电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室
- 作品数：19 被引量：114H指数：6
- 相关机构：桂林电子科技大学电子工程与自动化学院光子学研究中心哈尔滨工业大学航天学院燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划四川省科技计划项目更多>>
- 相关领域：电子电信理学机械工程电气工程更多>>
- 基于多层石墨烯材料的光纤声波传感器被引量：6
- 2018年
- 研究了一种基于多层石墨烯材料的光纤声波传感器,该传感器是由单模光纤和多层石墨烯薄膜构成的光纤法布里-珀罗干涉腔结构。分别采用多层的石墨烯和氧化石墨烯(GO)材料作为声压敏感薄膜,进行声波传感实验研究。结果表明,在音频范围内,基于石墨烯和GO薄膜的光纤声波传感器的平均信噪比分别达到56dB和69dB,平均最小可探测声压灵敏度分别为20.8μPa·Hz^(-1/2)和6.63μPa·Hz^(-1/2),远低于电学声波传感器的最小可探测声压灵敏度。基于石墨烯材料的光纤声波传感器具有更高的声波检测灵敏度,适用于强电磁干扰、狭小空间等环境下的微声压测量。
- 李晨陆雪琪庾财斌吴繁吴宇
- 关键词：传感器灵敏度
- 少模光纤通信系统中模间非线性相位调制的补偿分析被引量：6
- 2019年
- 考虑少模光纤中自相位调制和交叉相位调制效应对导波光传播特性的影响,给出了相应非线性耦合模方程的解析解,并用于计算少模光纤的非线性系数和分析少模光纤通信系统的非线性补偿。以支持两个线偏振(LP)模的四相相移键控(QPSK)信号系统为例,仿真分析了模式损耗和非线性效应对模分复用系统性能的影响,重点分析了模间相位调制的补偿作用和补偿算法的适应性。研究表明,补偿后能够正确解调QPSK信号所容许的模式损耗偏离会随着其参考值的增加而增大,少模光纤通信系统中非线性补偿效果主要受限于模间非线性系数,其所容许的最大偏离为0.146 W-1·km-1。
- 王瑜浩武保剑万峰文峰
- 关键词：光通信少模光纤交叉相位调制非线性补偿
- 微带线控制的磁流体微环光开关结构、原理与设计被引量：3
- 2020年
- 提出了一种微带线控制的磁流体微环光开关芯片结构,其中硅基微环谐振器波导的内外两侧集成有环状金属微带线,且两个环状金属微带线中所通电流方向相反。当芯片上覆盖有铁磁流体时,通过改变输入到金属微带线的电流大小可实现光开关功能。以单个微环谐振器情形为例,描述了这种铁磁流体开关结构的优化设计过程,仿真分析了微环周长、输入输出硅线波导与硅基微环之间耦合比及磁场强度等参数对磁流体微环光开关特性的影响。研究表明,在1550 nm工作波长处,只需施加150 Oe的开关磁场(对应的微带线电流约为447 mA)即可实现消光比为10 dB的微环光开关功能。
- 刘亚文武保剑文峰
- 关键词：光开关磁流体微环谐振器
- 我国光纤传感技术发展路线图被引量：64
- 2022年
- 四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握我国光纤传感技术市场需求呈指数型增长的发展趋势。
- 苑立波童维军江山杨远洪孟洲董永康饶云江何祖源靳伟刘统玉邹琪琳毕卫红
- 关键词：传感器光纤传感技术
- 基于双向正交泵浦半导体光放大器结构的全光相位保持幅度再生技术被引量：2
- 2022年
- 提出了一种基于双向正交泵浦半导体光放大器(SOA)的相位保持幅度再生方案,实验分析了泵浦、信号及其端面反射场之间的多重四波混频(FWM)转换过程,探索了同向场作用下的共轭光再生能力.测量了注入不同信号光功率、信号质量情况下获得的幅度噪声压缩效果以及相位输出特性,印证双向正交泵浦SOA再生器的相位保持幅度再生功能,通过实验测量得到2.2 dB的幅度噪声压缩结果.进一步通过仿真分析系统,探讨了多进制数字相位调制(MPSK)信号的工作特性,表明该再生器可在相同工作参数下支持高阶信号的再生需求.
- 孙凡文峰武保剑Tan Ming-Ming凌云邱昆
- 关键词：光相位共轭半导体光放大器四波混频全光再生
- 椭圆纤芯少模光纤参量放大器设计被引量：2
- 2019年
- 研究了椭圆纤芯少模光纤的模式特性,给出了少模光纤中克尔非线性耦合模方程的一般形式,详细描述了少模光纤参量放大器的设计方法。利用COMSOL仿真软件获得了导波光场模式分布对纤芯椭圆率的依赖关系,进而计算了少模之间的四波混频相位失配因子和相应的模场交叠积分(或非线性系数)。研究了阶跃型折射率分布的椭圆纤芯少模光纤中三个模群的简并四波混频过程。结果表明,当LP21a模的抽运光功率为0.5 W时,LP11a模的信号光增益达到20.15dB,在增益劣化2dB的范围内可允许的椭圆纤芯误差为0.6μm。
- 邢焕兴武保剑万峰曹亚敏文峰邱昆
- 关键词：光纤光学少模光纤光纤参量放大模场分布
- 直接探测系统中两种单边带光信号调制与恢复方法的研究被引量：6
- 2019年
- 从理论上阐释了基于独立双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM)和同相正交调制器的两种单边带光信号调制原理。通过研究100 Gbit/s速率75 km标准单模光纤传输系统中的16-正交幅度调制单边带信号,分析了两种方法的参数调优原理。接收端使用Kramers-Kronig(KK)算法恢复单边带信号并消除信号与信号间的拍频串扰。结果表明,由于调制器的非线性以及单边带信号的载波信号功率比的影响,在误比特率为3.8×10-3的7%硬判决前向纠错门限上,使用基于KK算法的接收机的虚载波方法与DDMZM方法相比,能够降低接收光功率约2.3 dB。
- 高翔蔡沅成许渤邱昆
- 关键词：光通信调制光电探测器
- 空频复用光纤中四波混频过程的解析分析方法被引量：4
- 2019年
- 空分复用(SDM)与波分复用(WDM)的结合有效提升了光纤通信系统的容量,其中光纤的非线性影响不可忽视.本文将光纤四波混频作用过程由WDM频域推广到模分复用(MDM)空间域,第一次给出抽运消耗情形下空频域四波混频的统一解析表达式.通过数值计算非简并四波混频耦合模方程的幅度和相位演化特性,验证了解析分析方法的正确性.讨论了解析解在多波耦合方程简化、大规模并行相位运算器设计以及快速非线性补偿等方面的应用.
- 万峰武保剑曹亚敏王瑜浩文峰邱昆
- 关键词：空分复用少模光纤四波混频解析解
- 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器被引量：4
- 2020年
- 随着网络带宽需求的快速增加,波分复用系统的容量已接近非线性香农极限.为了适应未来网络的发展,空分复用技术引起了越来越多的关注.本文首次提出基于少模非线性光纤环形镜(FM-NOLM)的脉冲幅度调制(PAM)全光再生器,描述了其工作原理和具体设计过程.采用COMSOL软件对组成FM-NOLM的硫化物高非线性光纤进行了模式特性仿真.以LP01,LP11,LP21三个光纤模式为例,确定了再生器的参数,计算出每个模式的功率转移函数曲线.仿真分析了该少模PAM-4全光再生器的噪声抑制(NRR)性能,并与单模情形进行了比较.研究表明,1)对于每个空间模式的PAM信号,所有再生电平具有一致的功率转移性能;2)当输入信噪比(SNR)约大于20 dB时,三种模式的噪声抑制比均可超过3 dB,并随着输入信噪比线性增加,其斜率约为1.2;3)在相同输入SNR条件下,三种模式的噪声抑制比相差不大,不超过1.1 dB.为了说明再生器的再生性能,当输入SNR为25 dB时,我们还给出了再生前后PAM-4信号的功率分布直方图.与现有的再生方案相比,本文方案的均匀多电平再生转移性能,使其更适合高频谱效率的长距空分复用系统和任意电平数的PAM信号再生.此外,该方案也能够扩展到波长域,有效提高光通信系统的传输容量.
- 王瑜浩武保剑郭飚文峰邱昆
- 关键词：少模光纤全光再生非线性光纤环镜
- 面向模分复用系统的遗传-MIMO均衡参数优化技术
- 2024年
- 在模分复用系统的数字信号处理单元中,多输入多输出(Multi-Input Multi-Output,MIMO)均衡技术可用来补偿由各类模式相关噪声引起的信号误码率(Bit Error Rate,BER)劣化问题.而MIMO均衡算法的工作性能严重依赖于步长因子μ以及抽头数K,因此在固化均衡器之前,确定MIMO均衡算法中μ-K参数组合的最优值至关重要.为提高参数优化效率,提出了一种基于遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的MIMO均衡参数优化方案,即遗传-MIMO(GAMIMO),在保证最小BER输出的同时降低参数优化过程所需的计算开销.为验证GA-MIMO的工作性能,构建了基于10 km六模光纤的点对点通信实验系统,使用新方案补偿并行通信的六路数据,并与最速下降法和迭代算法进行性能比较.实验结果表明,所提GA方案可实现MIMO均衡中最高99.98%的最优μ-K参数命中率,且GA-MIMO算法的全局搜索性使其相比于最速下降法和迭代算法可最多分别节省86.14%和90.3%的均衡算法调用次数,有效降低了确定最优μ-K参数组合时的计算开销.
- 赵天烽文峰冯变霞武保剑许渤邱昆
- 关键词：多输入多输出少模光纤最小均方误差
