摘要：提出了一种基于禁忌搜索技术的启发式算法—有效波长与路由分配(RWA TS P)来解决考虑功率限制的WDM光网的优化设计。该算法建立在局部搜索贪婪算法RWA greedy之上,引入了功率验证过程来保证建立光路的功率有效性。通过环网和网状网的设计实例验证了算法的性能。数值结果表明,该算法能够在保证网络中建立的所有光路功率有效性的前提下最优地配置网络资源,同时具有可以控制的计算复杂性。

摘要：现有的柔性波导器件存在加工制备难、机械柔韧性有限、可靠性程度低等难题。基于中性面理论,以聚酰亚胺(PI)薄膜为衬底,设计并制作了具有三明治叠层结构的柔性多模聚合物波导,通过多层中性面的构筑赋予柔性波导优异的结构可靠性和机械柔韧性。所制备的柔性聚合物波导具有低传输损耗(0.16 dB/cm@850 nm)和低通道串扰(<-40 dB)的特性。通过微机械设计使在机械变形过程中施加在波导芯层上的应变最小化,波导表现出优良的机械弯曲性能,其最小弯曲半径低至3 mm,且以1 mm弯曲半径弯曲1000次后,其传输损耗无明显增加。可靠性测试实验结果表明,柔性波导具有优异的热稳定性、耐老化性能以及可加工性能,经过湿度循环、温度循环以及无铅回流焊处理后,波导的传输性能并未发生明显劣化。该研究为具有优异机械柔性和环境可靠性的柔性聚合物波导的规模化生产和应用提供了一定的理论与技术指引。

摘要：系统地开展了基于光刻及湿法显影工艺制备的聚合物光波导散射损耗的理论及实验研究。研究了包括粗糙度、波导尺寸和工作波长等主要参数对散射损耗的影响,采用激光共聚焦显微镜测量了光波导侧壁及上下表面的粗糙度。实验结果表明,波导侧壁的平均粗糙度约为60 nm,是上下表面粗糙度的3倍。因此,散射损耗主要由侧壁粗糙引起,其大小是上下表面粗糙引入散射损耗的9倍。基于上述理论及实验结果,通过优化波导设计,制备了工作于1 310 nm波长、平均损耗为0.35 dB/cm的低损耗单模聚合物光波导,其作为高速高密度光背板的关键传输介质具有良好的应用前景。

摘要：在单光源逆向调制(modulating retro-reflector,MRR)自由空间光通信(free-space optical,FSO)系统中,光收发端在接收MRR端上行再调制信号时,会受到自身下行信号的串扰,导致系统误码率性能恶化。本文提出采用组合逻辑(combinatorial logic,CL)反向脉位调制(inverse pulse position modulation,IPPM)方案来消除下行信号对上行再调制信号的串扰,进而降低单光源MRR FSO通信系统误码率。本项研究设计了基于CL-IPPM的单光源MRR FSO通信实验装置,进行了仿真及全双工通信实验。实验结果表明,使用CL-IPPM方案的单光源MRR FSO系统增益约5 dB。同时,光收发端和MRR端均采用IPPM时,CL-IPPM方案可获得较好的误码率性能。此外,本文利用微角锥棱镜阵列的伪相位共轭特性来提升该系统的鲁棒性,将CL-IPPM方案与微角锥棱镜阵列结合应用于单光源MRR FSO通信系统,可实现弱/中湍流强度下误码率为10^(-3)以下的全双工通信。

摘要：面向基于微波光子一体化信号处理与数字化的快速、大范围跳频接收机,设计并实现了自动同步捕获方案。所设计的同步方案基于直接功率探测-顺序搜索算法,利用现场可编程门阵列控制并调整本地接收跳频图案的时序,实现了切换时间约为4 ms、跳频频率达到33 GHz的跳频信号的自动同步捕获接收。

摘要：提出用多个小功率激光器作为拉曼放大器泵浦光源,以获得较为理想的增益谱和降低成本。结合模拟退火法的优点,对遗传算法进行了改进,能很好地用于该类型拉曼光纤放大器泵浦的优化配置。仿真结果表明,这种改进的遗传算法收敛速度大大加快,并且精度与改进前一致。优化结果同时表明,这种配置方案的效果非常理想。获得的增益谱平坦且有陡峭的边沿,可有效节省总的功率。

摘要：提出并设计了快速可调谐电光聚合物波导光栅.该波导光栅通过极化聚合物的线性电光效应可实现谐振波长的纳秒级快速调谐,调谐灵敏度为61pm/V.研究了该波导光栅的反射谱和透射谱特性与光栅周期,周期数,折射率调制函数及其调制大小的关系.讨论了波导光栅的材料选择,制备工艺,快速可调谐性和偏振相关性.该波导光栅不仅克服了光纤光栅调谐速度慢和不利于大规模集成的不足,而且具有调谐灵敏度高,制备工艺与半导体工艺兼容和偏振无关等优点.

摘要：矢量网络分析仪是射频微波领域的重要测量仪器,设计实现了一套基于光采样的微波光子矢量网络分析仪。该系统使用锁模激光器的超稳光脉冲序列通过马赫-曾德尔调制器直接采样单音信号,再采用数字信号处理技术获取待测器件的散射参数。实验测试表明:采用20 GHz电光调制器实现的系统带宽可达20 GHz,更大的系统带宽可以通过采用更大带宽的电光调制器达到。系统的动态范围约为60 dB,最小频率分辨率为11.92 Hz。对中心频率为10 GHz的带通滤波器的散射参数(S参数)进行了测试,在通带范围内,与商用矢量网络分析仪的测试结果相比,S21的幅度平均偏差为0.1241 dB,S21的相位平均偏差为3.6356°,具有很好的一致性。

摘要：基于单片集成收发芯片搭建了一个透镜辅助光束扫描的激光雷达系统。基于硅基集成技术设计了一个单片集成收发芯片,片上集成了一个1×4的光开关以及2×2的收发器阵列。收发器由中间的一个光栅发射器以及周围的U形光电探测器构成。实验证明,光开关具有5.4μs左右的响应时间,收发器具有0.3 A/W的光电流响应。结合研制的具有300 ns响应时间的扫描电控装置,搭建了调频连续波激光雷达系统,并在1 m范围内进行了测距实验。

摘要：该文研究了光分组网络的冲突处理问题,提出了两种异于传统设计方法的交换结构。研究表明:对于非突发性业务,非简并排列方式的光纤延迟线是成本最低的解决手段;而对于突发业务,将波长转换器和延迟线结合使用是兼顾分组丢弃性能,系统体积和成本的较好策略,文中基于此给出了系统设计原则,该原则可确保系统节约大量的波长转换器和延迟线,对改善系统的整体性能十分有利。