摘要：推导了抽运消耗情形下简并和非简并四波混频(FWM)闲频光幅度和相位的统一解析表达式.采用极限方法,计算证明了非相敏放大模式下闲频光相位与输入光初始相位之间的关系,揭示了FWM相位加减混合运算器的工作原理.以四相相移键控信号为例,对基于非简并FWM的相位运算器进行了设计,重点分析了三种基本加减混合运算的噪声转移性能及其对光纤长度、输入光波长和功率的依赖特性.计算表明:该运算器的噪声指数约为1.1 dB;当输入光信号的信噪比大于24 dB时无纠错编码的符号错误率可低于10^(-3).

摘要：针对在自由空间中测试超介质吸波材料的高复杂性及高成本特点,实验研究了4种由电谐振单元构成的超介质吸波材料在X波段(8—12GHz)矩形波导里的吸波性能.实验结果表明,此4种吸波材料在终端短路的矩形波导里显示出与其在自由空间中相似的吸波性能及吸波机理.据此,进一步研究了基于超介质吸波材料的矩形波导匹配终端应用.分析结果显示,此种新型匹配终端具有结构紧凑、工作频段可简单控制、成本低等优点.通过展宽超介质吸波材料的吸波频段可设计出宽频带的矩形波导匹配终端.

摘要：提出一种可同时支持横电模和横磁模传输的微环光开关设计方法,可用于构建波长平面内的偏振无关交换芯片.为了实现微环光开关的偏振无关传输,横电模和横磁模应工作在同一谐振波长且在该波长处有相同的群折射率,据此采用MODE Solutions优化基于硅绝缘体波导结构的微环参数,建立Interconnect芯片仿真模型,考察微环光开关芯片的透射特性和传输特性.经过优化设计,微环光开关的偏振相关损耗低至0.13dB,光脉冲传输时延为42.5ps.研究表明,当微环长度偏离优化值约5nm时,偏振相关损耗就会增加到1dB,其中热光效应可以用来弥补工艺偏差,温度每变化1 K,则可弥补2.2nm的环长偏差.

摘要：为了扩展光电振荡器(OEO)的频率范围,设计了一种基于载波相移系统的二倍频OEO(FD-OEO)。系统采用相位调制器(PM)和Mach-Zehnder调制器(MZM)并联,构成载波相移系统,利用载波相移双边带(CPS-DSB)调制的方法产生二次谐波分量;同时利用啁啾光纤布拉格光栅(CFBG)色散特性实现边带分量与CPS补偿,维持OEO环路中基频信号的振荡。实验结果显示,在OEO环路系统基频信号为2.23GHz情况下,产生了4.30GHz的FD信号,且通过边模抑制性能、稳定性及相位噪声对系统性能进行了验证。

摘要：时域均衡器(TDE)是高速率相干光数字接收机的重要功能模块之一。从TDE的设计需要出发,本文详细研究了误差信号的反馈时延对其收敛性能的影响,提出了一种简化的理论分析方法,并通过对光纤色散信道的仿真验证了方法的有效性。分析表明,当TDE使用较小的迭代步长时,反馈时延对TDE收敛的影响很小,且TDE在收敛后的性能与无反馈时延的理想情况相同;但是,反馈时延的增加,会造成TDE抽头系数的振荡,从而导致TDE的发散;同时,反馈时延会大幅降低允许使用的最大迭代步长,造成TDE收敛速度的降低。本文采用数值仿真的方法对光纤色散信道的TDE进行了分析,其结果验证了上述理论分析方法的有效性,并获得了不同的反馈时延下所允许使用的最大迭代步长,其值将随着反馈时延的增大由1.0减小至0.1。

摘要：石墨烯材料应用到各种光波导器件中正成为新一代光子器件的重要发展方向之一,目前基于石墨烯的光纤和集成光子器件研究越来越受到国内外的重视.本文建立了一种由微纳光纤耦合光倏逝场,并在石墨烯薄膜中传输的模型.通过有限元分析法,研究了光在这种石墨烯波导中传输光场的强度分布和相位特性,并通过实验进行了验证.结果表明,沿着微纳光纤-石墨烯光波导传播的倏逝场的强度分布和相位均受石墨烯材料作用,石墨烯材料能有效聚集和导行波导中传输的高阶模,在单位传输长度上具有更密集的等相位面.本文提出了一种利用微纳光纤耦合光倏逝场研究石墨烯相位响应特性的新方法,对基于石墨烯波导的新型调制器、滤波器、激光器和传感器等光子器件的设计和应用具有一定的参考意义.

摘要：在高速多带无保护间隔(NGI)光正交频分复用(OOFDM)传输系统中,采用非对称发射机/接收机结构,对接收信号通过多个通用光相干接收机进行部分探测,可一次完整接收整个多带NGI-OOFDM信号。发射端采用单个激光源,通过差分马赫曾德尔外调制器产生8根等频率间隔为28GHz的光频梳作为光子载波,经112Gbit/s PDM-QPSK信号调制,波分复用后形成8路宽带的全光NGI-OOFDM信号。接收端采用非对称发射机/接收机结构,即采用4个接收带宽为18GHz的通用光相干接收机,每个接收机接收2路子载波,可以完整接收整个多带NGI-OOFDM信号。采用本文结构的高速多带NGI-OOFDM传输系统,误码率(BER)为10-3时,光信噪比(OSNR)代价较单载波112Gbit/s PDM-QPSK系统多约9dB。经16,000ps/nm光纤色散及偏振扰动,在系统接收端通过电色散补偿后,约有0.2dB OSNR代价。最后对传输13×80km的光纤链路进行了仿真,仿真结果表明,与背靠背情况相比,在进行电色散补偿后,OSNR代价约1.5dB。

摘要：针对弹性光网络(EON)的应用,提出了一种基于电域子载波复用的子波长粒度光信号传输技术,具有高灵活性、细粒度、高效率等特点。同时,电域数字信号处理技术的使用,支持对不同的子波长粒度信号进行独立的调制方式、传输速率等灵活配置。为了适应子波长粒度光信号在EON中的传输要求,还提出了一种基于线性频率啁啾导频信号的信道估计和频域均衡(FDE)的方法,重点研究和分析了基于导频的FDE和基于训练序列的时域均衡(TDE)的性能对比,以及不同的FDE算法的性能对比。仿真结果表明,基于线性频率啁啾导频信号的迫零FDE算法,不仅能有效进行色散补偿,改善系统传输性能,而且具有低算法复杂度的优势。同时,为了满足了子波长粒度EON对频隙和路由配置的灵活性需求,通过仿真详细研究子波长粒度光信号的数目、传输距离和调制阶数等对传输性能的影响。仿真结果表明,基于线性频率啁啾导频信号的信道估计和FDE的方法,在不同的光网络配置下均具有良好的适应性,是实现灵活可调的光收发机和子波长信号动态重构的关键技术之一。

摘要：为了提高直升机在应急无线紫外光通信辅助起降中信标搜寻、定位降落的效率和可靠性,该文提出一种基于喷泉(LT)码的分等级编码通信方案,采用不同等级编码的分级方法设计了不同场景、不同引导阶段的通信策略,分析了高丢包率信道环境中变化删除概率下的误比特率,并与其他传统信道编码进行了比较。实验仿真结果表明,在二进制删除信道下,该分等级编码方法可显著降低LT码的误比特率,提高了编译码性能;该通信策略适用于高丢包率信道环境,能获得更好的通信效果,提高了直升机应急辅助起降的安全性。

摘要：光纤通道HBA卡是将主机连接到存储区域网络(SAN)的必不可少的接入设备。基于提出的光纤通道HBA卡设计方案,采用FPGA实现了线路速率可达2Gb/s,有效数据带宽为1.8G的光纤通道HBA卡。该设计通过了逻辑功能仿真,并经过在XILINX ml 555开发板的FPGA实现验证,表明了该光纤通道HBA卡设计的正确性及高性能。