基于傅里葉變換的時間透鏡成像系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、根據(jù)時空對應(yīng)性，時間透鏡可以完全類比空間透鏡成熟的理論和應(yīng)用，并且和空間透鏡一樣，作為光學(xué)元件擁有結(jié)構(gòu)簡單，功能強(qiáng)大的特性。因此對時間透鏡相關(guān)技術(shù)的研究具有非常重要的意義。同時時間透鏡系統(tǒng)作為新型的光信號處理系統(tǒng)，逐漸地在光纖通信領(lǐng)域的舞臺大放光彩。
　　本文在基礎(chǔ)理論的公式推導(dǎo)上，一方面對時間透鏡系統(tǒng)三個模塊的光纖參量做了一個定量的分析，因?yàn)檩斎胼敵龆喂饫w需要提供有效的色散傳輸，時間透鏡需要提供有效的二次相位調(diào)制。另一方面總結(jié)出

2、時間透鏡系統(tǒng)傅里葉變換方面的兩個角度的應(yīng)用。第一就是利用時間透鏡的傅里葉變換，將信號的頻域處理等效的變換到時域中;第二就是利用光纖傳輸過程中時間抖動，色散等線性因素不影響信號頻譜包絡(luò)的性質(zhì)，即頻域不變性，構(gòu)建4f時間透鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高斯白噪聲的降噪應(yīng)用。本文的主要工作包括以下幾個部分:
　　1、通過求解光的波動方程和信號的響應(yīng)方程兩個角度推導(dǎo)了時空對應(yīng)性。
　　2、通過類比空間透鏡的傳輸函數(shù)，設(shè)立時間透鏡傳輸函數(shù)，闡述時間透鏡原

3、理，推導(dǎo)時間透鏡系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成像和傅里葉變換的成立條件。
　　3、分析時間透鏡兩類實(shí)現(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，闡述四波混頻基礎(chǔ)理論及四波混頻方式的實(shí)現(xiàn)原理，并推導(dǎo)對應(yīng)的成像條件，然后定量分析四波混頻時間透鏡系統(tǒng)中三個模塊的參量選擇。
　　4、利用馬赫-增德爾干涉儀實(shí)現(xiàn)時間透鏡，搭建2f-MZI時間透鏡系統(tǒng)，推導(dǎo)其傅里葉變換成立條件和干涉儀的相移系數(shù)，分析時間透鏡系統(tǒng)傅里葉變換后時間與頻率的對應(yīng)關(guān)系，然后根據(jù)傅里葉變換的對偶性搭建4f-MZ