narrow pulse是什么意思，narrow pulse的意思翻译、用法、同义词、例句

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专业解析

"窄脉冲"（narrow pulse）是电子工程、通信、物理和信号处理等领域中的一个核心概念，指持续时间非常短暂的电脉冲或光脉冲信号。其核心特征在于脉冲宽度（脉冲持续时间）相对于其重复周期或所研究系统的时间尺度而言非常小。

详细解释与关键特征：

1. 核心定义：

   • 一个脉冲信号是指信号幅度在短时间内从基线（通常是零或某个参考电平）跃升到一个非零值，然后迅速返回基线的信号波形。
   • "窄"（narrow）强调的是这个高幅度状态的持续时间非常短。具体多短才算"窄"取决于应用场景。例如，在高速数字电路中，纳秒（ns）级的脉冲可能就算窄脉冲；而在超快光学领域，飞秒（fs）甚至阿秒（as）级的脉冲才是典型的窄脉冲。

2. 关键参数：

   • 脉冲宽度： 衡量脉冲持续时间的最主要参数。通常定义为脉冲上升沿和下降沿上幅度达到峰值50%的两点之间的时间间隔（Full Width at Half Maximum, FWHM）。对于窄脉冲，这个值非常小。
   • 上升时间/下降时间： 脉冲从低电平上升到高电平（上升时间）或从高电平下降到低电平（下降时间）所需的时间。窄脉冲通常要求非常快的上升/下降时间。
   • 占空比： 脉冲宽度与脉冲重复周期之比。窄脉冲通常具有非常低的占空比（远小于1）。 $$ text{占空比} = frac{text{脉冲宽度}}{text{脉冲周期}} times 100% $$
   • 峰值功率： 由于能量在极短时间内释放，即使总能量不高，窄脉冲也能达到极高的峰值功率（功率 = 能量 / 时间）。

3. 重要性与应用场景：

   • 高时间分辨率： 窄脉冲允许在时间上精确标记事件或测量极短的时间间隔。例如在雷达中，窄脉冲能提高距离分辨率（距离分辨率 ≈ 光速 × 脉冲宽度 / 2）。
   • 高频率分量： 根据傅里叶变换，脉冲越窄，其频谱就越宽，包含的高频分量越丰富。这对于超宽带通信、光谱学、激励宽带系统等至关重要。
   • 高峰值功率： 在激光加工（如微加工、钻孔）、非线性光学、粒子加速等领域，需要高峰值功率来诱导强非线性效应或高效能量沉积，窄脉冲是实现这一目标的关键手段（如调Q激光、锁模激光产生的巨脉冲）。
   • 低平均功率： 尽管峰值功率高，但由于占空比低，窄脉冲的平均功率可以控制得较低，这在某些对热效应敏感的应用中（如生物医学成像）是优势。
   • 精确计时与同步： 在高速数字电路、时间测量仪器（如时间相关单光子计数器）、粒子物理实验中，窄脉冲用作精确的时钟信号或触发信号。

4. 相关技术：

   • 产生窄脉冲需要特殊技术，如雪崩晶体管电路、阶跃恢复二极管、隧道二极管（电脉冲）；调Q技术、锁模技术、啁啾脉冲放大（光脉冲）。
   • 测量窄脉冲同样具有挑战性，常用方法包括高速示波器（电）、条纹相机、自相关仪（光）。

权威参考来源：

• IEEE Xplore Digital Library: 作为电气电子工程师学会（IEEE）的核心数据库，包含大量关于脉冲电路设计、雷达技术、超快激光、通信系统等方面的期刊论文和会议录，其中对窄脉冲的定义、特性、产生和应用有最权威和详细的论述。例如，在讨论超宽带雷达系统或高速数字集成电路时序的文章中，窄脉冲是关键概念。IEEE Xplore
• OSA Publishing (Optica): 光学学会（OSA，现为Optica）的出版平台，是研究超快光学、激光物理、非线性光学领域的顶级资源。关于飞秒激光脉冲（典型的窄光脉冲）的产生、特性、测量和应用，这里提供了最前沿和专业的解释。Optica Publishing Group
• 国家标准与技术研究院 (NIST) 出版物： NIST 在时间频率计量、激光标准、电子测量等领域发布权威的技术文档、标准和指南。例如，在关于时间间隔测量或高速电信号表征的文档中，会涉及窄脉冲的定义和测量方法。NIST
• 经典教科书：
  • 《脉冲技术》 (Pulse Techniques - 相关领域的经典教材，如脉冲电路、雷达原理等书籍中会详细定义和讨论脉冲参数)。
  • 《超快光学》 (Ultrafast Optics - 如 Rullière, Weiner 等作者的著作，深入讲解飞秒/阿秒激光脉冲的特性与应用)。
  • 《高速数字设计》 (High-Speed Digital Design - Johnson & Graham 等著，讨论高速数字信号中的边沿速率和脉冲完整性)。

"窄脉冲"指持续时间极短的脉冲信号，其核心价值在于提供高时间分辨率、宽频谱和高峰值功率。它在雷达、超宽带通信、超快激光、高速电子学、精密测量等众多高科技领域扮演着不可或缺的角色。理解其参数（脉宽、上升时间、占空比）和特性是应用的基础。

网络扩展资料

"narrow pulse" 是一个复合术语，需要从两个单词的释义及其组合含义来理解：

一、单词分解

1. narrow（形容词）

   • 核心含义：指物理或抽象意义上的"狭窄"
   • 引申含义：
     • 在电子学中表示"精密、短促"（如提到的窄脉冲）
     • 在工程领域可指"有限的、收缩的"

2. pulse（名词）

   • 基本含义：脉搏的搏动
   • 技术扩展：
     • 电子学中指"电磁波或电流的短暂波动"
     • 通信领域表示"信号传输中的能量波动"

二、组合含义 在电子工程领域，"narrow pulse" 特指持续时间极短的脉冲信号，具有以下特征：

1. 时间特性：脉冲宽度（pulse width）小于常规脉冲（提到其对应术语为 spike pulse）
2. 应用场景：
   • 雷达系统中的高精度测距
   • 数字通信中的同步信号传输
   • 医疗设备中的精密控制（如心脏起搏器信号）

三、技术延伸 根据补充说明，该术语在实际应用中可能涉及：

脉冲宽度公式：$ Delta t = t_{end} - t_{start} $

其中 Δt 值越小，表示脉冲越"narrow"，这对信号分辨率有直接影响。

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