检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第19期41卷 1-12页

作者：江杰郭宏翔边奕铭李岩邱吉芳洪小斌李蔚左勇伍剑北京邮电大学电子工程学院北京100876 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

在空间光通信系统中,激光在大气中传输时容易受湍流效应影响,且接收端往往使用模场半径极小的单模光纤进行空间光耦合,导致光纤耦合效率降低,影响通信系统性能。为了提高接收端光纤耦合效率,结合随机并行梯度下降(SPGD)算法和少模光纤... 详细信息

在空间光通信系统中,激光在大气中传输时容易受湍流效应影响,且接收端往往使用模场半径极小的单模光纤进行空间光耦合,导致光纤耦合效率降低,影响通信系统性能。为了提高接收端光纤耦合效率,结合随机并行梯度下降(SPGD)算法和少模光纤耦合解复用系统对动态湍流所引起的波前相位畸变进行补偿校正,并实现了传输距离为5 km的空间光通信数值仿真。仿真结果表明:在不同的湍流强度和风速条件下,未经SPGD算法校正时,两模光纤的耦合效率比单模光纤提高了0.5 dB~1.5 dB,相对标准差降低了0.03~0.4;经过SPGD算法校正后,两模光纤的耦合效率比单模光纤提高了0.4 dB~2.2 dB,中强湍流下,相对标准差降低了0.1~0.2。因此在空间光通信中,采用少模光纤进行耦合接收比单模光纤具有更好的耦合效果,有利于提高通信系统稳定性。

关键词：大气光学自由空间光通信随机并行梯度下降算法少模光纤耦合效率动态湍流

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光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

光纤旋转地震仪的研究现状与潜在应用

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2023年中国地球科学联合学术年会

作者：曹新宇周子奇朱兰鑫陈彦钧李正斌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

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙... 详细信息

早在数个世纪以前,人们就观察到了地震波引发的旋转效应。最早记载于1783年意大利Calabrian地震后,Serra San Bruno宪章馆的两座装饰性方尖碑发生旋转,其中一根方尖碑从右向左扭转,另一根则从左向右扭转。随后,人们也观察到地震时寺庙、墙壁等建筑物出现旋转现象,然而这些观察局限于记录现象,并未深入分析。

关键词：旋转地震仪地震学地震波潜在应用

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地星大气湍流路径三层传输模型数值模拟

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红外与激光工程 2023年第11期52卷 257-269页

作者：沈玲君宋英雄上海大学特种光纤与光接入网重点实验室上海200072 上海市先进通信与数据科学研究院上海200072

星地激光通信具有高带宽通信的潜力,但大气湍流会显著影响卫星对地和地对卫星这类通信系统的能力。星地通信系统的室外实验费用昂贵且难以重现,现有的数值仿真大都基于水平均匀路径,不适用于星地链路长距离且不均匀的湍流路径,为了评估... 详细信息

星地激光通信具有高带宽通信的潜力,但大气湍流会显著影响卫星对地和地对卫星这类通信系统的能力。星地通信系统的室外实验费用昂贵且难以重现,现有的数值仿真大都基于水平均匀路径,不适用于星地链路长距离且不均匀的湍流路径,为了评估湍流对通信系统的影响,因此开发适用于星地链路的数值仿真是非常重要的。在数值仿真中,模拟湍流的相位屏数量太多会增加系统的复杂度,通过计算传统的Kolmogorov谱下相位屏为2层、3层、6层、11层以及21层时观测面光场的互相干因子并将其与理论值比较,发现三层模型能够在保证传输准确性的同时降低系统的复杂度。在此基础上,提出了地星大气激光传输三层模型,分析了不同湍流谱模型下(Kolmogorov谱与Non-Kolmogorov谱)的高斯光束辐度轮廓变化以及接收光束相干性的变化。仿真结果表明,在相同的大气条件下,与Kolmogorov谱相比,谱指数随高度变化的Non-Kolmogorov谱对传输光束的幅度以及相干性的影响更大。

关键词：数值模拟大气湍流光传播 Kolmogorov谱 Non-Kolmogorov谱分步传播算法

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高速相干频分复用无源光网络系统辅助管理和控制通道传输与性能

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光学学报 2024年第8期44卷 1-8页

作者：申王伟王佳叶李国强邢思哲颜安李忠亚施剑阳迟楠张俊文复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

为了在保持帧结构完整性的同时,低代价地传输管理和控制信号,提出面向高速频分复用相干无源光网络(FDM-CPON)的两种传输管理和控制信号传输机制,即数字端辅助管理和控制通道(AMCC)和数据通道的相加和相乘。通过将AMCC传输的通断键控(OOK... 详细信息

为了在保持帧结构完整性的同时,低代价地传输管理和控制信号,提出面向高速频分复用相干无源光网络(FDM-CPON)的两种传输管理和控制信号传输机制,即数字端辅助管理和控制通道(AMCC)和数据通道的相加和相乘。通过将AMCC传输的通断键控(OOK)信号映射为数据通道信号幅值的变化,完成数据通道信号幅值再调制,成功将AMCC与数据通道相结合,实现了管理和控制信号与数据通道信号的同步传输。实验结果表明,在基于16QAM传输20 km光纤的200 Gbit/s FDM-CPON系统中,当AMCC的带宽和调制因子(MI)相同时,乘性AMCC对于信号性能的影响更小,自身传输信号的质量也更高。在AMCC的MI为26.1%、带宽为24.4 MHz时,乘性AMCC对信号灵敏度的惩罚比加性AMCC小3 dB。以上研究为未来高速相干频分复用无源光网络AMCC传输与系统设计提供重要参考。

关键词：光通信相干无源光网络相干光通信光纤通信频分复用辅助管理和控制通道

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分布式光纤声波传感器的相位噪声补偿方法与量化噪声影响分析

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光学学报 2025年第9期 377-384页

作者：李正文陈嘉庚肖正原吉嘉桢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

针对分布式光纤声波传感器的光源相位噪声和采集卡量化噪声展开探究，介绍一种基于辅助干涉仪的相位噪声补偿方案，并进一步对该技术方案中采集卡量化位数与应变分辨率的关系进行了分析与测试。演示实验中，使用100 k Hz线宽半导体光源... 详细信息

针对分布式光纤声波传感器的光源相位噪声和采集卡量化噪声展开探究，介绍一种基于辅助干涉仪的相位噪声补偿方案，并进一步对该技术方案中采集卡量化位数与应变分辨率的关系进行了分析与测试。演示实验中，使用100 k Hz线宽半导体光源与1.0 GSa/s、16 bit数据采集卡，于84 km单模光纤末端实现了■的应变分辨率与6.5 m的空间分辨率。采集卡位宽减小至8 bit后，84 km单模光纤末端的应变分辨率为■即使位宽进一步减小到2 bit，解调结果仍然较高程度地保持有效性。

关键词：分布式光纤声波传感器相干探测匹配滤波相位噪声补偿量化噪声

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基于光脉冲编码的布里渊光时域分析仪研究进展

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光学学报 2024年第1期44卷 271-290页

作者：靳思梦杨智生洪小斌伍剑北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

布里渊光时域分析仪(BOTDA)因其长距离分布式传感的优势而得到学术界和产业界的广泛研究与应用,光脉冲编码技术可以在不牺牲空间分辨率和测量时间的前提下辅助BOTDA进一步实现可观的信噪比提升,被认为是最高效(高信噪比提升和低硬件成本... 详细信息

布里渊光时域分析仪(BOTDA)因其长距离分布式传感的优势而得到学术界和产业界的广泛研究与应用,光脉冲编码技术可以在不牺牲空间分辨率和测量时间的前提下辅助BOTDA进一步实现可观的信噪比提升,被认为是最高效(高信噪比提升和低硬件成本)的性能提升方法之一,具有显著的优势和应用前景。本文围绕基于光脉冲编码技术的BOTDA,介绍了用于分布式光纤传感领域的几种主流的光脉冲编码技术的原理,综述了近些年基于光脉冲编码的BOTDA传感系统的研究进展。

关键词：光纤光学分布式传感器受激布里渊散射光脉冲编码

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长周期光纤光栅

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激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 1-44页

作者：刘云启姜晨刘祖耀赵馨艺上海大学通信与信息工程学院上海市特种光纤与光接入网教育部重点实验室上海200444 江西师范大学物理与通信电子学院江西省光电子与通信重点实验室江西南昌330022 河南师范大学电子与电气工程学院河南省光电传感集成应用重点实验室河南新乡453007

长周期光纤光栅作为一种重要的光无源器件,与所有光纤传感器一样具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、体积小、与光纤系统兼容等优点,在光纤传感与光纤通信领域都有广泛的应用。本文对长周期光纤光栅的模式耦合原理、理论分析方法、光栅... 详细信息

长周期光纤光栅作为一种重要的光无源器件,与所有光纤传感器一样具有抗电磁干扰、耐腐蚀、灵敏度高、体积小、与光纤系统兼容等优点,在光纤传感与光纤通信领域都有广泛的应用。本文对长周期光纤光栅的模式耦合原理、理论分析方法、光栅制备技术及其在光纤传感与光纤通信领域的主要应用进行了总结分析,其中制备技术主要总结了激光制备技术(包括紫外激光、二氧化碳激光、飞秒激光制备技术)与非激光制备技术(包括电弧放电、机械微弯、包层腐蚀、熔融拉锥、离子注入、超声调制技术),分别介绍了长周期光纤光栅在温度、应变、弯曲、扭转和环境折射率、生化传感等方面的应用,对于光纤通信领域的应用则侧重于全光纤滤波器、模式转换器、起偏器、模式耦合器等方面。本文是按照教程论文的形式撰写的,旨在为相关领域的学生、科研工作者提供一个系统的介绍。

关键词：光纤光学长周期光纤光栅模式耦合模式转换光纤传感器光纤通信

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淮南深地实验室分布式光纤地震立体台阵观测数据分析

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地球物理学报 2023年第7期66卷 2875-2886页

作者：包丰林融冰张宫博吕昊陈晓东张丽娜中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049 中国地震局地震研究所武汉430071

在淮南深地实验室布设了水泥固结的传感光缆,结合竖井中已有通信光缆,利用分布式光纤地震传感技术(DAS)构建了高密度的三分量立体台阵,开展了为期一年的连续观测.通过分析地下870 m的背景噪声记录,发现其日间变化幅度较小,这表明深地实... 详细信息

在淮南深地实验室布设了水泥固结的传感光缆,结合竖井中已有通信光缆,利用分布式光纤地震传感技术(DAS)构建了高密度的三分量立体台阵,开展了为期一年的连续观测.通过分析地下870 m的背景噪声记录,发现其日间变化幅度较小,这表明深地实验室受气压、温度和人类活动等的影响较小.然而,在低频段观测到明显增强的噪声,这给低频信号研究带来了一定困难.在连续记录中,识别出了多个地方震和区域震信号,尤其是获得了高质量的玛多地震P波信号.与共址地震仪数据的一致性表明DAS波形记录的可靠性.通过三分量DAS记录识别了Rayleigh面波信号,并利用多重滤波技术测量得到其群速度频散曲线;利用DAS应变率记录与共址宽频带地震仪的速度记录比值获得了相速度信息.两种方法测得的面波频散数据可用于研究速度结构.这些初步结果展现了深地实验室提供的超静环境以及三分量立体DAS台阵观测的优势,为后续进一步研究提供参考.

关键词：淮南深地实验室分布式光纤地震传感应变率背景噪声水平面波

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基于被动相位噪声补偿的自由空间光学频率传递

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导航定位与授时 2023年第3期10卷 66-71页

作者：仇子昂胡亮周子杰薛瑞旻陈建平吴龟灵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

针对自由空间光信号传输更易受到环境影响的特点，提出了一种被动相位噪声补偿技术。该方法利用探测往返传输的光信号与发射端参考信号拍频获得链路引入的相位噪声，在发射端通过声光移频器（acousto-optic modulator, AOM）对待传递信... 详细信息

针对自由空间光信号传输更易受到环境影响的特点，提出了一种被动相位噪声补偿技术。该方法利用探测往返传输的光信号与发射端参考信号拍频获得链路引入的相位噪声，在发射端通过声光移频器（acousto-optic modulator, AOM）对待传递信号移频取共轭即可在接收端获得相位稳定的光学频率信号。该方法避免了使用复杂的鉴相和伺服控制电路，使系统具有更快的补偿速度且没有鉴相范围的限制。实验结果表明，150 m的室外自由空间链路的平均时间1 s的附加频率不稳定度约为1.9×10-16,平均时间1 000 s的附加频率不稳定度约为4.6×10-19。该相位噪声补偿技术为高精度的自由空间光学频率传递提供了一个简单可靠的方案。

关键词：自由空间光学频率传递被动相位噪声补偿高精度时间频率传递光钟计量学

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模分复用系统中的CPR-MIMO-CMA算法研究

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光学学报 2023年

作者：杨步高田凤刘小东北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室天地互联与融合北京市重点实验室北京安科慧生科技有限公司

针对模分复用（Mode Division Multiplexing, MDM）系统中由于模式耦合引入的信道串扰的问题，提出一种基于信号相关峰提取的串扰相关比测量方法，并将串扰相关系数应用于多进多出恒模盲均衡算法（Correlation Peak Ratio Multiple Inpu... 详细信息

针对模分复用（Mode Division Multiplexing, MDM）系统中由于模式耦合引入的信道串扰的问题，提出一种基于信号相关峰提取的串扰相关比测量方法，并将串扰相关系数应用于多进多出恒模盲均衡算法（Correlation Peak Ratio Multiple Input Multiple Output Constant Modulus Algorithm,CPR-MIMO-CMA）中提升信道均衡效果。搭建了少模光纤传输的实验平台，利用CPR-MIMO-CMA算法对接收端数据进行处理，研究结果表明，在满足FEC（Forward Error Correction）为3.8×10-3的门限下，所提出的CPR-MIMO-CMA算法在LP01、LP11、LP21三模信道中比传统CMA算法分别具有1.3dB、0.9dB、1.0dB的性能增益，并且三个模式下的平均收敛时间减少约50%。

关键词：模分复用模间串扰信号相关峰模式均衡

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