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一种相干光时域反射计长度校准方法研究 预览
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作者 郑祥亮 沈倩 +2 位作者 孙权 王恒飞 赵发财 《中国测试》 CAS 北大核心 2019年第9期45-48,共4页
为满足相干光时域反射计(COTDR)在长距离通信状态监测中的长度校准需求,提出一种新型相干光时域反射计长度校准方法。该方法是利用光在光纤环中不断循环的原理,基于该原理研制COTDR长度校准装置,该装置是利用函数发生器发出的脉冲频率... 为满足相干光时域反射计(COTDR)在长距离通信状态监测中的长度校准需求,提出一种新型相干光时域反射计长度校准方法。该方法是利用光在光纤环中不断循环的原理,基于该原理研制COTDR长度校准装置,该装置是利用函数发生器发出的脉冲频率和脉冲宽度来控制光开关的开断时间,最终实现光在光纤环路中传播时间的控制。如果在光纤环路中加入光纤放大器,可以实现不同长度光纤链路的模拟,最终实现对相干光时域反射计长度的校准。实验结果表明:该装置中使用的光纤长度为150 km,光脉冲在光纤环路中最多能转7圈,因此该装置能够实现相干光时域反射计长度校准的最大范围为1050 km,其扩展不确定度为7.0 m,其中包含因子k为2。该方法不仅可以促进相干光时域反射计技术的发展,也为COTDR的长度校准提供思路。 展开更多
关键词 光纤环 相干光时域反射计 长度校准 光缆监测
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一种便携式多波段光谱辐射计的研制 预览
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作者 赵发财 孙权 +1 位作者 王少水 郑祥亮 《中国测试》 北大核心 2018年第9期69-74,共6页
为满足空间光学遥感仪器地面定标设备校准的应用需求,基于标准探测器的辐亮度传递原理,研制光阑筒式结构的多波段辐射计。介绍多波段辐射计的工作原理和研制过程,该仪器具有10个测量通道,利用窄带干涉滤光片进行分光,工作波段分布于400-... 为满足空间光学遥感仪器地面定标设备校准的应用需求,基于标准探测器的辐亮度传递原理,研制光阑筒式结构的多波段辐射计。介绍多波段辐射计的工作原理和研制过程,该仪器具有10个测量通道,利用窄带干涉滤光片进行分光,工作波段分布于400-1 000 nm之间,辅以视场光阑、孔径光阑限制入射面积及立体角,以硅光电二极管探测器作为探测部件实现辐亮度高精度测量。该仪器具有自校准光源监测系统的稳定性,并利用CCD瞄准器实现观测目标的可视化,测量过程方便。对该仪器光谱辐亮度测量不确定度进行评估,其测量不确定度优于1.30%。 展开更多
关键词 辐亮度 多波段辐射计 测量 光学设计
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基于Sagnac干涉仪的光纤长度测量方法 被引量:4
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作者 郑祥亮 孙权 +2 位作者 韩忠 刘志明 赵发财 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期68-73,共6页
新一代光纤传感系统对光纤长度测量精度的要求越来越高,因此提出了一种基于Sagnac干涉仪的光纤长度测量方法,介绍了该测量方法的基本原理和实验装置,并进行了不同长度光纤的测量实验,研究了光源偏振态和光纤扰动对测量结果的影响。结果... 新一代光纤传感系统对光纤长度测量精度的要求越来越高,因此提出了一种基于Sagnac干涉仪的光纤长度测量方法,介绍了该测量方法的基本原理和实验装置,并进行了不同长度光纤的测量实验,研究了光源偏振态和光纤扰动对测量结果的影响。结果表明,所提方法的测量精度可以达到厘米量级,测量范围可以达到1~10km。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤长度 干涉测量 偏振态 测量精度
空间光通信综合参数测试用双通道望远系统 预览 被引量:1
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作者 孙权 赵发财 韩忠 《计量学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期571-575,共5页
提出一种用于空间激光通信综合参数测试的双通道望远系统,长焦通道满足端机远场分布等参数的测量,无焦望远通道可用于跟瞄性能测量。分析了空间激光通信端机远场分布及跟瞄性能测试的原理,设计了一套双通道望远系统装置,该装置光学... 提出一种用于空间激光通信综合参数测试的双通道望远系统,长焦通道满足端机远场分布等参数的测量,无焦望远通道可用于跟瞄性能测量。分析了空间激光通信端机远场分布及跟瞄性能测试的原理,设计了一套双通道望远系统装置,该装置光学系统可分别构成离轴卡塞格林系统或离轴三镜无焦望远系统,工作谱段为800—1700nm,通光孔径为300mm。完成了系统的研制和装调,并进行了性能检测,结果表明,长焦通道波像差为0.097h.(λ=632.8nm),无焦通道波像差为0.048λ,均满足设计指标要求。 展开更多
关键词 计量学 双通道望远系统 空间激光通信 跟瞄精度 综合参数测试
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基于调制相移法的高准确度光纤长度测量技术 预览 被引量:1
5
作者 朱兴邦 孙权 +2 位作者 郑祥亮 韩忠 刘志明 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期67-71,共5页
为了克服传统调制相移法测量频率范围窄、测量准确度低的缺点,提出一种基于调制相移法的单模光纤长度精确测量技术.利用一体化矢量网络分析仪的高速调制信号同步技术及高频信号相位差测量技术,设计并研制了单模光纤长度测量装置.基于矢... 为了克服传统调制相移法测量频率范围窄、测量准确度低的缺点,提出一种基于调制相移法的单模光纤长度精确测量技术.利用一体化矢量网络分析仪的高速调制信号同步技术及高频信号相位差测量技术,设计并研制了单模光纤长度测量装置.基于矢量网络分析仪自带的VBA插件编写了自动控制及数据处理软件,给出了相位变化量自动处理方法.利用研制的装置分别测量了长度为2km、40km和150km的单模光纤在不同工作波长点的长度值,实验结果表明,2km的光纤长度测量值实验标准偏差优于0.2mm,150km的光纤长度测量值实验标准偏差接近0.01m.该装置可对1 310nm、1 490nm以及1 550nm波长的光纤距离进行精确测量,为光纤长度的高准确度测量提供了一种新的技术途径. 展开更多
关键词 标准光纤 长度测量 调制相移 相位差 矢量网络分析
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紫外调制光产生及检测技术 预览
6
作者 朱兴邦 王少水 +2 位作者 赵发财 孙权 韩忠 《黑龙江科技信息》 2016年第15期128-129,共2页
针对紫外光通信接收端机无法校准的问题,为了验证其抑制背景杂散光的能力,定义了"背景光抑制比"作为衡量接收机抑制背景光能力的定量参数,设计并实现了一种基于紫外激光器外调制的标准紫外调制光源,并利用探测器和锁相放大器对调制光... 针对紫外光通信接收端机无法校准的问题,为了验证其抑制背景杂散光的能力,定义了"背景光抑制比"作为衡量接收机抑制背景光能力的定量参数,设计并实现了一种基于紫外激光器外调制的标准紫外调制光源,并利用探测器和锁相放大器对调制光源信号进行了检测。实验结果表明,锁相放大器能够有效抑制噪声,准确测量标准紫外调制光信号的功率,保证了"背景光抑制比"的量值准确可靠。 展开更多
关键词 紫外光通信 声光调制器 锁相放大器 背景光抑制比
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温度对光纤长度测量精度影响的研究
7
作者 郑祥亮 孙权 +3 位作者 赵发财 韩忠 霍明明 王洪超 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B09期177-181,共5页
理论分析了温度通过热胀冷缩效应对光纤长度产生影响的机理,并在不同波长情况下通过不同长度的光纤进行了实验验证。实验结果表明:在不同波长下,当温度每变化1℃时每千米单模光纤长度改变量相差不大;对于不同长度的光纤,当温度每变... 理论分析了温度通过热胀冷缩效应对光纤长度产生影响的机理,并在不同波长情况下通过不同长度的光纤进行了实验验证。实验结果表明:在不同波长下,当温度每变化1℃时每千米单模光纤长度改变量相差不大;对于不同长度的光纤,当温度每变化1℃时单模光纤长度改变量与光纤长度基本呈正比例关系,基本与理论分析结果一致。 展开更多
关键词 光纤光学 长度测量 温度效应 测量精度
空间激光通信系统离轴天线设计研究 预览 被引量:3
8
作者 孙权 赵发财 +1 位作者 陈坤峰 韩忠 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2501-2505,共5页
空间激光通信终端通常依靠光学天线提高整个通信系统的发射及接收效率。提出了一种空间激光通信系统的离轴天线系统,以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。设计了一个通光孔径为150 mm,放大倍率为15×,满足... 空间激光通信终端通常依靠光学天线提高整个通信系统的发射及接收效率。提出了一种空间激光通信系统的离轴天线系统,以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。设计了一个通光孔径为150 mm,放大倍率为15×,满足0.85、1.064、1.55μm多个通信波段光学天线系统。计算了初始结构参数,利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光学天线系统进行了光线追迹和优化设计,并对设计结果进行分析。分析结果表明:在整个工作波段(0.85、1.064、1.55μm)内,点列图半径几何值小于10μrad,实现了高放大倍率、宽波段像散同时校正,在宽波段内均达到衍射极限,满足设计指标要求,能够满足高性能空间激光通信系统的要求。 展开更多
关键词 空间激光通信 离轴天线 光学设计 像差
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中红外激光器功率稳定器技术 预览 被引量:5
9
作者 孙权 陈坤峰 史学舜 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期2127-2131,共5页
针对中红外光电探测器光谱响应度精确测量时,要求提高中红外激光器功率稳定度这一问题。提出了一种对中红外激光器功率进行稳幅的方法,基于声光调制器布拉格衍射原理、采用光反馈闭环控制技术实现了对中红外激器光功率的稳定控制。详细... 针对中红外光电探测器光谱响应度精确测量时,要求提高中红外激光器功率稳定度这一问题。提出了一种对中红外激光器功率进行稳幅的方法,基于声光调制器布拉格衍射原理、采用光反馈闭环控制技术实现了对中红外激器光功率的稳定控制。详细介绍了该方案的光路设计、控制电路原理及控制算法,在此基础上研制了一种中红外激光功率稳定器。采用该功率稳定器对3.39μm He-Ne激光器的输出光进行了稳幅实验。结果表明,该装置可将中红外激光器输出功率稳定度从8%提高到0.4%。可很好地满足中红外探测器光谱响应度测试的需要。 展开更多
关键词 激光功率稳定器 光谱响应度 中红外激光器 声光调制器 布拉格衍射 红外探测器
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基于光外差法的宽带示波器滤波器频响测试技术研究 预览 被引量:1
10
作者 朱兴邦 刘超 +1 位作者 费丰 孙权 《宇航计测技术》 CSCD 2015年第1期10-13,共4页
分析了光外差测试频响的原理,提出了采用光外差法测试宽带示波器滤波器频响的方案,分析了偏振态和波长稳定性对于测试结果的影响。实验结果表明,光外差法测试宽带示波器光电模块频响方案可行,9.953Gbps 滤波器下测试,3dB 带宽频率处频... 分析了光外差测试频响的原理,提出了采用光外差法测试宽带示波器滤波器频响的方案,分析了偏振态和波长稳定性对于测试结果的影响。实验结果表明,光外差法测试宽带示波器光电模块频响方案可行,9.953Gbps 滤波器下测试,3dB 带宽频率处频响重复性小于0.1dB。 展开更多
关键词 测量 频响 光外差法 宽频示波器 滤波器
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紫外光通信收发响应时间校准技术
11
作者 王少水 孙权 +1 位作者 赵发财 韩忠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A02期27-32,共6页
研究了紫外光通信收发端机的工作模式,定义了“收发响应时间”,用以衡量接收和发射2种工作模式之间的切换效率,设计并研制了高灵敏度的宽带接收机,搭建了收发响应时间校准装置。实验结果表明,紫外光通信收发端机之间的切换时间约10... 研究了紫外光通信收发端机的工作模式,定义了“收发响应时间”,用以衡量接收和发射2种工作模式之间的切换效率,设计并研制了高灵敏度的宽带接收机,搭建了收发响应时间校准装置。实验结果表明,紫外光通信收发端机之间的切换时间约100ms,重复性小于1ms,为紫外光通信端机的研制提供了数据支撑。 展开更多
关键词 光通信 紫外 收发响应时间 校准 宽带接收机
高精度多波段空间光通信端机远场分布测试系统研究
12
作者 赵发财 孙权 +3 位作者 王少水 王国权 郑祥亮 韩忠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A02期33-40,共8页
分析了基于透镜的傅里叶变换特性实现空间光通信端机远场分布测试原理,以球差、彗差为代表模拟测试系统自身像差对焦面光强分布的影响,由结果可以看出球差主要影响最大光强,其分布仍然保持旋转对称性,而彗差不仅使得光强峰值减弱,... 分析了基于透镜的傅里叶变换特性实现空间光通信端机远场分布测试原理,以球差、彗差为代表模拟测试系统自身像差对焦面光强分布的影响,由结果可以看出球差主要影响最大光强,其分布仍然保持旋转对称性,而彗差不仅使得光强峰值减弱,且接收面上光强变为非旋转对称分布,当系统像差均方根(RMS)值小于0.02λ时,最大光强的变化小于0.2%,可以忽略不计。基于以上分析,设计了离轴卡塞格林长焦系统,利用Zemax-EE对系统进行了分析,分析结果表明,在整个工作波段(800~1700nm)内,中心视场RMS值为0.0001λ,全视场点列图均远优于衍射极限。对研制完成的远场分布测试系统进行了测试,得到的光斑暗环实际值与理论值的误差均在2.5%以内,满足要求。 展开更多
关键词 光通信 空间激光通信 远场分布 像差分析 光学设计
基于紫外LED阵列的调制光产生及应用技术 被引量:1
13
作者 王少水 孙权 +1 位作者 赵发财 韩忠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第A01期254-259,共6页
主要介绍了紫外气体放电灯、紫外LED、紫外激光器的工作原理及其优缺点,利用紫外LED阵列作为发光元件,研制了紫外调制光源,可产生不同调制速率和不同占空比的标准紫外调制信号,最终通过光纤输出,实现光功率的量值溯源。实验结果表... 主要介绍了紫外气体放电灯、紫外LED、紫外激光器的工作原理及其优缺点,利用紫外LED阵列作为发光元件,研制了紫外调制光源,可产生不同调制速率和不同占空比的标准紫外调制信号,最终通过光纤输出,实现光功率的量值溯源。实验结果表明,紫外调制光源的光纤输出耦合效率约为8%,最高调制速率大于2MHz,满足目前紫外光通信接收机灵敏度的测试要求。 展开更多
关键词 激光光学 紫外LED 紫外光通信 接收机灵敏度 量值溯源
光栅型光谱仪光辐射测试能力研究 被引量:1
14
作者 孙权 王少水 +1 位作者 朱兴邦 赵发财 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期211-216,共6页
针对目前光栅型光谱仪只注重波长的测试能力,而不能准确测试光谱辐射的现状,介绍了利用氘灯进行光谱辐射校准的方法,讨论了标准光源的选择,研究了扫描步进、积分时间、光电倍增管(PMT)供电电压、测试距离等因素对光辐射测量的影... 针对目前光栅型光谱仪只注重波长的测试能力,而不能准确测试光谱辐射的现状,介绍了利用氘灯进行光谱辐射校准的方法,讨论了标准光源的选择,研究了扫描步进、积分时间、光电倍增管(PMT)供电电压、测试距离等因素对光辐射测量的影响。实验结果表明,通过设置PMT电压可实现不同光谱辐射强度光源的测试,并能得到较好的测试重复性,为光栅型光谱仪的光辐射测试及校准提供依据。 展开更多
关键词 测量 光栅型光谱仪 光谱辐射 校准 氘灯
一种色域校准方法的研究
15
作者 王国权 孙权 赵发财 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期451-456,共6页
研究了对显示器色域及色域覆盖率参数的校准方法,分析了现有校准方法的不足,提出了一种对彩色分析仪相关色度参数的校准方法。建立了一套色域校准装置,装置主要由色域光源传递标准和分光辐射亮度计组成。色域光源传递标准由标准积分... 研究了对显示器色域及色域覆盖率参数的校准方法,分析了现有校准方法的不足,提出了一种对彩色分析仪相关色度参数的校准方法。建立了一套色域校准装置,装置主要由色域光源传递标准和分光辐射亮度计组成。色域光源传递标准由标准积分球光源和滤光片组合构成,可以校准彩色分析仪的色域相关参数。通过实验对此色域校准方法进行了验证,并得到了某发光二极管(LED)显示器的色域覆盖率测量结果。实验结果显示本校准方法能够对不同类型显示器的色域覆盖率进行测量。校准方法的色域覆盖率测量范围可达完整色域的71.0%,保证了对相关色度参数进行准确的量值传递。 展开更多
关键词 测量 色域覆盖率 校准方法 滤光片
应用于空间激光通信系统的偏瞳天线设计
16
作者 赵发财 孙权 +1 位作者 陈坤峰 韩忠 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期81-87,共7页
提出了一种空间激光通信系统的偏瞳天线系统,以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。基于矢量波像差理论,提出了一种偏瞳天线光学系统的光学设计方法。作为实例,设计了一个通光孔径为200 mm,放大倍率为20,... 提出了一种空间激光通信系统的偏瞳天线系统,以克服传统卡塞格林两镜系统存在接收视场小、发射效率低等缺点。基于矢量波像差理论,提出了一种偏瞳天线光学系统的光学设计方法。作为实例,设计了一个通光孔径为200 mm,放大倍率为20,满足0.85、1.064、1.55 μm多个通信波段的光学天线系统。计算了初始结构参数,利用光学设计软件ZEMAX-EE对该光学天线系统进行了光线追迹和优化设计,并对设计结果进行分析。分析结果表明,在整个工作波段(0.85、1.064、1.55 μm)内,点列图半径几何值小于35 μrad,实现了高放大倍率、宽波段像散同时校正,在宽波段内均达到衍射极限,满足高性能空间激光通信系统设计指标要求。该结果进一步证实了设计方法的可行性。 展开更多
关键词 光通信 空间激光通信 偏瞳天线 矢量像差
光栅型光谱仪波长准确度校准方法 预览 被引量:2
17
作者 王少水 朱兴邦 +1 位作者 孙权 赵发财 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期73-76,共4页
针对低压汞灯谱线能量弱且量值无法溯源的难题,本文以1064 nm单块固体环形激光器作为基频光,经过两次倍频分别得到532 nm、266 nm激光,通过调制转移光谱技术将532 nm激光频率锁定在碘分子超精细谱线上,以此为基础对光栅型光谱仪的... 针对低压汞灯谱线能量弱且量值无法溯源的难题,本文以1064 nm单块固体环形激光器作为基频光,经过两次倍频分别得到532 nm、266 nm激光,通过调制转移光谱技术将532 nm激光频率锁定在碘分子超精细谱线上,以此为基础对光栅型光谱仪的波长准确度进行校准。实验结果表明,稳频波长源输出的三波长具有严格的倍数关系,能够准确有效地对光栅型光谱仪波长准确度进行校准,具有很好的实际应用价值。 展开更多
关键词 光栅型光谱仪 波长准确度 稳频波长源 调制转移光谱技术
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一种应用于紫外成像系统的紫外可见转换膜测试研究 被引量:1
18
作者 赵发财 杨小虎 孙权 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期314-319,共6页
为了实现紫外成像仪的紫外可见的光谱转化,并满足其在分辨率、能量转换效率和稳定性等方面的特殊要求,基于稀土配合物的发光机理,提出利用稀土铕配合物制备高分辨率紫外可见光转换膜。结合紫外成像仪的应用要求,对其分辨率、能量转... 为了实现紫外成像仪的紫外可见的光谱转化,并满足其在分辨率、能量转换效率和稳定性等方面的特殊要求,基于稀土配合物的发光机理,提出利用稀土铕配合物制备高分辨率紫外可见光转换膜。结合紫外成像仪的应用要求,对其分辨率、能量转换效率和稳定性进行了实验测试,实验结果表明,由稀土铕配合物制备的紫外-可见光转换膜,分辨率优于100 lp/mm,有效能量转换效率高,性质比较稳定,是一种具有高分辨率的紫外-可见光转换膜。 展开更多
关键词 材料 光学材料 稀土配合物 光转换膜 高分辨率 能量转换效率
基于光脉冲延迟法的光纤长度测量方法 被引量:2
19
作者 郑祥亮 孙权 朱兴邦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B12期52-57,共6页
提出了一种基于光脉冲延迟的光纤长度测量新方法。该方法中,光源被调制后经光纤耦合器分成两路,分别经过被测光纤和参考光纤,调节调制信号的频率使两路信号重合,通过调制频率分析计算出被测光纤的光纤长度。该技术与传统的光时域反... 提出了一种基于光脉冲延迟的光纤长度测量新方法。该方法中,光源被调制后经光纤耦合器分成两路,分别经过被测光纤和参考光纤,调节调制信号的频率使两路信号重合,通过调制频率分析计算出被测光纤的光纤长度。该技术与传统的光时域反射计(OTDR)相比,测量精度由米级提高到厘米级;与光频域反射计(OFDR)、光相干域反射测量仪(OCDR)及基于频移不对称Sagnac干涉仪相比,其对光源的稳定性和相干性要求较低,系统易于实现。实验结果表明,基于光脉冲延迟的光纤长度测量方法不仅测量动态范围大而且测量精度也很高,850 nm波段和1300 nm波段测得的多模光纤最大长度分别为10 km和20 km,测量精度可以达到厘米级。 展开更多
关键词 光纤光学 时间延迟 光纤长度 调制频率
紫外LED调制特性研究 预览 被引量:1
20
作者 王少水 孙权 黄刚 《现代电子技术》 2013年第21期15-17,共3页
与低压汞灯相比,紫外LED具有体积小、寿命长、低压供电等特点,广泛应用于杀菌消毒、生物分析/检测等领域。介绍了紫外LED在紫外光通信领域的国内外发展现状,对紫外LED的调制速率及调制光谱进行了测试。实验结果表明,紫外LED调制速... 与低压汞灯相比,紫外LED具有体积小、寿命长、低压供电等特点,广泛应用于杀菌消毒、生物分析/检测等领域。介绍了紫外LED在紫外光通信领域的国内外发展现状,对紫外LED的调制速率及调制光谱进行了测试。实验结果表明,紫外LED调制速率可达10 MHz,调制状态下相对光谱与直流状态相吻合。实验数据可为紫外LED在紫外光通信中的应用提供理论依据。 展开更多
关键词 紫外LED 紫外光通信 调制速率 调制光谱
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