是克服传统机械转式激光3D图像传感器诸多缺陷最有前途的技术路线之一,也是最逼近大规模实际应用的技术方案。本论文围绕MEMS三维图像传感器中存在的科学问题和关键技术开展研究,如MEMS微镜动力学过程及追踪控制方法、大视野MEMS扫描技术、大视场高灵敏度激光接收技术和高精度回波脉冲定时与测时技术等,主要研究内容如下:第一,理论上分析静电驱动MEMS动力学特性,寻找其追踪控制方法。通过建立MEMS静电驱动的动力学模型,分析外加激励函数条件下的动力学过程,揭示MEMS微镜稳定的周期性运动规律,研究能够按照控制指令进行追踪控制的方法。测试研究所用MEMS微镜的扫描电压与扫描光束的光学偏转角之间的依赖关系,通过控制扫描电压和指令轨迹函数实现MEMS按照预定扫描角和扫描图样进行高速高效扫描。第二,针对MEMS微镜扫描机械角小以及传统MEMS的光学扩角系统发散角大的不足,研究F-θ透镜和物方远心透镜组合式大视野扫描光学系统解决以上缺点。建立大视野扫描光学系统物理模型,分析F-θ透镜和物方远心透镜焦距之间扩角关系,借助常用光学设计软件完成了该方法的光学结构参数设计。通过光线追迹仿真,评估了距离在100m左右的光斑大小小于10cm的效果,得到了角度约为60?×60?的大视野扫描范围。该方法还可以使扫描进一步扩大到更大的视野。第三,针对传统的成像物镜加场镜（或光锥或浸没透镜）接收光学系统的不足,研究非成像物镜系统,解决小光敏面大视场接收的难题。利用光学扩展量建立非成像光学系统评估模型,对比分析成像系统和非成像系统光学利用率,借助光学设计软件,优化设计完成一种三片式非成像光学系统,接收视场大于50??50?,接收光敏面直径不超过?3mm。第四,研究设计一种基于高速集成芯片的恒比定器模块和时间数字转换器时间间隔测量模块,实现亚纳秒的时间测量精度。研制纳秒量级脉冲恒比定时器模块,解决亚纳秒定时精度;研制百k量级数据率时间数字转换器模块,实现与上位机高数据率通讯;借助时间数字转化芯片GP22,采用双Stop通道差分测时的方法,得到亚纳级测时精度。第五,对光学系统、激光器、探测器、信号处理器和机械结构等模块进行优化设计,最终集成一套MEMS扫描激光三维图像传感器原理样机,并进行成像实验,验证优化设计的合理性,梳理出需要改进完善的问题。激光发射接收系统和MEMS微镜扫描系统是两个独立的分系统,分析MEMS扫描轨迹运动规律和脉冲发射间歇步调不一致性问题,解决MEMS微镜系统X-Y坐标与激光发射接收系统Z坐标的对准问题;激光测距实际上是测量径向距离,需要研究柱面坐标系与笛卡尔坐标系的变换,解决三维图像枕形失真问题。
陈潇潇,冯秀琴,姚治海,田作林,王驰[4]（2016）在《环形腔光折变振荡器时空混沌的反馈控制》文中进行了进一步梳理利用反馈技术实现了环形腔光折变振荡器的时空混沌控制。数值计算结果表明,定值反馈和变量反馈技术均可实现时空混沌控制。在振荡器系统参数确定的条件下,利用定值反馈实现了对时空混沌的控制,同时系统存在反馈系数的最小值和反馈光强度的最大值。反馈技术不仅可以实现一维的时空混沌控制,还可以实现二维的控制,而且两者控制结果相似。
张胜海[5]（2003）在《掺铒光纤激光器超混沌控制与同步及光学时空斑图研究》文中研究表明掺铒光纤激光器因其在光通讯等领域具有广阔的应用前景而受到国内外广大科技工作者的重视，掺铒光纤激光器的混沌／超混沌及其控制与同步的研究更为其在光学保密通讯、光学检测等领域的应用奠定了良好的理论和实验基础。光学时空斑图也是当今非线性科学领域内的前沿课题。因此，这两方面的研究都具有重大的基础性意义。 本文主要研究了双环掺铒光纤激光器的混沌／超混沌及其控制与同步和环形腔中二能级介质的光学时空斑图，同时对双环掺铒光纤激光器的混沌／超混沌同步在保密通讯中的应用做了初步研究。全文分为两大部分：掺铒光纤激光器的混沌／超混沌的控制、同步及其应用，二能级介质的光学时空斑图。 第一部分，首先对双环掺铒光纤激光器的动力学方程进行了深入研究，并对其稳定性进行了分析，确定了它的阈值条件。从表现混沌的不同侧面对双环掺铒光纤激光器的混沌和超混沌进行了全面研究，在一定的参数条件下，双环掺铒光纤激光器存在混沌和超混沌状态。同时首次发现双环掺铒光纤激光器在某些参数条件下存在两个吸引域。然后采用三种方法—周期参数调制法、非线性延时反馈参数调制法和外部周期信号驱动法对双环掺铒光纤激光器的混沌和超混沌进行了有效的控制。其中，非线性延时反馈参数调制法和外部周期信号驱动法是我们在已有的控制混沌的基础上，并结合双环掺铒光纤激光器的自身特点而提出的两种新方法，这两种方法的控制效果是令人满意的。其次对两个双环掺铒光纤激光器的混沌和超混沌的广义同步和精确同步进行了研究。广义同步的实现为多个激光器同时达到精确同步提供了一个方便的途径。在广义同步和混沌控制方法的基础上提出了两种新的实现两个激光器混沌精确同步的方法—延时反馈-注入法和外部混沌信号延时反馈法，采用这两种方法实现了两个激光器的同步。同时对延时反馈-注入法的鲁棒性做了研究，发现其具有较强的鲁棒性，这为其在实际中的应用奠定了基础。最后，利用延时反馈-注入法初步研究了双环掺铒光纤激光器的混沌在保密通讯中的应用，其数值模拟的结果是令人振奋的。 第二部分，利用延时反馈的空间微扰方法研究了环形腔中二能级介质的光学时空斑图的控制，在不同的微扰函数作用下，出现了滚筒状、四方形、六角形、蜂窝状、同心圆以及“雪花”状等不同的斑图，并且在相同的微扰函数下张胜海:博士学位论文出现了不同斑图之间的竞争，这种竞争是我们发现的这一具有空间微扰的延时反馈非线性光学系统光学斑图的新特征。
黄良玉[6]（2005）在《激光器的混沌动力学及其混沌控制与同步研究》文中进行了进一步梳理本文主要研究激光器的混沌动力学性质及其混沌控制与同步的理论与方法。全文主要完成了以下五个方面的研究工作: 一、综述了激光以及激光混沌理论的发展历史;在前人的研究成果的基础上,对用三种混沌调制方法调制后的半导体激光器的混沌动力学特性以及单模腔损耗调制CO2 激光器的混沌动力学特性进行了更深入的理论和数值模拟分析;对洛沦兹-哈肯激光模型以及腔内倍频Nd:YAG激光器的混沌动力学行为作了简单分析。二、综述了激光混沌控制与同步的研究现状;简单介绍了混沌控制与混沌同步的基本概念;重点介绍了十余年来具有代表性的激光混沌控制方法如延时反馈控制法、外场注入控制法和单色性控制方法以及具有代表性的激光混沌同步方法如光注入反馈同步法、变量耦合法及反相位同步法。三、提出了采用加入乘法滑模变结构控制的方法实现了对外腔反馈式半导体激光器的混沌控制。该方法的优点是系统既能很快地获得稳定的输出激光,又能根据工程需要实现激光输出功率强度的灵活调整。理论分析和数值计算结果表明控制结果具有很强的稳定性和鲁棒性。研究结果对改善实际激光系统稳态输出的快速性、输出功率的灵活可调性和能量转换效率有较好的参考价值。四、提出了采用参数自适应控制方法,对1 .55μm电流调制半导体激光器系统的增益进行自适应调制,将激光输出控制在所需的输出强度上。用该方法可以根据不同的控制目标选择不同的控制强度,在控制范围内能很快地获得所需的稳定的输出激光。研究结果对改善实际激光系统稳态输出的快速性、输出功率的灵活可调性和能量转换效率有较好的参考价值。五、分析了储存环型自由电子激光器的混沌动力学行为,提出了在激励系统与响应系统中分别加入与系统外加调制项频率相同的耦合强度周期变化的双向耦合项的方法,在短时间内实现了两个储存环型自由电子激光器的混沌同步运行。用Lyapunov 函数对时间的导数的统计平均值小于零的方法,来验证实现同步的可能性。数值模拟和理论分析结果一致表明,该方法可以实现响应系统与激励系统的同步运行。研究结果对于实现两个激光器安全、高速的混沌同步通信有较好的参考价值。
岳磊[7]（2021）在《面向超高速光传输的信号处理技术研究》文中研究表明面对日益激增的通信流量需求,超高速、大容量是光通信技术发展的必然趋势。为进一步提升光通信速率,切合实际需求,本文围绕超高速光传输系统及其关键技术展开相应的理论与实验研究,主要工作内容如下:1、在深入研究超高速Nyquist时分复用系统的过程中,论证了Nyquist形脉冲作为时分复用系统中信号承载脉冲的有效性,完成160 Gbaud QPSK传输实验平台的搭建,包括脉冲源的产生、高质量QPSK信号调制的实现、时分复用器的构造、相干接收机的调试等,完成了基于相干匹配采样和Gaussian采样解复用实验,并对比了二者的解复用性能。通过仿真详尽研究了相干匹配采样方案中相关参数对系统解复用性能的影响并阐明了机理。2、提出一种基于时域展宽辅助光采样的Nyquist时分复用信号的解复用方式,结合时空对偶性给出了完备的时域展宽器构建理论,通过仿真定性研究了可行性,构建的时域展宽器也成功应用于160 Gbaud信号的解复用实验,证明了该方案可有效降低采样脉冲的宽度,同时实现比传统方案更佳的解复用性能表现。在以Gaussian脉冲采样进行解复用时,该方案可将解复用脉冲宽度需求降低至10.4ps,基于该方案甚至可以利用信号基带速率的Nyquist形光脉冲（脉宽为12.4 ps）实现Nyquist时分复用系统的解复用操作。3、提出一种基于单个IQ调制器的Nyquist时分复用信号的解复用方案,仅通过置于接收端的单个IQ调制器产生准Nyquist形脉冲,无需任何频谱成形操作,在160 Gbaud Nyquist时分复用系统解复用实验中表现出比传统Gaussian采样更优的解复用性能,同脉宽（约4.5 ps）比较下,在BER为10-4时该方案对信号OSNR的需求表现出6.8 dB的降低。同时通过仿真周密研究了该方案中相关参数的性能影响分析及参数优化,此精简结构的解复用装置及实验和仿真中的相关结论为未来Nyquist时分复用系统的实用化提供了有效参考。4、深入研究了 Kramers-Kronig（KK）接收系统,细致论证了 KK接收系统中信号的CSPR、前置滤波方式、上采样率等相关参数对系统性能影响的机理,并探讨了实用化KK接收机中相关关键问题的解决。提出一种基于星座图概率成形的低CSPRKK接收方案,同时通过仿真和实验证明了该方案可有效降低KK系统中的CSPR,通过112 Gbit/s 240km单模光纤传输实验,进一步体现出该方案在对抗光纤非线性效应方面的优势。5、提出一种基于时域Talbot效应的全光信号加密/解密方案,给出了时域Talbot效应的详尽理论框架,通过在光域基于Talbot效应对PAM 4信号加密/解密的定性仿真成功验证了该方案的可行性,同时也通过仿真证明了该方案对光信号加密的可靠性。
谢鹏[8]（2020）在《微腔光频梳及其在微波信号产生中的应用研究》文中研究指明随着光学微腔制备技术的快速发展,光学微腔的品质因子不断被提高,极大地促进了腔内的场增强效应,为低泵浦阈值的微腔光频梳产生,创造了有利条件。2007年,科研人员在二氧化硅光学微腔中首次实现了宽带克尔光学频率梳,从此拉开了微腔光频梳的研究序幕。微腔光频梳突破了锁模激光器光频梳的技术瓶颈,可实现GHz-THz的高重复频率,同时具有小尺寸、低功耗的优势,在精密测量、光谱学、光通信技术和微波光子学等领域具有广泛的应用前景。本文基于高折射率掺杂玻璃微环谐振腔,开展了微腔光频梳的理论与实验研究。采用辅助光热平衡的技术手段,实现了微腔孤子光频梳的产生;在单泵浦技术方案下,实现了呼吸子频梳的产生,通对腔内能量采样和射频谱的测量,对呼吸子频梳时域脉冲振荡特性进行了研究与分析;基于异步采样技术和时间透镜技术,分别对微腔光频梳的时域脉冲分布和腔内光场演化过程进行了测量与分析;在孤子光频梳稳定产生的基础上,开展了高频微波信号产生的实验研究;基于腔内自发四波混频效应,开展了量子光频梳的实验研究。论文的主要研究内容和取得的成果如下:一、采用辅助光热平衡的方法,开展了微腔孤子光频梳的实验研究。通过合理选定泵浦光和辅助光的频率,利用热调微腔谐振峰的手段,在自由光谱范围（FSR）为49 GHz的微腔中实现了调制不稳定光频梳到多孤子光频梳的转换,并通过温控反向调节微腔谐振峰,实现了单孤子光频梳的确定性产生,光谱带宽大于80 nm;利用单泵浦技术方案,实现了光谱大于180 nm的孤子晶体频梳;在FSR为200 GHz微腔内实现了呼吸孤子频梳,通过采样泵浦光扫过谐振峰的能量演化和射频谱的测量,证实了呼吸子频梳的时域脉冲呈“呼吸型”的周期性振荡。二、基于光学微腔中的自发四波混频效应,开展了量子光频梳的实验研究,分别测量了泵浦功率为20、40、60 m W时的光子符合计数,其符合计数率处于3到5之间,证实了新产生光子对的量子关联特性;通过符合计数率与泵浦功率表现出负相关性的实验结果,证实了低泵浦功率能有效促进噪声的减少和量子频梳质量的提高,得出了微腔品质因子是量子频梳质量关键影响因素的结论。三、采用异步采样的技术方案,对孤子光频梳的时域脉冲分布进行了采样研究。通过微环谐振腔产生一个稳定的单孤子频梳作为参考源,对另一个微环谐振腔产生的单孤子、双孤子、三孤子、四孤子频梳分别进行了异步采样测量,利用采集到的两套光频梳的拍频信号,对孤子频梳的时域脉冲分布进行了描述与分析。此方法突破了普通光电探测器带宽的限制,可实现对高重复频率频梳的测量。四、通过数值模拟研究,论证了时间透镜技术对多脉冲信号进行时域处理的可行性。采用基于时间透镜的时域成像系统,将光频梳在时域放大18倍,使用示波器对孤子光频梳的时域脉冲分布进行实时观测;以20.4 ps为周期,对FSR为49 GHz的微腔产生的光频梳进行采样分析,通过捕捉腔内孤子的实时位移,孤子碰撞、湮灭和产生等瞬态行为,描述了腔内光场演化的过程。此方法解决了高重频频梳实时测量的技术难题,为探索光频梳复杂的动力学瞬态过程提供了新的研究思路和有效的技术手段。五、基于微腔孤子光频梳,实现了48.97 GHz的微波信号产生,信噪比为60 d B;对微波信号的时间抖动和相位噪声进行了测量和分析,其时间抖动值为533 fs,在1 MHz偏频处的相位噪声为-110 d Bc/Hz;引入分频率器,实现了频率可调的微波信号产生;开展了孤子双光梳拍频的实验研究,分别采用级联和并联的技术方案探索了射频信号的产生,通过延时自外差法测量了两种方案的光信号线宽。
董全睿[9]（2020）在《基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究》文中进行了进一步梳理星载激光通信的研究近几年发展迅速并且具有广阔的发展前景,其中高精度跟瞄系统在激光通信链路的建立和维持过程中起到关键作用,跟瞄系统是一个集合光、机、电一体的复杂系统,为了满足星载激光通信系统的设计需要,跟瞄系统的跟踪精度要达到微弧度级。本文基于星载激光通信的课题背景,重点研究了激光通信跟瞄系统在捕获、瞄准、跟踪过程中扰动补偿控制问题。如何消除跟瞄系统内部摩擦扰动、平台抖动以及一些非线性扰动对跟踪精度的影响,是实现星载跟瞄系统高精度鲁棒伺服控制的关键。由于星间激光通信系统通信距离远、通信的激光束散角窄以及空间环境复杂,建立一条通信双端稳定的通信链路十分困难,而跟瞄控制系统是其核心和关键,本文针对星载跟瞄系统的控制问题展开研究,主要研究内容有:（1）介绍了跟瞄系统的组成并分析了跟瞄系统的工作流程,激光通信链路的建立与保持一般需要经过三个阶段:捕获、瞄准和跟踪,详细描述每个阶段的工作原理。而星载激光通信终端实现APT整个过程的系统称为跟瞄子系统,主要由粗跟踪系统和精跟踪系统组成。为了方便描述ATP过程的姿态和轨道运动,对常用的坐标系以及坐标变换进行计算分析。随后介绍了星载激光通信链路的建立过程:即ATP跟瞄子系统的工作过程。对捕获方式和扫描方式进行分析,推导捕获时间公式,确定捕获方案;详细介绍复合轴跟踪组成及原理,为之后章节的控制算法设计奠定基础。最后,计算了星间通信链路的冗余功率,结合系统链路的光功率方程,推导出各个参数在建立通信链路过程中的影响,给出跟瞄系统的精度指标。（2）为了实现高精度的跟踪性能要求本文采用复合轴控制结构,从控制系统理论的角度分析了粗跟踪系统和精跟踪系统的稳定性与跟瞄系统复合轴稳定性之间的关系,针对复合轴跟踪结构将粗跟踪系统与精跟踪系统分别进行研究和设计。建立了跟瞄系统的运动模型,采用传统扫描的方法辨识出粗跟踪系统的控制模型,并使用经典PID控制策略粗跟踪系统进行三环控制器设计。在此基础上分析了影响粗跟踪系统跟踪精度的扰动因素,介绍了常用的几种扰动补偿方法,本文采用基于动态LuGre摩擦模型的补偿方法,并通过实验数据辨识出LuGre摩擦模型的参数,对比补偿前后的位置误差和速度误差实验数据,证明扰动补偿的有效性。为了提高系统的低速稳定性,改善系统使用编码器差分获取速度信息的噪声放大现象,本文采用基于跟瞄系统运动学模型的卡尔曼滤波的速度估计算法,增强了系统的低速分辨率和响应速度。（3）针对精跟踪控制系统辨识问题,提出一种改进种群初始化的自适应差分进化算法。通过对种群初始化的优化以及改进的自适应变异因子,改进的算法能够提高传统差分进化算法的全局搜索能力和收敛速度。利用Benchmark测试评价函数集与其他智能辨识算法比较测试结果,合理验证了改进差分进化算法在收敛精度和迭代速度方面的优势。此外,提出了一套精跟踪实验平台的实验方案,根据实验数据采用差分进化算法对系统进行辨识,获得精跟踪系统的控制模型,辨识结果显示两种算法的输出与实验系统真实结果基本一致,但改进差分进化算法辨识结果的误差均方根值降低了54.1%,验证了算法在实验系统中的有效性和可行性。（4）星载跟瞄系统的跟踪精度最终取决于精跟踪系统的跟踪精度,而精跟踪系统的扰动主要来自平台的抖动和压电陶瓷带来的非线性扰动,课题研究了精跟踪系统的平台抖动功率谱分析并且分析了压电陶瓷的非线性扰动,由于精跟踪系统扰动模型复杂且难以建模,针对这种无法对扰动准确建模的情况,本文提出一种改进自抗扰结合迭代学习方法的先进控制策略。该控制策略融合了两种方法的优点,不需要准确的扰动模型且有较强的鲁棒性,能够有效抑制平台抖动和压电陶瓷带来的非线性扰动,通过仿真测试和桌面平台实验验证了该控制策略的有效性,提高了跟瞄系统的跟踪精度,满足课题设计所给出的指标。
赵青杨[10]（2020）在《基于电流温度反馈控制的半导体激光驱动系统设计》文中指出随着半导体激光驱动技术的日趋成熟,激光器在精密机械生产、人民生活、科学研究、技术探索等行业中已经得到了广泛的应用和研究。特别是在精密测量、光电传感、量子探测和光电通信等诸多应用领域,要求半导体激光器长期保证较高的输出功率和稳定性。与之相应的,这就对半导体激光器驱动和工作温度控制技术提出了的更高的要求。现有激光器的恒功率控制主要通过调节恒流驱动源输出电流和控制激光二极管温度来实现,由于缺乏对两种调节手段的综合分析,受控激光器的功率稳定性往往不高。本文设计了基于电流温度反馈控制的半导体激光驱动系统以实现高精度的激光输出功率控制。该系统主要组成部分包括电流反馈控制模块,温度反馈控制模块,以及去耦合控制模块三个部分。电流反馈控制模块采用高精度电流控制芯片ADN2830,并设计了相关的辅助电路,包括静电保护和缓启动电路;温度反馈控制模块采用高精度温度控制芯片ADN8830作为激光器温控电路的主控芯片,并设计了半导体激光器温度控制结构以及热电制冷器的驱动电路设计;在实际电路测试中发现半导体激光器的输出光功率会随着温度进行波动,是因为激光器稳定工作后,TEC的温度控制与激光器发光部位温度之间存在一定的延时,进一步导致了实验测试到的耦合波动关系。针对上述观测到的半导体激光器的温度和输出光功率的耦合关系,本文针对所设计的激光驱动系统进行了改进控制设计:主要是通过监测输出光功率和激光器的检测电流,判断在温度控制过程中存在延时问题,对激光器的注入电流进行一定的增补以消除温控系统控制上的延时。实验结果表明,该半导体激光驱动器能够有效控制激光器的注入电流、工作温度和输出光功率的稳定性,且激光器注入电流纹波小于2mV,工作温度变化范围在±0.1℃以内,输出光功率的稳定性在1%以内。本文所设计的基于电流负反馈和温度负反馈的恒温恒功率控制电路,将为小功率半导体激光器在量子及诸多通信领域的半导体激光器的驱动电路的发展提供技术支撑。
二、Controlling Beam Halo-Chaos via Time-Delayed Feedback（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Controlling Beam Halo-Chaos via Time-Delayed Feedback（论文提纲范文）
（1）基于延时隐藏混沌安全通信的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 混沌通信的概念 |
| 1.3 混沌通信中延时隐藏意义 |
| 1.4 混沌通信的国内外研究现状 |
| 1.5 论文的主要工作和结构 |
| 1.5.1 论文的具体工作内容 |
| 1.5.2 本论文的结构安排 |
| 1.5.3 本论文的主要创新点 |
| 第二章 混沌通信的基本理论与基于半导体激光器混沌光学 |
| 2.1 混沌的基本理论 |
| 2.2 吸引子 |
| 2.3 系统复杂度分析的几种方法 |
| 2.3.1 L-Z复杂度 |
| 2.3.2 排序熵 |
| 2.3.3 Lyapunov指数 |
| 2.3.4 分形维 |
| 2.4 混沌控制 |
| 2.5 混沌同步 |
| 2.5.1 完全同步 |
| 2.5.2 广义同步 |
| 2.6 半导体激光器 |
| 2.6.1 带有延迟反馈的半导体激光器 |
| 2.6.2 相互耦合的激光器 |
| 2.6.3 光电反馈方案 |
| 2.6.4 光电相位混沌 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于带有延时隐藏的电光相位混沌系统的同步与通信 |
| 3.1 系统结构及其理论模型 |
| 3.2 安全性和复杂性 |
| 3.3 延时隐藏 |
| 3.4 同步与鲁棒性分析 |
| 3.5 消息的传输和恢复 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于延时隐藏的全光和电光相位混沌级联系统的双向信息传输 |
| 4.1 系统结构及其理论模型 |
| 4.2 系统复杂性分析 |
| 4.3 延时签名隐藏 |
| 4.4 参数失配对同步和鲁棒性的影响 |
| 4.5 信息的传输和解码 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目 |
（2）具有反馈的多个半导体激光器信息传输的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 混沌通信基本概念 |
| 1.2 混沌通信发展现况 |
| 1.3 论文的主要研究内容以及结构安排 |
| 第2章 混沌控制及保密通信的基本理论与方法 |
| 2.1 混沌的基本概念和特征 |
| 2.2 混沌控制基本理论 |
| 2.3 混沌同步的几种基本方法 |
| 2.4 混沌同步在保密通信中的应用 |
| 第3章 基于反馈的混沌半导体激光器的双向信息传输 |
| 3.1 理论模型 |
| 3.2 同步性和鲁棒性分析 |
| 3.3 相移键控的双向信息传输 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于偏置电流调制的混沌半导体激光器的三方通信 |
| 4.1 理论模型 |
| 4.2 同步性和鲁棒性分析 |
| 4.3 一个发射机和两个接收机方案的消息传输和恢复 |
| 4.4 三方通信 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于相位调制的混沌半导体激光器的三方通信 |
| 5.1 理论模型 |
| 5.2 同步性和鲁棒性分析 |
| 5.3 一个发射机和两个接收机方案的消息传输和恢复 |
| 5.4 三方双向通信 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 时延失配对混沌耦合半导体激光器系统同步的影响 |
| 6.1 理论模型 |
| 6.2 同步性和鲁棒性分析 |
| 6.3 时延获取 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）MEMS大视野扫描激光3D图像传感器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 激光3D图像传感器国内外发展现状 |
| 1.2.1 传统机械转动式激光3D图像传感器国内外现状 |
| 1.2.2 其它扫描激光3D图像传感器现状 |
| 1.3 光学扫描技术研究现状 |
| 1.4 回波脉冲定时甄别器和飞行时间测量技术研究现状 |
| 1.4.1 定时甄别器 |
| 1.4.2 飞行时间测量现状 |
| 1.5 MEMS扩角光学系统研究现状 |
| 1.6 课题主要研究内容 |
| 第2章 MEMS大视野扫描激光图像传感器总体设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MEMS微镜扫描的动力学模型与追踪控制方法 |
| 2.2.1 MEMS微镜扫描的动力学模型 |
| 2.2.2 MEMS微镜扫描的追踪控制方法 |
| 2.3 准直光学系统有效焦距的选择 |
| 2.3.1 激光束空间覆盖率 |
| 2.3.2 准直器透镜设计 |
| 2.4 非成像光学系统 |
| 2.4.1 非成像光学系统接收回波的特性 |
| 2.4.2 探测器参数 |
| 2.5 激光器参数选择 |
| 2.5.1 探测目标的特性 |
| 2.5.2 大气背向散射特性 |
| 2.5.3 激光器参数 |
| 2.6 MEMS扫描3D图像传感器系统结构 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 大视野高速高效激光MEMS扫描技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大视野MEMS扫描光学系统设计 |
| 3.2.1 大视野光学扩角系统的设计原理 |
| 3.2.2 光学扩角系统设计结果及评价 |
| 3.3 MEMS微镜扫描的特性 |
| 3.3.1 MEMS扫描角度与驱动电压振幅的关系 |
| 3.3.2 MEMS扫描轨迹的控制与测试 |
| 3.4 高重频脉冲光纤激光器技术 |
| 3.4.1 光纤激光器的MOPA原理介绍 |
| 3.4.2 脉冲激光的产生 |
| 3.4.3 高重复频率脉冲激光输出的实验测试及结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 大视场高灵敏度回波激光脉冲接收技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大视场接收光学系统设计 |
| 4.3 回波脉冲到达时刻的甄别技术 |
| 4.3.1 恒比定时的原理 |
| 4.3.2 恒比定时上升沿斜率变化对定时的影响 |
| 4.3.3 恒比定时电路的设计 |
| 4.3.4 恒比定时电路的实验测试 |
| 4.4 发射与回波脉冲差分式快速时间间隔测量技术 |
| 4.4.1 时间数字转化芯片GP22 的测时原理 |
| 4.4.2 GP22 高速时间数字转化器测时电路原理图 |
| 4.4.3 差分时间间隔测量及评估 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 MEMS扫描成像实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验系统结构 |
| 5.2.1 系统机械结构 |
| 5.2.2 激光脉冲发射与MEMS扫描镜的同步 |
| 5.3 扫描图样的坐标校正 |
| 5.4 MEMS扫描与测时之间的校准 |
| 5.4.1 扫描坐标插值处理 |
| 5.4.2 MEMS扫描模块与测时模块的校准 |
| 5.5目标场景的扫描成像实验 |
| 5.5.1 单点测距 |
| 5.5.2 扫描成像实验测试 |
| 5.5.3 目标成像坐标校正 |
| 5.6 系统测距精度分析 |
| 5.6.1 测距精度与距离分辨率概念 |
| 5.6.2 系统的测距精度 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）环形腔光折变振荡器时空混沌的反馈控制（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 光折变振荡器系统的时空动力学模型 |
| 3 定值反馈控制环形腔光折变振荡器的混沌 |
| 4 变量反馈控制环形腔光折变振荡器的时空混沌 |
| 5 结论 |
（5）掺铒光纤激光器超混沌控制与同步及光学时空斑图研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光学时间混沌和超混沌的研究进展 |
| 1.1.1 混沌 |
| 1.1.2 光学混沌的研究进展 |
| 1.1.3 光学混沌的控制 |
| 1.1.4 光学混沌的同步 |
| 1.1.5 光学超混沌的控制与同步 |
| 1.1.6 广义混沌同步 |
| 1.2 掺铒光纤激光器混沌的研究进展 |
| 1.3 光学时空斑图和时空混沌的研究进展 |
| 1.3.1 斑图动力学和时空混沌 |
| 1.3.2 时空系统模型 |
| 1.3.3 光学斑图和时空混沌的研究进展 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第二章 双环掺铒光纤激光器混沌、超混沌及其控制 |
| 2.1 双环掺铒光纤激光器 |
| 2.2 双环掺铒光纤激光器的稳定性分析 |
| 2.3 双环掺铒光纤激光器的混沌和超混沌 |
| 2.3.1 吸引子分析 |
| 2.3.2 时间序列和功率谱分析 |
| 2.3.3 分岔图分析 |
| 2.3.4 Lyapunov指数分析 |
| 2.4 双环掺铒光纤激光器混沌和超混沌的控制 |
| 2.4.1 周期参数调制法 |
| 2.4.2 非线性延时反馈参数调制法 |
| 2.4.3 外部周期信号驱动法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双环掺铒光纤激光器混沌和超混沌的同步 |
| 3.1 双环掺铒光纤激光器的广义混沌同步 |
| 3.2 双环掺铒光纤激光器混沌和超混沌的精确同步 |
| 3.2.1 延时反馈-注入法 |
| 3.2.2 外部混沌信号延时反馈法 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 双环掺铒光纤激光器混沌在保密通讯中的应用 |
| 4.1 混沌通讯 |
| 4.2 双环掺铒光纤激光器混沌在保密通讯中的应用 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 环形腔中二能级介质的光学时空斑图 |
| 5.1 环形腔中二能级介质的动力学模型 |
| 5.2 均匀定态及稳定性分析 |
| 5.3 空间微扰函数及系统斑图 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文情况 |
| 作者简历 |
（6）激光器的混沌动力学及其混沌控制与同步研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 激光混沌动力学研究 |
| 1.1 激光的产生及其发展 |
| 1.2 激光器的分类 |
| 1.3 几种典型的激光模型的混沌动力学行为研究 |
| 1.3.1 洛沦兹-哈肯激光模型的混沌动力学行为 |
| 1.3.2 半导体激光器的混沌动力学行为 |
| 1.3.3 CO_2 激光器的混沌动力学行为 |
| 1.3.4 腔损耗调制Nd:YAG 激光器混沌 |
| 1.4 本文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 激光混沌的控制与同步研究进展 |
| 2.1 混沌控制概述 |
| 2.2 OGY 方法 |
| 2.3 激光混沌控制的研究现状 |
| 2.3.1 延时反馈控制法 |
| 2.3.2 外场注入控制法 |
| 2.3.3 激光系统的单色性控制 |
| 2.4 混沌同步概述 |
| 2.4.1 混沌同步的定义 |
| 2.4.2 驱动-响应同步方法 |
| 2.5 激光混沌同步及其在保密通信中的应用 |
| 2.5.1 光注入反馈同步法 |
| 2.5.2 变量耦合法 |
| 2.5.3 反相位同步法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 用滑模变结构控制方法实现外腔反馈式半导体激光器的混沌控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 外腔反馈式半导体激光器的动力学方程 |
| 3.3 滑模变结构控制原理 |
| 3.4 激光器混沌控制的理论分析 |
| 3.5 激光器混沌控制的数值模拟结果 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 1.55μm 电流调制半导体激光器混沌的自适应控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电流调制半导体激光器动力学方程 |
| 4.3 自适应控制原理及电流调制半导体激光系统的混沌控制 |
| 4.3.1 自适应控制原理 |
| 4.3.2 激光混沌的自适应控制方法的理论分析 |
| 4.4 数值模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 耦合强度周期变化双向耦合法实现储存环型自由电子激光器的混沌同步 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 储存环型自由电子激光器的混沌动力学方程 |
| 5.3 耦合强度周期变化双向耦合法实现SRFEL 的混沌同步 |
| 5.3.1 同步原理 |
| 5.3.2 同步数值模拟结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）面向超高速光传输的信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高速光传输系统研究背景及发展趋势 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 关键技术及发展趋势 |
| 1.2 高速Nyquist时分复用技术的研究现状与关键问题 |
| 1.2.1 高速Nyquist时分复用传输系统的研究现状 |
| 1.2.2 高速Nyquist时分复用面临的关键问题 |
| 1.3 Kramers-Kronig接收技术的研究现状与关键问题 |
| 1.3.1 Kramers-Kronig接收系统的研究现状 |
| 1.3.2 Kramers-Kronig接收技术面临的关键问题 |
| 1.4 本文主要工作与结构 |
| 第二章 超高速Nyquist光时分复用信号的发送与接收理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Nyquist OTDM技术原理 |
| 2.2.1 正交时分复用技术 |
| 2.2.2 Nyquist OTDM与光OFDM的对偶性 |
| 2.3 超短Nyquist脉冲生成原理 |
| 2.3.1 Nyquist脉冲的时频特性 |
| 2.3.2 频谱成形法产生Nyquist脉冲的机理 |
| 2.4 Nyquist OTDM信号单支路收发原理 |
| 2.4.1 调制技术 |
| 2.4.2 相干解调技术 |
| 2.4.3 数字信号处理技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超高速Nyquist光时分复用系统解复用技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相干匹配采样的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.2.1 相干匹配采样解复用原理 |
| 3.2.2 相干匹配采样解复用方案中相关参数对解复用性能的影响 |
| 3.2.3 160 Gbaud Nyquist OTDM信号相干匹配采样解复用实验研究 |
| 3.3 基于单个IQ调制器的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.3.1 单个IQ调制器产生准Nyquist脉冲解复用原理与仿真 |
| 3.3.2 单个IQ调制器对160 Gbaud Nyquist OTDM信号解复用实验 |
| 3.4 基于时域展宽辅助的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.4.1 时空对偶性与Nyquist OTDM信号时域展宽原理 |
| 3.4.2 160 Gbaud Nyquist OTDM信号时域展宽辅助解复用实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Kramers-Kronig接收技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Kramers-Kronig接收机的数学模型与结构 |
| 4.3 Kramers-Kronig接收机的性能分析及验证 |
| 4.3.1 信号的载波功率比(CSPR)对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.3.2 接收机上采样率对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.4 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收技术 |
| 4.4.1 方案原理与仿真分析 |
| 4.4.2 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收实验与仿真研究 |
| 4.4.3 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于时域Talbot效应的全光信号加密技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Talbot效应理论 |
| 5.2.1 空间Talbot效应原理 |
| 5.2.2 时域Talbot效应原理及实现 |
| 5.3 基于时域Talbot效应的PAM 4信号加密/解密仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 成果总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略语表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间论文成果与科研项目 |
（8）微腔光频梳及其在微波信号产生中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光频梳概述 |
| 1.2 微腔克尔光频梳的发展 |
| 1.2.1 光学微腔 |
| 1.2.2 克尔光频梳 |
| 1.2.3 量子光频梳 |
| 1.3 微腔克尔光频梳的应用 |
| 1.3.1 克尔光频梳的经典应用 |
| 1.3.2 光频梳在量子光学中的应用 |
| 1.4 论文的内容与结构安排 |
| 第二章 微腔克尔光频梳的理论模型 |
| 2.1 非线性传输及四波混频理论分析 |
| 2.2 微腔克尔光频梳的理论模型 |
| 2.2.1 微腔克尔光频梳半经典模型理论 |
| 2.2.2 微腔克尔光频梳量子模型理论 |
| 第三章 微腔克尔光频梳的实验研究 |
| 3.1 微环谐振腔的设计 |
| 3.2 微腔克尔光频梳产生的实验研究 |
| 3.3 孤子晶体频梳 |
| 3.4 呼吸子频梳 |
| 3.5 量子频梳 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 微腔克尔光频梳的时域测量 |
| 4.1 基于异步采样技术的孤子频梳测量 |
| 4.2 基于时间透镜的克尔光频梳测量 |
| 4.2.1 时间透镜的原理 |
| 4.2.2 基于时间透镜的克尔光频梳测量 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 基于微腔孤子光频梳的微波信号产生 |
| 5.1 光生微波信号的原理与方法 |
| 5.2 基于微腔孤子光频梳的微波信号产生实验研究 |
| 5.3 基于双光梳拍频的射频信号产生 |
| 5.3.1 双光梳拍频的原理 |
| 5.3.2 双光梳拍频的实验研究 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 工作总结和展望 |
| 6.1 论文的研究成果及创新 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 插图与表格索引 |
| 附录 B 缩略词 |
| 致谢 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 星载激光通信概述 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 发展趋势及重点关键技术 |
| 1.4.1 星载激光通信发展趋势 |
| 1.4.2 关键技术展望 |
| 1.5 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 星载激光通信跟瞄系统技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 星载高精度跟瞄系统控制原理分析 |
| 2.3 坐标系及坐标变换 |
| 2.4 星载高精度跟瞄系统工作过程 |
| 2.4.1 瞄准及预瞄准过程 |
| 2.4.2 捕获过程 |
| 2.4.3 跟踪理论 |
| 2.5 星间链路的性能研究 |
| 2.6 总结 |
| 第3章 主轴粗跟踪系统控制设计及扰动补偿研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 星载跟瞄系统运动模型分析 |
| 3.3 粗跟踪系统控制策略 |
| 3.3.1 电流环 |
| 3.3.2 速度环 |
| 3.3.3 位置环 |
| 3.4 粗跟踪系统扰动补偿研究 |
| 3.4.1 典型的摩擦模型 |
| 3.4.2 摩擦补偿控制方法 |
| 3.4.3 基于Lu Gre摩擦补偿控制方法 |
| 3.5 低速检测补偿研究 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 基于改进差分进化算法的辨识方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传统差分进化算法 |
| 4.3 改进差分进化算法 |
| 4.4 差分进化算法性能评价 |
| 4.4.1 Benchmarks标准化测试函数 |
| 4.4.2 算法精度测试 |
| 4.4.3 算法收敛性能比较 |
| 4.5 精跟踪系统辨识实验 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 精跟踪控制系统研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 精跟踪系统扰动分析 |
| 5.2.1 星载平台扰动 |
| 5.2.2 压电陶瓷非线性特性分析 |
| 5.3 自抗扰控制技术研究 |
| 5.3.1 跟踪微分器 |
| 5.3.2 扩张状态观测器 |
| 5.3.3 非线性误差反馈控制率 |
| 5.3.4 改进自抗扰控制器 |
| 5.3.5 迭代学习扰动抑制控制方法 |
| 5.4 自抗扰结合迭代学习的控制策略结果分析 |
| 5.4.1 控制器仿真实验对比分析 |
| 5.4.2压电陶瓷非线性补偿实验 |
| 5.4.3 精跟踪系统实验分析 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）基于电流温度反馈控制的半导体激光驱动系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 半导体激光器概述 |
| 1.1.1 半导体激光器的发展历史 |
| 1.1.2 半导体激光器在现代科技中的应用 |
| 1.2 半导体激光器驱动技术的发展概述 |
| 1.2.1 国外半导体激光驱动系统的现状 |
| 1.2.2 国内半导体激光驱动系统的现状 |
| 1.2.3 半导体激光器工作温度控制现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容和技术指标 |
| 2.半导体激光器的工作特性及方案设计 |
| 2.1 半导体激光器的工作原理 |
| 2.2 电流稳定性对激光器输出光功率的影响 |
| 2.3 温度对半导体激光器阈值电流的影响 |
| 2.4 温度对半导体激光器输出光功率的影响 |
| 2.5 半导体激光器的U-I特性 |
| 2.6 半导体激光器的选型 |
| 2.7 半导体激光器驱动电路和温度控制电路方案设计 |
| 2.8 本章小结 |
| 3.半导体激光器驱动电路方案设计 |
| 3.1 半导体激光器整体驱动电路设计 |
| 3.2 系统供电电路设计 |
| 3.3 电流反馈控制电路设计 |
| 3.3.1 电流反馈控制原理 |
| 3.3.2 反馈控制电路设计 |
| 3.4 辅助电路设计 |
| 3.4.1 静电保护电路 |
| 3.4.2 缓启动电路 |
| 3.5 半导体激光驱动电路稳定性实验分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4.半导体激光器温度反馈电路设计 |
| 4.1 温度控制原理 |
| 4.1.1 半导体激光器温度反馈方案设计 |
| 4.1.2 PID控制器 |
| 4.2 温度控制结构设计 |
| 4.2.1 温度控制结构设计 |
| 4.2.2 半导体制冷器选型 |
| 4.2.3 温度传感器选型 |
| 4.3 恒温电路设计 |
| 4.4 激光温度反馈电路稳定性实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.半导体激光驱动系统改进去耦合控制方法 |
| 5.1 半导体激光器温度和光功率实测分析 |
| 5.2 半导体激光器输出光功率与温度耦合机理分析 |
| 5.3 半导体激光器输出光功率稳定性测试结果分析 |
| 5.4 改进电路实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、Controlling Beam Halo-Chaos via Time-Delayed Feedback（论文参考文献）
- [1]基于延时隐藏混沌安全通信的研究[D]. 陈德望. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [2]具有反馈的多个半导体激光器信息传输的研究[D]. 卢珊珊. 杭州电子科技大学, 2019(01)
- [3]MEMS大视野扫描激光3D图像传感器关键技术研究[D]. 李小宝. 哈尔滨工业大学, 2017(01)
- [4]环形腔光折变振荡器时空混沌的反馈控制[J]. 陈潇潇,冯秀琴,姚治海,田作林,王驰. 光学学报, 2016(11)
- [5]掺铒光纤激光器超混沌控制与同步及光学时空斑图研究[D]. 张胜海. 长春理工大学, 2003(04)
- [6]激光器的混沌动力学及其混沌控制与同步研究[D]. 黄良玉. 广西师范大学, 2005(08)
- [7]面向超高速光传输的信号处理技术研究[D]. 岳磊. 北京邮电大学, 2021(01)
- [8]微腔光频梳及其在微波信号产生中的应用研究[D]. 谢鹏. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2020(06)
- [9]基于高精度跟瞄系统的扰动补偿控制技术研究[D]. 董全睿. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [10]基于电流温度反馈控制的半导体激光驱动系统设计[D]. 赵青杨. 中北大学, 2020(10)