检索结果-内蒙古大学图书馆

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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28.09 Tbit/s 12000 km超高容量距离积单模光纤传输系统

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光学学报 2022年第17期42卷 127-135页

作者：蒋林易安林何星辰蒲正宇于佑任潘炜罗杰熊良明付成鹏胡强高闫连山西南交通大学信息光子与通信研究中心鹏城实验室长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室武汉光迅科技股份有限公司

近年来网络数据流量呈现爆发式增长，光纤通信系统作为全球宽带网络的基础，已承载着90%以上的数据流量，并继续朝着多维、超大容量、超长距离等方向发展。搭建了一套模拟跨洋传输的超高容量距离积单模光纤传输系统实验平台。在发射端... 详细信息

近年来网络数据流量呈现爆发式增长，光纤通信系统作为全球宽带网络的基础，已承载着90%以上的数据流量，并继续朝着多维、超大容量、超长距离等方向发展。搭建了一套模拟跨洋传输的超高容量距离积单模光纤传输系统实验平台。在发射端，根据传输信道光信噪比，采用不同信息熵产生不同传输速率的偏振复用概率整形16阶正交幅度调制光信号。光纤传输链路是由国产超低损大有效面积光纤与国产超宽带低噪声C波段掺铒光纤放大器组成。整个系统基于129个波长信道（波长范围为1529.8～1568.2 nm）进行了传输验证，得到的传输容量为28.09 Tbit/s，传输距离为12000 km，总容量距离积达到337 Pbit·s-1·km。

关键词：光通信高速光纤通信跨洋传输系统波分复用偏振复用概率整形调制格式

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基于人工神经网络的瑞利散射频谱解调方法

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光学学报 2021年第13期41卷 98-103页

作者：王一凡刘庆文何祖源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

基于瑞利散射频谱的分布式光纤传感系统具有线性度好、可同时检测动态和静态信号的优点,但基于互相关运算的常规解调技术存在计算量非常大的问题。提出一种使用人工神经网络(ANN)算法代替互相关运算来提高瑞利散射频谱解调速度的方案。... 详细信息

基于瑞利散射频谱的分布式光纤传感系统具有线性度好、可同时检测动态和静态信号的优点,但基于互相关运算的常规解调技术存在计算量非常大的问题。提出一种使用人工神经网络(ANN)算法代替互相关运算来提高瑞利散射频谱解调速度的方案。在该方案中,通过训练ANN模型,建立从瑞利散射曲线形状与对应的探测激光频率之间的映射关系,根据输入的待解调瑞利散射曲线,输出光纤所受到的温度或应变信息。在验证实验中,利用基于啁啾脉冲和匹配滤波器的时间门控光频域反射仪架构,获取不同探测激光频率下待测位置处的瑞利散射曲线数据,证明了基于ANN算法的数据处理方法可以正确地解调出光纤所受的应变;与基于互相关的解调方法相比,所提方法的信噪比有所降低,而计算速度提升了两个数量级以上,实现了动态信号的快速检测。

关键词：光纤光学分布式光纤传感瑞利散射人工神经网络

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基于瑞利图形相关的光纤分布式动态应变传感器

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中国激光 2021年第11期48卷 174-179页

作者：王一凡刘庆文李赫陈典何祖源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

基于背向瑞利散射和啁啾探测脉冲的分布式光纤传感器,能够利用单个探测脉冲获取待测光纤的瑞利散射频谱,突破测量精度与空间分辨率之间的矛盾,实现动态应变信号的测量。瑞利散射频移的检测是应变传感的关键,为此,提出了一种基于频率轴... 详细信息

基于背向瑞利散射和啁啾探测脉冲的分布式光纤传感器,能够利用单个探测脉冲获取待测光纤的瑞利散射频谱,突破测量精度与空间分辨率之间的矛盾,实现动态应变信号的测量。瑞利散射频移的检测是应变传感的关键,为此,提出了一种基于频率轴方向的瑞利频移检测方案,与之前距离轴方向的瑞利频移检测方案相比,该方案利用了更多的瑞利频谱特征信息,进一步提高了应变信号测量的信噪比。在验证实验中,该方案成功还原出在10km待测光纤末端上施加的幅度为100nε的正弦振动波形,系统的空间分辨率为1m,应变分辨率为157 pε/√Hz,在不需任何平均处理下,信噪比达到32.5 dB.

关键词：光纤光学分布式光纤传感瑞利散射

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一种可支持66种OAM模式高质量传输的扭曲光子晶体光纤

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光学学报 2024年

作者：赵丽娟梁智徐志钮华北电力大学电气与电子工程学院华北电力大学河北省电力物联网技术重点实验室华北电力大学保定市光纤传感与光通信技术重点实验室

为了进一步提升光子晶体光纤在轨道角动量生成方面的设计自由度，本文将螺旋扭曲结构引入光子晶体光纤，设计了一种基于扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器。该扭曲光子晶体光纤具有多层圆形空气孔和一个圆环结构。通过仿真分析，该轨... 详细信息

为了进一步提升光子晶体光纤在轨道角动量生成方面的设计自由度，本文将螺旋扭曲结构引入光子晶体光纤，设计了一种基于扭曲光子晶体光纤的轨道角动量生成器。该扭曲光子晶体光纤具有多层圆形空气孔和一个圆环结构。通过仿真分析，该轨道角动量生成器可得到最高为17的拓扑荷数，即支持66种OAM模式的稳定传输。在C波段内，该扭曲光子晶体光纤相邻模式之间的有效模式折射率差均满足?neff>10-4，所有的模式纯度均高于99.4%，且所有模式的有效模场面积和非线性系数都足够小，色散系数均低于35ps/(km·nm)，使得该OAM生成器具有更好的传输性能和在模分复用中的应用价值。限制性损耗的值始终保持在10-10d B/m-10-9d B/m数量级之间，因此该光纤可以实现轨道角动量的长距离稳定传输。这种扭曲光子晶体光纤可以稳定地传输OAM模式，而且适用于长距离传输，对光通信系统容量的提高也提供了一种可能。

关键词：轨道角动量扭曲光子晶体光纤高拓扑荷数有效模式折射率差

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基于少模光纤耦合与最大比合并协同作用的自由空间光传输衰落抑制方法

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光学学报 2025年

作者：吴颖余建军龙健宇张沁旖王莹陈逸凡周雯王凯辉复旦大学信息科学与工程学院通信科学与工程系

本文提出了一种新型的少模光纤自由空间光（FMF-FSO）传输系统，该系统将时分复用（TDM）接收机与改进的MIMO-LMS/CMA-MRC均衡最大合并比算法相结合。该架构采用偏振复用技术和模式复用技术，通过LP01、LP02、LP11a/b、LP21a/b 6种线极... 详细信息

本文提出了一种新型的少模光纤自由空间光（FMF-FSO）传输系统，该系统将时分复用（TDM）接收机与改进的MIMO-LMS/CMA-MRC均衡最大合并比算法相结合。该架构采用偏振复用技术和模式复用技术，通过LP01、LP02、LP11a/b、LP21a/b 6种线极化模式同时传送32Gbaud的QPSK信号，建立12路复用通道框架。在接收机数字信号处理过程中，通过自适应优化权矩阵，采用MIMO-LMS/CMA-MRC混合均衡算法，功率灵敏度平均提高4 dB，有效缓解了FSO传输中的大气干扰和准直波动。实验验证表明，接收光功率为-6dBm,BER为3.3×10-3，符合7%硬决策FEC阈值。该系统与现有单模基础设施的兼容性，以及对混合信道损伤的弹性，使其成为需要自适应光纤-FSO融合的下一代长途光网络的可行候选者。

关键词：光通信光纤无线融合光纤通信技术自由空间光通信空间模式复用偏振复用

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几种旋转地震仪在深部地下巷道的观测对比

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地球物理学报 2022年第12期65卷 4569-4582页

作者：陈畅王赟郭高源操玉文李帅张东明菅一凡汪超中国地质大学(北京) 地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院 “多波多分量”研究组北京100083 北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 北京自动化控制设备研究所北京100074 中国科学院地球化学研究所贵阳550081

光纤旋转地震仪具有宽频带、高灵敏度、便携等优点,在地震旋转运动的观测中有着广阔的应用前景.光学旋转地震仪的性能会受观测环境噪声的影响,因此,在低噪环境下测试仪器的自噪声、验证其对远震信号的分辨能力是非常有意义的.利用淮南... 详细信息

光纤旋转地震仪具有宽频带、高灵敏度、便携等优点,在地震旋转运动的观测中有着广阔的应用前景.光学旋转地震仪的性能会受观测环境噪声的影响,因此,在低噪环境下测试仪器的自噪声、验证其对远震信号的分辨能力是非常有意义的.利用淮南停产的潘一东煤矿-848 m的地下巷道空间,我们开展了深部地下地震联合观测试验,对比了R-2型电化学式旋转地震仪与FOS1、FOS2、FOS3三种光纤旋转地震仪的自噪声水平,及其记录的远震Love波信号垂向旋转分量与切向加速度的相干性.观测与分析结果表明:光纤旋转地震仪的灵敏度高于R-2电化学式;较小的体积使得FOS3型六分量地震计的自噪声较高,而相对大体积的FOS1型单分量与FOS2型双分量光纤旋转地震计具有更低的自噪声和Allan方差,能有效捕获1000 km左右的远震旋转信号,且二者观测地震事件的波形具有较高的一致性.表明深地环境可用于光纤旋转地震仪的自噪声测试和比对,且有助于国内旋转地震仪性能的提高.

关键词：光纤旋转地震仪深部地下自噪声 Allan方差

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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FPGA电控的二维快速光束扫描雷达系统

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光学学报 2021年第11期41卷 11-18页

作者：邱高峰吴侃曹先益蔡明璐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

提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)电控实现快速扫描的透镜辅助的二维光束扫描和测距装置。利用二叉树结构的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)光开关,结合FPGA逐级切换和脉冲宽度调制(PWM)技术,实现了具有16个自由切换扫描角度、19.5 m测... 详细信息

提出一种基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)电控实现快速扫描的透镜辅助的二维光束扫描和测距装置。利用二叉树结构的马赫-曾德尔干涉仪(MZI)光开关,结合FPGA逐级切换和脉冲宽度调制(PWM)技术,实现了具有16个自由切换扫描角度、19.5 m测距距离和2 cm测距误差的激光雷达原理系统。这项工作展现了FPGA电控在透镜辅助光束扫描技术中的高效控制方式,选取的电控方案对N路光束发射(即N个光束扫描角度)只需要log N路PWM波形输出。相比于典型的光相控阵(OPA)技术中N路光束发射需要N个数模转换器(DAC)的电控方案,即控制复杂度为O(N),本方案极大地降低了控制复杂度(O(log N))和系统成本,因此有望对基于集成光束扫描技术的激光雷达系统的真正应用提供参考。

关键词：激光雷达现场可编程逻辑门阵列透镜光开关二维扫描

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面向6G的太赫兹光纤一体融合通信系统:架构、关键技术与验证

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中国科学：信息科学 2023年第1期53卷 191-210页

作者：朱敏张教华炳昌雷明政蔡沅成田亮王东明许威张川黄永明余建军尤肖虎东南大学移动通信国家重点实验室南京210096 紫金山实验室南京211111 鹏城实验室上海200433 复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室深圳518000

太赫兹通信被普遍认为是未来6G移动通信系统的核心组成部分.通过对国内外太赫兹无线通信系统中太赫兹上变频与下变频主要技术路线进行分析与对比,本文提出了一种超宽带太赫兹光纤一体融合实时系统新型架构,借助于商业成熟的数字相干光模... 详细信息

太赫兹通信被普遍认为是未来6G移动通信系统的核心组成部分.通过对国内外太赫兹无线通信系统中太赫兹上变频与下变频主要技术路线进行分析与对比,本文提出了一种超宽带太赫兹光纤一体融合实时系统新型架构,借助于商业成熟的数字相干光模块(digital coherent optics,DCO),解决超高容量6G太赫兹实时无线通信难题.该架构系统性融合双偏振光子上变频太赫兹产生和光电混合下变频太赫兹接收技术,解决“光纤–太赫兹–光纤”无缝融合的应用难题.考虑到光电器件带宽受限,利用超宽带太赫兹信号多维调制技术,提升频谱效率和传输容量.针对复杂时变的太赫兹光纤混合信道,提出基于深度神经网络(deep neural network,DNN)的智能非线性联合补偿技术,有效解决太赫兹光纤混合信道信噪比受限问题.基于上述架构和关键技术,完成了世界上首个360~430 GHz光子太赫兹100/200 GbE实时无线传输通信实验,创造了目前世界上太赫兹无线通信的最高实时传输纪录,通信速率较5G提升10~20倍.本文提出的技术方案可实现与高速光纤网络的无缝融合,在太赫兹与光信号之间平滑转换,且能够充分复用商用化DCO,兼容IEEE 802.3和ITU-T G.798物理层传输协议,显著降低研发技术门槛和成本,大大加速6G太赫兹技术商用化进程.本文还从大容量、长距离和集成化等方面,对太赫兹光纤一体融合通信系统的未来发展方向及关键技术进行展望.

关键词： 6G 太赫兹无线通信光纤通信一体融合实时通信

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