检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2017年第2期25卷 334-341页

作者：梁赫西代永红艾勇单欣武强武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 湖北师范大学教育信息与技术学院湖北黄石435002 地球空间信息技术协同创新中心湖北武汉430072

为了探寻空间相干光通信中本振功率与相干探测灵敏度间的关系,建立了本振光功率变化对相干探测灵敏度影响的数学模型,仿真分析了不同参数状态下本振功率对相干探测灵敏度的影响。采用自研开发的高速大面积空间耦合平衡探测器搭建了相干... 详细信息

为了探寻空间相干光通信中本振功率与相干探测灵敏度间的关系,建立了本振光功率变化对相干探测灵敏度影响的数学模型,仿真分析了不同参数状态下本振功率对相干探测灵敏度的影响。采用自研开发的高速大面积空间耦合平衡探测器搭建了相干探测灵敏度测试实验系统,并就本振功率对探测灵敏度的影响进行了实验验证。实验结果表明:相干探测系统中,两光电管不可能完全匹配,探测灵敏度始终受到本振强度噪声的影响,在探测器环境参数一定时,存在最佳本振光功率值使得相干探测灵敏度取最大值。在误码率为10-12、通信速率为5Gb/s的条件下,相干探测灵敏度测试的最大值为-40.16dBm,此时对应的本振光功率为9dBm,与理论极限值基本一致。该模型对提高相干探测系统的探测灵敏度具有指导意义。

关键词：相干光通信平衡探测器噪声抑制灵敏度本振功率

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光平衡探测器研究进展和发展趋势分析

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激光与光电子学进展 2018年第10期55卷 1-10页

作者：王姣姣赵泽平刘建国中国科学院半导体研究所集成光电子国家重点实验室北京100083 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049 中国科学院大学电子电气与通信工程学院北京100049

平衡相干检测技术能够大幅度提高光通信系统的灵敏度,在相干光通信和微波光子系统中得到广泛应用。作为相干检测的核心器件,平衡探测器近年来已成为研究热点。阐述了平衡探测器的工作原理、器件结构和性能参数,概述了平衡探测器的最新... 详细信息

平衡相干检测技术能够大幅度提高光通信系统的灵敏度,在相干光通信和微波光子系统中得到广泛应用。作为相干检测的核心器件,平衡探测器近年来已成为研究热点。阐述了平衡探测器的工作原理、器件结构和性能参数,概述了平衡探测器的最新研究进展,并对平衡探测器发展过程中存在的问题和发展趋势进行了分析。随着光通信技术的发展,平衡探测器将在高速率、高射频功率、高响应度和高共模抑制比等方面不断优化,封装模块将朝着高集成度、低成本和低功耗方向发展。

关键词：光通信相干光通信平衡探测器波导集成单片集成混合集成

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用于相干光通信的平衡探测器的设计与实现

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激光与光电子学进展 2014年第7期51卷 23-29页

作者：刘宏阳张燕革艾勇代永红陈晶武汉大学电子信息学院湖北武汉430072

针对国内长距离相干光通信接收系统采用单管探测器接收微弱信号噪声大、信噪比低等缺点,设计了一种应用于相干光通信系统的平衡探测器,运用两个PIN管分别加跨阻放大器(TIA),经过两个180°混频魔T进行耦合相减,消除了大部分的激光器... 详细信息

针对国内长距离相干光通信接收系统采用单管探测器接收微弱信号噪声大、信噪比低等缺点,设计了一种应用于相干光通信系统的平衡探测器,运用两个PIN管分别加跨阻放大器(TIA),经过两个180°混频魔T进行耦合相减,消除了大部分的激光器相对强度噪声(RIN)。搭建了测试平衡探测器的相干光通信系统,使本振光和信号光进行光混频,输出眼图显示通信状态良好。通过对比双管和单管的频谱图,进一步说明相干光通信系统的噪声通过这种平衡探测器得到了降低,系统的信噪比提高了大约10 dB,从而证明了该平衡探测器运用于相干光通信系统的可行性和优越性。

关键词：相干光通信相对强度噪声平衡探测器信噪比

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用于平衡探测器的5Gb/s前置放大器设计

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半导体光电 2014年第6期35卷 1062-1066页

作者：孙洋黄启俊王豪何进常胜武汉大学物理科学与技术学院武汉430072

相干光通信的平衡探测器采用双端差分结构,能够有效地提高光通信灵敏度。前置放大器作为光接收器的前端,其性能高低直接影响到整个光接收系统的工作性能,是光接收器的重要组成部分。文章采用SMIC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于5Gb/... 详细信息

相干光通信的平衡探测器采用双端差分结构,能够有效地提高光通信灵敏度。前置放大器作为光接收器的前端,其性能高低直接影响到整个光接收系统的工作性能,是光接收器的重要组成部分。文章采用SMIC 0.13μm CMOS工艺,实现了一种应用于5Gb/s平衡探测器的接收机前置放大器。前置放大器采用具有低输入阻抗特点的RGC结构作输入级,同时输出级采用两级结构,在保证带宽的前提下能够提供足够大的电流驱动50Ω负载。仿真结果表明,该前置放大器带宽能达到要求的5.12GHz,灵敏度达到-18.4dBm,眼图张开度良好,能够满足系统对噪声抑制的要求。

关键词：平衡探测器相干光通信前置放大器 RGC

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InP基平衡探测器及相关集成器件的研究

InP基平衡探测器及相关集成器件的研究

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作者：张莉萌中国科学院大学

学位级别：博士

随着互联网和移动通信技术的迅速发展，声音、图像和视频等丰富的信息数据遍及到了人们生活的每一个角落。人们对宽带的需求快速增长，高速率、大容量、高频谱效率的通信成为下一代通信网络的发展趋势。目前，100G光传输网已经在全球范... 详细信息

随着互联网和移动通信技术的迅速发展，声音、图像和视频等丰富的信息数据遍及到了人们生活的每一个角落。人们对宽带的需求快速增长，高速率、大容量、高频谱效率的通信成为下一代通信网络的发展趋势。目前，100G光传输网已经在全球范围内全面开始普及，400G光传输也逐步走向商用。为了不断提升光网络的传输容量，密集波分复用技术、光时分复用技术、偏振复用技术等得到了广泛的研究。此外，随着编码调制技术和数字信号处理技术的发展，相干光通信系统因为具有高的频谱效率、大的容错能力，已经成为目前高速光通信系统的主要技术。随着通信技术的进一步发展，单模光纤的带宽不断提升，并逐步靠近极限，为了获得更高的通信容量，模式复用技术开始获得研究者的广泛关注。\n 本论文围绕相干光通信接收端核心器件——平衡探测器展开，研究了平衡探测器的工作原理，重点针对1.55μm波段InP基单片集成平衡探测器进行了仿真设计、工艺开发、性能测试研究。设计开发了两种探测器与无源波导的集成技术，包括非对称双波导集成技术和共下波导准对接集成技术。完成了基于这两种集成方案的单片集成平衡探测器芯片的制备与测试。此外，本论文还研究了基于平衡探测器的高质量混沌信号产生、应用以及可用于模分复用系统的InP基模式转换器的设计制备。\n 本论文主要的研究工作和创新内容如下:\n 1.仿真设计并实验制备了两种集成波导的单行载流子传输探测器(UTC-PD)——共下波导型UTC-PD和倏逝波耦合型UTC-PD。利用三维波束传播方法(3D-BPM)分别对这两种UT℃-PD的外延层结构进行了优化，以提高光场传输效率、响应度和饱和特性。仿真得到共下波导型UTC-PD的外量子效率为63％;倏逝波耦合型UTC-PD的外量子效率为83.3％。实验中，所制备的共下波导型UTC-PD的响应度可以达到0.525A/W;非对称双波导型UTC-PD的响应度可以达到0.68A/W。\n 2.设计并实验制备了两种不同集成方式的单片集成平衡探测器——准对接集成方案和非对称双波导集成方案，实现了UTC-PD和MMI型3dB光耦合器的单片集成。采用3D-BPM算法设计优化了两种不同波导类型（浅脊波导和稀释波导）的2×2MMI型3dB耦合器。其长度容差分别为12μm和17μm，插入损耗＜0.5dB，分光不平衡度＜0.02dB，可保证单片集成平衡探测器两通道的均衡性。设计了准对接集成方案和非对称双波导集成方案的外延结构和整体工艺流程，实验制备的单片集成平衡探测器在C波段范围内不平衡度分别为1.2dB和0.5dB。\n 3.仿真优化并制备了少模通信用模式转换器，可以实现C-band的基模与一阶模的切换，并首次验证了波导TE0和TE1模式对于光纤模式LP01和LP11的激发效果，为单片集成少模发射器芯片提供了设计思路。\n 4.研究了基于集成外腔混沌激光器的光时域反射计，完成了长距离47km的mm级分辨率的光纤断点检测。\n 5.研究了基于平衡探测器的高质量混沌激光，其混沌信号得到了明显的带宽展宽和优化，并实现了480Gbit/s高速物理随机数的提取。

关键词：光通信系统平衡探测器磷化铟无源波导单片集成

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基于平衡探测器的光轴偏差检测技术

基于平衡探测器的光轴偏差检测技术

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作者：王改霞中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)

学位级别：硕士

相干光通信由于其灵敏度较高,传输距离长等优点广泛应用于星地通信中。为了实现对微弱信号的探测,在无法协调激光器的发射功率与信号接收质量的情况下,需要对探测器的接收灵敏度提出很高的要求。平衡探测方式比其他探测方式具有更高的... 详细信息

相干光通信由于其灵敏度较高,传输距离长等优点广泛应用于星地通信中。为了实现对微弱信号的探测,在无法协调激光器的发射功率与信号接收质量的情况下,需要对探测器的接收灵敏度提出很高的要求。平衡探测方式比其他探测方式具有更高的探测灵敏度与信噪比,甚至接近量子极限。在星地激光通信中,由于通信距离较远,信号光在传输时受到大气信道的二次调制,使得接收机端接收到的信号通常极其微弱。这就对接收机端的对准精度和探测灵敏度提出了很高的要求[1],接收机端的光轴对准是实现星地通信的关键。怎样利用信号光来完成光轴角偏差精密检测是一个关键问题。本文针对此问题开展研究,并与实际需求结合紧密,具有重要的应用价值。本文提出在微弱信号光情况下,运用平衡探测器对光轴偏差角度进行检测,并将误差信号通过反馈电路调整快反镜的角度进行矫正,实现精跟踪的目的,通过理论分析证明该技术方案合理可行。文章对平衡探测器的工作原理、以及应用它进行光轴偏差检测的原理,进行了详细说明;并搭建隔离度光学实验系统进行验证、核对实验结果进行误差分析;最后对影响平衡探测器性能的因素进行了分析,通过MATLAB仿真给出了不同带宽条件下信噪比与响应一致性系数之间的关系;仿真结果证明与单端探测相比确实能够提高信噪比,抑制本振光的强度噪声。这些工作对相干光通信光学终端系统的设计具有一定的参考价值。

关键词：相干探测平衡探测器信噪比灵敏度角偏差

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高速太赫兹时域光谱系统中平衡探测器的设计

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太赫兹科学与电子信息学报 2019年第5期17卷 755-759页

作者：张宏飞苏波 JONES David R 何敬锁张存林首都师范大学太赫兹光电子学教育部重点实验室北京100048 首都师范大学太赫兹波谱与成像北京市重点实验室北京100048 首都师范大学北京成像理论与技术高精尖创新中心北京100048 首都师范大学物理系北京100048

平衡探测器是直接探测太赫兹信号的器件,位于高速太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统末端光信号检测部分,是将光学信号转变为模拟电信号的关键器件,其性能决定了测量出的THz信号的精确度。利用2个低噪声光电二极管串联,直接探测出2束激光的差... 详细信息

平衡探测器是直接探测太赫兹信号的器件,位于高速太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统末端光信号检测部分,是将光学信号转变为模拟电信号的关键器件,其性能决定了测量出的THz信号的精确度。利用2个低噪声光电二极管串联,直接探测出2束激光的差值光电流,降低了探测噪声;选用增益带宽乘积为4 GHz的运算放大器对差值光电流进行两级放大,得到高动态范围的THz信号,提高了THz信号的探测速度,并测量了α-乳糖一水合物吸收峰,得到了和文献中相同的吸收峰。

关键词：太赫兹时域光谱异步采样平衡探测器放大器

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用于DVS系统的平衡探测器的设计

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电子设计工程 2020年第7期28卷 181-184页

作者：熊大明董雷武汉邮电科学研究院湖北武汉430000

在DVS系统中,为了克服由于耦合器分束比的不平衡和PIN管的不一致,导致平衡探测器输出信号呈现非线性甚至饱和的问题。本文分析了平衡探测器的工作原理,并设计、研制了一种带有带通滤波器的平衡探测器。通过带通滤波器对TIA输出的直流和... 详细信息

在DVS系统中,为了克服由于耦合器分束比的不平衡和PIN管的不一致,导致平衡探测器输出信号呈现非线性甚至饱和的问题。本文分析了平衡探测器的工作原理,并设计、研制了一种带有带通滤波器的平衡探测器。通过带通滤波器对TIA输出的直流和带外噪声进行抑制,避免后级放大器输出饱和,提高探测器对交流信号的放大能力,提高系统的信噪比。实验结果表明,探测器的跨阻增益为60 kV/A,探测器输出噪声幅度为27 mV,80 MHz处信噪比为30 dB,该平衡探测器具有抵抗输入光不平衡的能力,能长时间稳定运行,满足DVS系统对光信号检测的要求。

关键词：平衡探测器 DVS系统带通滤波器信噪比

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相干光纤通信系统平衡探测器的研究

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长春光学精密机械学院学报 1993年第4期16卷 12-16页

作者：裴爱华张舒仁长春光学精密机械学院电子工程系

本文论述了光接收机前端设计中的主要矛盾和设计方法。对设计中的平衡光电探测器型接收机(BD机)的特性及探测器不对称的影响做了系统而简明的理论分析,并与普通接收机(SD机)做了比较。

关键词：相干光平衡探测器光纤通信系统

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平衡探测器的光电二极管调平横装置、方法及存储介质

平衡探测器的光电二极管调平横装置、方法及存储介质

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作者：李鲲李晶晶梁亚峰郭佳奇 100084 北京市海淀区上地信息产业基地创业路6号3层3030

本发明实施例公开的平衡探测器的光电二极管调平衡装置、方法及存储介质，涉及平衡探测器技术领域。包括：脉冲激光器、等分分路器、正偏置电压源、负偏置电压源、电压控制模块和数据采集处理模块，脉冲激光器的输出端与等分分路器的输... 详细信息

标准号: CN115913386A

本发明实施例公开的平衡探测器的光电二极管调平衡装置、方法及存储介质，涉及平衡探测器技术领域。包括：脉冲激光器、等分分路器、正偏置电压源、负偏置电压源、电压控制模块和数据采集处理模块，脉冲激光器的输出端与等分分路器的输入端电连接，等分分路器的输出端用于分别电连接被测平衡探测器的第一光电二极管及第二光电二极管，正偏置电压源电连接于第一光电二极管的负极，负偏置电压源电连接于第二光电二极管的正极，电压控制模块电连接于正偏置电压源或者负偏置电压源与第一光电二极管之间；数据采集处理模块的输入端用于电连接第一光电二极管与第二光电二极管的信号输出端。本发明可以解决平衡探测器的光电二极管平衡一致性差的问题。

关键词：光电二极管平衡探测器电连接偏置电压源分路器负偏置数据采集处理模块电压控制模块脉冲激光器电压源输出端输入端电连接正极调平衡装置信号输出端负极存储介质电压源电输入端平衡

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