摘要：提出一种紧凑的基于多模干涉效应的氧化钽(Ta_(2)O_(5))波长双工器,用于实现980和1550 nm波长的复用和解复用.该器件采用对称干涉和配对干涉级联的混合多模干涉波导结构,在不利用亚波长光栅等复杂结构调控泵浦光和信号光拍长的基础上,将分段多模干涉波导的总长度缩短为普通配对型多模干涉波导结构的1/3.采用三维有限时域差分(3D-FDTD)工具对建立的模型进行分析和优化,结果表明所设计的MMI型双工器具有较低的插损和较高的工艺容差性,在980 nm处插损为0.4 dB,1550 nm处插损为0.8 dB,消光比均优于16 dB.该器件在1550 nm波长周围的1 dB带宽达150 nm,在980 nm波长周围的1 dB带宽达70 nm.文中设计的多级干涉结构极大地降低了MMI器件的设计难度并缩小了980/1550 nm波分复用/解复用器的整体尺寸,有望应用在片上集成的掺铒波导放大器和激光器领域.此外,不同多模干涉机制级联的设计思路为分离两个中心波长相隔较远的光信号提供了技术参考,在通信波段和中红外波段波分复用/解复用器件上具有潜在的应用价值.

摘要：根据国际电信联盟(ITUT)建议G.873定义的光传送网(OTN)中光路的假设参考模型(HRM),提出了光路经过多个光节点和光纤传输段后噪声积累的数学模型,推导了解析计算公式,并且按照节点隔离原理推导了计算噪声积累的简化公式以及工程等效模型。分析了光节点中增益(损耗)分配对噪声功率的影响,得出了光节点的优化设计原则。提出的光路噪声模型可以为光网络中光节点和光纤传输段的设计提供参考。

摘要：超表面由亚波长尺度排列的人工原子阵列组成,在调控光场相位、振幅、偏振等方面具有巨大优势.受离散采样原理和周期性假设的限制,传统正向设计方法不可避免地存在设计误差,容易导致器件性能下降.本文采用基于伴随的多目标拓扑优化方法,逆向设计了一种具有大偏折角度、偏振不敏感特性的自由形状波分复用超光栅.仿真结果表明,相比于离散规则结构,拓扑优化的波分复用超光栅具有更优越的偏振不敏感性能.此外,该结构对510 nm入射光的偏折角度可达70.8°,其绝对偏折效率高达48%;对于852 nm入射光,其透射效率为98%.在此基础上,通过使用随机初始结构可将绝对偏折效率优化至70%以上.本文设计的自由形状波分复用超光栅具有偏折角度大、效率高和空间串扰低等优点,在光通信、微纳光场调控、基于里德堡原子的微波测量等领域具有潜在应用前景.

摘要：提出了一种简单而有效的设计方法 ,即迭代Chebyshev方法 .通过对Chebyshev带通滤光片设计过程的研究 ,指出由于多层λ0 / 4反射堆与原型滤光片的相位特性差异 ,造成最终带宽显著变窄 .从某个给定的比较大带宽初值出发 ,经过一系列简单的迭代过程 ,即可得到满足要求的最终结构 ,从而避免对反射膜堆相位特性的计算 .同时 ,文中还讨论了在优化过程中加入对干涉级次即间隔层厚度和波纹因子进行迭代的结果 ,最后给出了用迭代Chebyshev方法设计波分复用窄带滤光片的过程、框图及实际设计结果 ,并指出通过不同的迭代过程实现方向受控的优化过程 。

摘要：与传统的商业网络不同,航空机载波分复用网络要求强实时性以保证消息的传输性能。实时调度算法是保证机载网络中消息传输性能的关键。针对机载波分复用网络的实时性要求,采用实时通信中的周期性任务模型,提出了满足机载波分复用网络实时性要求的加权轮转调度算法,其中轮转周期的选择、权值匹配方法和多信道分配方法是影响调度算法参数设计的重要过程。通过多信道分配方法有效减少了消息拆分次数;结合实例比较确定了算法中消息分配权值的计算方法;并指出了最优轮转周期无法保证最小的消息延迟时间率。研究结果对机载波分复用网络的工程设计与优化有一定的指导意义。

摘要：根据多模干涉 (MMI)技术和波分复用原理 ,设计并研制出应用于波分复用系统的 1× 4钛扩散铌酸锂 (Ti:LiNbO3 /LiNbO3 )多模干涉耦合器。对MMI耦合器进行了理论研究和设计计算 ,完成了结构参数的优化设计、特性参数 (损耗 ,分光比 )的计算和实验验证 ,并与常规的M -Z型耦合器进行了对比。设计出的 1× 4MMI耦合器的长度为6mm ,损耗为 1 4dB ,而使用三个M -Z型耦合器构成 1× 4耦合器 ,总长度为 6 0mm ,总损耗为 1 5dB ;因此 ,采用MMI耦合器 ,具有结构紧凑、损耗低、工艺简单、容差性好等一系列独特的优点。

摘要：设计了一种双层波分复用(WDM)光互连网络。上层为采用WDM和硬件路由技术的光纤环网,下层为采用8通道10Gbit/s数字交叉开关设计的星型网络。根据互连带宽要求,分别设计了两种支持1.056Gbit/s和4.224Gbit/sPCI总线全带宽的光网络接口卡(ONIC)。利用现场可编程门阵列(FP GA)在光互连网络中实现了数据包的硬件路由以及数字交叉开关的动态配置。随着网络规模扩展,每增加1个子网,子网间最大通信延迟增量仅为1.5μs。

摘要：生存性设计是规划电力通信波分复用(WDM)网络时必须考虑的问题。传统的方法根据各节点对的峰值速率来制定保护规划方案,也并未考虑光纤链路之间共享物理资源的情况,既不准确又浪费资源。为解决上述问题,提出了一种新的计算共享风险链路组的失效概率模型,并以此为基础,提出了基于软管不确定业务量模型和共享风险链路组的分级保护算法——HSP算法,并通过计算机仿真对该算法的性能进行了评估。结果表明,HSP显著提高了找到保护路径的可能性,从而降低了受损业务无法恢复的概率。失效概率模型和HSP算法还应用到了某省级电力波分复用核心网络的成效评估和规划设计中,作为评估该省电力骨干光传输网络建设成本和可靠性的依据。

摘要：将两光子晶体单模波导平行、邻近放置构成一个光子晶体波导耦合结构.根据耦合和解耦合理论,设计了一种新型的高效异质结构四波长波分复用器.应用时域有限差分法模拟了该器件的效率,并通过改变一排介质柱的折射率,实现了较高的透射率.进一步发现在入射口处添加三对介质柱,可以有效地降低系统的反射,实现了四个波长的高效传输,四个波长的透射率均超过了90%.该器件不仅具有较高的透射率,而且其尺寸仅为36μm×17μm,在未来的光子集成回路中具有潜在的应用价值.

摘要：光纤信道由于受环境影响产生的随机双折射等物理效应使得在其中传输的光信号具有敏感的偏振变化,严重影响了偏振编码量子密钥分发系统的性能.本文提出了一种利用单光子计数作为反馈信号的低噪声光纤信道波分复用实时偏振补偿系统,该系统通过探测共轭参考光的光子计数得到光纤信道偏振变化信息,设计补偿算法控制电动偏振控制器实时校准对应偏振基下量子信号光的偏振态,成功实现了稳定的光纤信道偏振补偿.为验证补偿系统的有效性,进行了传输距离为25.2 km的基于BB84协议的量子密钥分发测试,在实验室环境和模拟城域网地埋光纤环境下得到了长达8 h的稳定测试结果,平均量子比特误码率分别为0.52%和1.25%.该实验结果表明本系统可在城域网地埋光纤环境下保障偏振编码量子密钥分发的稳定工作.