检索结果-内蒙古大学图书馆

2024第二届光通信与光电器件发展论坛暨2024第二届光纤材料与激光器件及技术发展论坛

作者：徐永鑫上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室

2021 年,lTU-T 50G PON 系列标准正式发布,各大设备厂商也推出了各自的产品与解决方案。下一代接入网速率预计达到100Gbps 及以上,架构也更多关注相干检测方案。该报告首先回顾了高速直调直检PON 的研究进展,运用人工智能算法探索系统...

2021 年,lTU-T 50G PON 系列标准正式发布,各大设备厂商也推出了各自的产品与解决方案。下一代接入网速率预计达到100Gbps 及以上,架构也更多关注相干检测方案。该报告首先回顾了高速直调直检PON 的研究进展,运用人工智能算法探索系统的性能极限,包括极简神经网络均衡算法及其实时实现,端到端深度学习的通信系统框架设计;然后介绍下一代点到多点相干PON 的关键技术挑战和研究进展,包括锁频激光器和极简相干架构设计。

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基于消色差超构光栅的AR显示光波导

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激光与光电子学进展 2022年第20期59卷 155-160页

作者：何书宸魏志伟葛睿陈玉萍区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交通大学物理与天文学院上海200240

增强现实(AR)技术将计算机生成的虚拟信息融入现实世界,可为使用者提供沉浸式的体验,被认为是下一代显示技术,但依旧存在一些问题。针对AR显示系统中色差、色彩均匀性、光场均匀性等问题,设计一种基于消色差超构光栅的光波导解决方案。... 详细信息

增强现实(AR)技术将计算机生成的虚拟信息融入现实世界,可为使用者提供沉浸式的体验,被认为是下一代显示技术,但依旧存在一些问题。针对AR显示系统中色差、色彩均匀性、光场均匀性等问题,设计一种基于消色差超构光栅的光波导解决方案。仿真超构光栅的耦出响应,在单层超构光栅的情况下,实现了三种波长光(473,532,620 nm)相同角度入射和相同角度出射,消除了色差。采用双层超构光栅,在实现消色差的基础上,进一步实现了对不同波长光的强度比例可调和耦出效率可调,改善了色彩均匀度,有望用于扩瞳。所提基于消色差超构光栅的AR显示光波导设计有望为头戴式AR显示设备提供全新设计思路。

关键词：增强现实超构光栅消色差色彩均匀性

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面向跨数据中心网络的节点约束存储转发调度方法

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计算机研究与发展 2021年第2期58卷 319-337页

作者：林霄姬硕岳胜男孙卫强胡卫生福州大学物理与信息工程学院福州350116 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室(上海交通大学) 上海200240

借助海量数据中心存储,通过存储转发(store-and-forward,SnF)调度大数据传输,已被证明能有效解决跨数据中心间大数据传输难题.然而,多数现有调度方法将数据途经的所有网络节点(例如数据中心)均纳入SnF调度决策,导致其计算复杂度过高,难... 详细信息

借助海量数据中心存储,通过存储转发(store-and-forward,SnF)调度大数据传输,已被证明能有效解决跨数据中心间大数据传输难题.然而,多数现有调度方法将数据途经的所有网络节点(例如数据中心)均纳入SnF调度决策,导致其计算复杂度过高,难以为大规模网络提供实时调度服务.针对跨数据中心光网络场景,给出SnF模型,量化分析存储节点数量对调度问题性能与复杂度的影响.研究表明:在一定条件下,无需将所有节点都纳入调度决策也可获得良好的调度性能.由此,提出了节点约束SnF调度方法.该方法的特点在于:1)仅将部分数据途经节点纳入调度决策,降低调度问题求解难度;2)引入拓扑抽象,将被选节点间链路状态压缩,缩小调度问题规模、提高算法求解效率.仿真结果表明:在阻塞率和算法计算时间方面,该方法优于现有调度方法.

关键词：大数据传输跨数据中心网络波长路由存储调度方法

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基于微转印方法实现Ⅲ-V-on-SOI异质集成光电探测器

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光通信研究 2025年第2期2期(17)卷 86-92页

作者：王兆璁全志恒郑施冠卿朱岩叶楠陆梁军周林杰宋英雄上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200444 九峰山实验室工艺中心武汉430074 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交通大学平湖智能光电研究院浙江平湖314299 北京英孚瑞半导体科技有限公司北京100037

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成... 详细信息

【目的】硅基光电子平台具有低成本制造、高集成密度和高传输速度的优势,但受限于硅材料的光电性能,单晶硅难以直接实现光纤通信O/C波段的高响应度探测。InP基InGaAs材料在光纤通信的O/C波段具有1.0×10 cm^(-2)的吸收系数,可制成具有较高吸收效率的有源光探测器件。因此,通过异质集成的方式,将InGaAs/InP有源器件与硅基波导结合成为基于硅光子平台,是实现高效光电探测器的一个可行方向。大晶格失配及热膨胀系数的差异使得通过外延生长技术实现大规模集成变得非常困难,而键合集成技术中的微转印技术可以实现微米尺度量级的集成,进而低成本、高效率地制备出异质集成器件。而在该技术的现有制备流程中,通过刻蚀牺牲层实现器件与衬底分离的方案需要极高的工艺积累。文章的研究目的是在保留探测器原衬底的情况下,利用微转印方法实现InGaAs/InP雪崩光电探测器件(APD)与绝缘体上硅(SOI)光栅耦合器(GC)的直接键合集成。【方法】文章研究了微转印方法的基本原理,搭建了微转印实验平台。通过微转印方法实现了Ⅲ-V族APD样片与SOI GC的异质集成,基于测试结果评估微转印方法的可行性。【结果】通过微转印集成获得的异质集成光电探测器,响应带宽约为4 GHz,暗电流约为13 nA(@-13 V),与该样片集成前的性能测试数据基本一致。受到耦合损耗的影响,集成后整体结构的响应度为7.3×10^(-3) A/W(@-25 V)。排除输入端光纤-GC的损耗之后,集成器件的响应度约为1.8×10^(-2) A/W(@-25 V)。【结论】文章验证了基于微转印方法实现Ⅲ-V族APD与平台进行异质集成的可行性。通过保留InP衬底,使微米级×微米级尺度的APD与SOI GC通过InP衬底/硅基光子平台界面间的范德华力实现了直接键合集成,以此简化了微转印工艺的实施流程,从而提高了集成效率。通过实验可以验证,集成前/后器件的暗电流和带宽性能基本保持不变。

关键词：硅基光电子异质集成微转印光电探测器

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微纳光学中的光子自旋霍尔效应

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光学学报 2023年第16期43卷 34-49页

作者：冯娟王波陈险峰区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海交通大学物理与天文学院上海200240 上海量子科学研究中心上海201315 山东师范大学光场调控及应用中心山东济南250358

光的自旋轨道耦合现象在微纳尺度的光与物质相互作用中几乎无处不在。偶极辐射等非傍轴光在空间传播中具有自发自旋轨道耦合,当光遇到各向异性结构、磁性结构、手性结构,以及具有波长尺度空间不均匀的结构时,自旋轨道耦合现象也时常发... 详细信息

光的自旋轨道耦合现象在微纳尺度的光与物质相互作用中几乎无处不在。偶极辐射等非傍轴光在空间传播中具有自发自旋轨道耦合,当光遇到各向异性结构、磁性结构、手性结构,以及具有波长尺度空间不均匀的结构时,自旋轨道耦合现象也时常发生。对光的自旋深入研究不仅有利于新光学现象的发掘,还为微纳光场操纵提供了新途径。近些年来,基于几何相位的超构表面在新型自旋光控制中展示出了很多重要应用,实现了多维度、多波长的激光自旋控制,产生了纠缠光子、自旋依赖的偏振热光源等,也发展了一些基于光自旋的超灵敏测量手段。相比而言,光与无序微纳结构相互作用的研究则较少。无序结构内在的随机性使得该体系的自旋轨道耦合变得复杂,光场的表征需要考虑统计特性,为测量、分析带来了一定挑战。此外,随机系统的光子自旋霍尔效应机理还没有完全清楚,随机几何相位涨落或者涡旋都能使光产生自旋霍尔效应,但是两者有很大的物理差异。因此,光子自旋霍尔效应与无序几何相位之间的规律还有待深入探索。首先介绍光的自旋概念、不同体系下的基本自旋轨道耦合现象,然后分析以超构表面为平台研究的二维随机体系对光自旋轨道耦合与光子自旋霍尔效应的影响,包括各向异性无序、磁光涨落、涡旋、随机偶极子辐射等产生的光自旋分离现象。这些研究和分析有利于将来用光自旋霍尔信号作为新的探测和控制手段,研究相互作用体系的相变与演化。

关键词：光自旋超构表面随机现象光学涡旋几何相位

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基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线GNSS差分定位系统

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光学学报 2022年第24期42卷 152-162页

作者：徐武邹喜华李沛轩周林杰潘炜闫连山李阳郑狄彭永良西南交通大学信息科学与技术学院四川成都611756 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现... 详细信息

提出并实验验证了一种基于硅基片上光路由的大规模光载一体化接收机多天线全球导航卫星信号(GNSS)差分定位系统。该系统基于光载无线(RoF)分布式天线架构实现远端多点GNSS信号采集,并利用低损耗、大带宽、抗电磁干扰的RoF传输链路实现远端采集GNSS信号的本地端集中式接收。在本地端处,利用互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容的高速硅基光开关芯片实现不同监测节点光载GNSS信号的定时切换与差分解算,构建基于片上光路由的时分复用型一体化接收机多天线GNSS定位系统。在实验中,利用自主研制的1×8马赫-曾德尔干涉型热光硅基光开关芯片构建了具有5个远端监测节点的多天线GNSS定位实验系统,GNSS信号的RoF传输距离为10 km。实验结果表明,该光开关芯片模块的实时响应时间小于200μs,可在无需额外光放大的条件下稳定支撑10 km外5个远端监测节点的高精度定位,其在东(E)、北(N)、高(U)方向的定位精度均达到毫米量级。

关键词：光电子学微波光子学硅基光开关芯片全球导航卫星系统一体化接收机多天线高精度定位

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硅基微波光子波束形成器研究进展

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半导体光电 2022年第2期43卷 230-242页

作者：倪子恒陆梁军刘源彬陈建平周林杰上海交通大学电子信息与电气工程学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交通大学平湖智能光电研究院浙江嘉兴314299

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性... 详细信息

微波波束形成器是相控阵雷达、5G通信基站等射频发射系统中的核心器件。近年来硅基微波光子波束形成器以其带宽大、尺寸紧凑、重量轻、损耗低、抗电磁干扰等优势成为微波光子学中的研究热点之一。文章从微波光子波束形成的基本原理和性能指标出发,总结了近年来应用于微波光子波束形成器的多种集成可调光学真延迟线结构和波束形成网络架构,并介绍了微波光子波束形成系统集成芯片和自动化控制的最新进展,最后对硅基微波光子波束形成器的未来发展进行了展望。

关键词：硅基光电子学微波光子光控波束形成网络光学延迟线

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级联反谐振微环波束成形网络芯片的自动标定研究

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中国激光 2022年第11期49卷 205-215页

作者：孙寒玮陆梁军金敏慧刘娇周林杰陈建平上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240 上海交大-平湖智能光电研究院浙江平湖314200

本文对基于级联反谐振微环的1×N树状波束成形网络芯片进行了理论分析。该结构采用反谐振微环实现低延迟抖动、大带宽的光学真延迟,并利用树状结构来减少延迟单元的数量,可用于宽带大规模微波光子相控阵天线系统中。针对微环单元初... 详细信息

本文对基于级联反谐振微环的1×N树状波束成形网络芯片进行了理论分析。该结构采用反谐振微环实现低延迟抖动、大带宽的光学真延迟,并利用树状结构来减少延迟单元的数量,可用于宽带大规模微波光子相控阵天线系统中。针对微环单元初始状态随机的问题,本团队构建了一套自动化标定系统,利用光谱与微波延迟谱联合迭代优化来精准控制微环延迟量和谐振波长。测试了基于氮化硅的1×8低损耗波束成形网络芯片中的最长路径,实现了路径中所有21个级联微环的延迟离散调节,测得最大延迟量为560 ps,延迟抖动小于11.2 ps;同时验证了3个微环的延迟连续调节,3个微环在0~8 GHz带宽内的延迟抖动小于7.5 ps。本系统可以消除微环间热串扰对微环状态标定的影响,同时降低了芯片与硬件系统的复杂度。

关键词：光学器件集成光器件微环谐振器光延迟线反馈控制算法

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结构动力学有限元混合分层并行计算方法

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工程力学 2024年第9期41卷 1-8页

作者：喻高远李俊杰楼云锋金先龙上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海宇航系统工程研究所上海201108

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升... 详细信息

为减小利用异构众核分布式存储计算机并行求解大规模、超大规模系统结构动力学有限元问题对计算效率造成的损失,在区域分解法的基础上,提出了一种结构动力学有限元混合分层并行计算方法。在该方法中,引入计算过程数据的分布式存储提升数据的内存访问效率。为了弥补传统区域分解法界面方程规模随子区域增加造成通信开销增加的缺点,采用基于网格区域和求解算法区域的混合并行分区,从而降低界面方程的规模,大幅度减少界面方程的求解时间。利用计算过程的三层并行实现计算节点间通信、异构群组间通信与异构群组内通信分离,从而有效提高了通信效率。因此,该方法能够充分利用国产异构众核分布式存储计算机的体系结构特点提升大规模、超大规模系统结构动力学并行计算效率。通过对基准实例的求解,验证了该计算方法的有效性和优越性。

关键词：异构众核分布式存储区域分解混合并行缩聚

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基于CL-IPPM的单光源逆向调制自由空间光通信系统

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光电子．激光 2022年第2期33卷 208-216页

作者：陈天宁杨国伟滕旭阳毕美华杭州电子科技大学通信工程学院浙江杭州310016 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

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 logi... 详细信息

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。

关键词：组合逻辑逆向调制大气湍流自由空间光通信微角锥棱镜阵列

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