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全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议

作者：董毅谢玮霖秦杰周潜石宏宵周海军祝尊振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

光学锁相环(OPLL)是一种利用电反馈控制方法对光信号的频率及相位进行锁定的技术,其目的是实现两个或多个不同的光载波之间相位的同步。光学锁相环以其能够主动抑制激光器的相位噪声、以及体积小、功耗低等特点,在相干光通信、相干光测... 详细信息

光学锁相环(OPLL)是一种利用电反馈控制方法对光信号的频率及相位进行锁定的技术,其目的是实现两个或多个不同的光载波之间相位的同步。光学锁相环以其能够主动抑制激光器的相位噪声、以及体积小、功耗低等特点,在相干光通信、相干光测量、微波光子学和相干功率合成等领域具有重要的应用需求。本文介绍了光学锁相环技术的应用背景和基础理论,重点分析了零差和外差光锁相环的特点及其应用场合;讨论了环路带宽、相位余量等环路参数对锁相环稳态误差、噪声性能和系统稳定性的影响;比较了基于不同激光调频方式的光压控振荡器的性能。在光学锁相环应用方面,重点介绍了光锁相环技术在光调频连续波(OFMCW)测量和空间激光通信中的应用以及最新的研究成果。介绍了基于外差式光学锁相环的宽范围扫频窄线宽激光的生成方法,以及光学锁相环在激光动态线宽压缩方面的关键性作用。介绍了基于科斯塔斯光学锁相环的高灵敏度零差相干光接收技术。

关键词：光学锁相环光锁相环相干光

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基于水印位的信道估计对100 Gb/sPDM-DQPSK光通信系统中低密度奇偶校验码纠错性能的提升

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中国激光 2014年第6期41卷 141-147页

作者：李超张文博张晓光席丽霞唐先锋何文雪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 北京邮电大学理学院北京100876

针对高速光通信系统中高斯白噪声和偏振模色散(PMD)引起的干扰问题,研究了一种改进的前向纠错方法,通过向低密度奇偶校验(LDPC)码中插入具有固定信息的比特位("水印位")来估计信道,并将其与译码算法结合构成新的算法。研究发... 详细信息

针对高速光通信系统中高斯白噪声和偏振模色散(PMD)引起的干扰问题,研究了一种改进的前向纠错方法,通过向低密度奇偶校验(LDPC)码中插入具有固定信息的比特位("水印位")来估计信道,并将其与译码算法结合构成新的算法。研究发现,若以误比特率(BER)低于10-9为标准,则在纠错性能方面,高斯信道中含16、32位水印位的LDPC码与卡方信道中传统的LDPC码相比,所需的光信噪比(OSNR)值可分别减少约0.25dB、0.35dB;当考虑高速光通信中的PMD时,在差分群时延(DGD)为20ps和30ps时,含16、32位水印位的LDPC码与传统LDPC码字相比,所需OSNR值可分别减少约0.63dB、0.98dB和1.16dB、1.87dB。

关键词：光通信信道估计低密度奇偶校验码前向纠错偏振模色散

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聚合物光波导制备及性能测试

聚合物光波导制备及性能测试

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全国第17次光纤通信暨第18届集成光学学术会议

作者：徐晓马麟杜江兵何祖源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

为了满足数据中心及高性能计算机带宽持续快速增长而产生的高性能互连需求,光互连技术引起了研究人员的广泛关注,并逐渐取代传统的电互连,不断向更短距互连应用领域渗透。集成了聚合物光波导的印刷电路板(Optical Printed Circuit Board... 详细信息

为了满足数据中心及高性能计算机带宽持续快速增长而产生的高性能互连需求,光互连技术引起了研究人员的广泛关注,并逐渐取代传统的电互连,不断向更短距互连应用领域渗透。集成了聚合物光波导的印刷电路板(Optical Printed Circuit Board,OPCB)因其具有柔韧性好、密度高、带宽大、与电路板的兼容性好、适合大规模批量生产等特点,有望成为短距光互连应用领域中的关键器件。而如何提高聚合物光波导性能成为近年来研究的热点。本文选用紫外固化型环氧树脂,采用光刻技术在FR-4基板上制备了平行排布的聚合物光波导,并研究了制备工艺对其传输性能的影响以及系统的错位容限。实验结果表明光波导在错位容限方面性能优异,当输入端错位±5?m时,系统增加的插入损耗小于0.2 d B。

关键词：聚合物光波导光互连光刻技术

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虚拟数据中心的功率有效嵌入算法(英文)

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光子学报 2014年第7期43卷 62-67页

作者：闫芳芳李东胡卫生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

针对虚拟化技术中,数据中心能源消耗问题,本文研究功率有效的虚拟数据中心嵌入算法.该算法由功率感知嵌入算法、准入策略算法和碎片整理算法三部分组成.在树形网络拓扑结构中,提出功率感知的嵌入算法,得到虚拟数据中心的最低功耗嵌入方... 详细信息

针对虚拟化技术中,数据中心能源消耗问题,本文研究功率有效的虚拟数据中心嵌入算法.该算法由功率感知嵌入算法、准入策略算法和碎片整理算法三部分组成.在树形网络拓扑结构中,提出功率感知的嵌入算法,得到虚拟数据中心的最低功耗嵌入方式;在动态虚拟网络业务环境中,一般嵌入算法会造成功率波动,通过业务接入策略减少功率波动;随着业务动态地进入和离开,物理网络中出现计算资源碎片,提出碎片整理算法,通过虚拟机迁移的方法,提高服务器的利用率.仿真和评估证明:随着时间的推移,算法能减少功率开支并有效降低功率波动.

关键词：数据中心虚拟化嵌入算法带宽保障接入控制

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一种基于交趾型PN结的Si基微盘电-光调制器

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光电子．激光 2014年第6期25卷 1075-1079页

作者：周砚扬周林杰孙晓萌朱海珂谢静雅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

制备了一种与CMOS工艺相兼容的Si基微盘电-光调制器,通过使用微盘谐振腔结构减小器件尺寸,使用交趾型PN结扩大光模式与电场的交叠以增强等离子色散效应。调制器的测试结果表明,谐振峰随反向偏置电压增大而逐渐红移,在原谐振波长处可获... 详细信息

制备了一种与CMOS工艺相兼容的Si基微盘电-光调制器,通过使用微盘谐振腔结构减小器件尺寸,使用交趾型PN结扩大光模式与电场的交叠以增强等离子色散效应。调制器的测试结果表明,谐振峰随反向偏置电压增大而逐渐红移,在原谐振波长处可获得约为9dB消光比;在1.5V反向偏置电压、输入信号为峰峰值3V的伪随机码下,实现10Gbit/s调制速率,功耗为44.1pJ/bit。

关键词：光通信 Si基微盘谐振腔光调制器交趾PN结

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折射率环状分布光纤中基于高阶贝塞尔函数的轨道角动量模式分析

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中国激光 2014年第12期41卷 113-118页

作者：张霞宿晓飞张磊席丽霞张晓光白成林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 聊城大学山东省光通信科学与技术省重点实验室山东聊城252000

根据轨道角动量(OAM)密度的定义,推导出高阶贝塞尔光束和高阶拉盖尔高斯光束一样具有轨道角动量,且不存在发散角的问题,并基于该理论提出了一种适合基于高阶贝塞尔函数的OAM光束传输的折射率环状分布的光纤结构。理论分析了在这种折射... 详细信息

根据轨道角动量(OAM)密度的定义,推导出高阶贝塞尔光束和高阶拉盖尔高斯光束一样具有轨道角动量,且不存在发散角的问题,并基于该理论提出了一种适合基于高阶贝塞尔函数的OAM光束传输的折射率环状分布的光纤结构。理论分析了在这种折射率环状分布结构的光纤中可能传输的OAM模式,并且仿真得出了这几个OAM模式的强度分布图和相位分布图。理论分析的结果表明,光纤中可以传输的模式数目并不单纯随着某一个光纤结构参数的改变呈线性变化,而是取决于折射率环状分布光纤内径和外径分别对应的归一化频率V1和V2的区间内所有阶贝塞尔函数根的总数目。

关键词：光通信轨道角动量高阶贝塞尔函数光纤模式

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双基地声呐发射声屏蔽技术

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哈尔滨工程大学学报 2015年第9期36卷 1177-1182页

作者：芦嘉生雪莉凌青董伟佳伍飞云孙筱逸哈尔滨工程大学水声技术重点实验室黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院黑龙江哈尔滨150001 复杂舰船系统仿真重点实验室北京100161 厦门大学水声通信与海洋信息技术教育部重点实验室福建厦门361005

基线附近区域为双基地声呐的探测盲区,当目标位于基线区域时,目标回波与强直达波干扰同时同向到达,基于空域滤波等的传统直达波抑制方法失效。为实现双基地声呐对盲区内目标的探测,提出了一种适用于多发射阵元系统的发射声屏蔽技术。发... 详细信息

基线附近区域为双基地声呐的探测盲区,当目标位于基线区域时,目标回波与强直达波干扰同时同向到达,基于空域滤波等的传统直达波抑制方法失效。为实现双基地声呐对盲区内目标的探测,提出了一种适用于多发射阵元系统的发射声屏蔽技术。发射声屏蔽技术利用目标回波与直达波相异的多途信道结构特性,自动屏蔽在接收站位置处的直达波而不影响目标回波,且不需接收站进行任何后续处理。在已知回波信道信息时,发射声屏蔽技术可进一步实现对回波信号的聚焦,提高信干比。仿真结果表明,在不同信道条件下发射声屏蔽均能有效抑制直达波干扰。利用发射声屏蔽技术,双基地声呐能够实现对基线区内目标的检测。

关键词：发射声屏蔽双基地声呐盲区目标探测直达波抑制自屏蔽信号正交匹配追踪

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多层卫星网络中的管理策略研究

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计算机技术与发展 2015年第7期25卷 1-4,10页

作者：张承郭薇赵艳彬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 上海卫星工程研究所上海200240

多层卫星网络已逐渐成为人们研究的重点,而其中一个重要的主题就是如何降低网络管理的复杂度和成本。对此,文中提出了一种分轨分簇的管理策略,即每个轨道上选择一个簇头管理该轨道上的卫星,而高层管理卫星只需管理每个轨道上的簇头。与... 详细信息

多层卫星网络已逐渐成为人们研究的重点,而其中一个重要的主题就是如何降低网络管理的复杂度和成本。对此,文中提出了一种分轨分簇的管理策略,即每个轨道上选择一个簇头管理该轨道上的卫星,而高层管理卫星只需管理每个轨道上的簇头。与传统的覆盖分域策略相比,这种分轨分簇方式减少了管理卫星数目,并且降低了管理层星座的复杂度。此外,通过仿真分析还发现,分轨分簇的管理策略降低了管理卫星管理域变化的频度,而路由收敛时间并没有受到很大影响。

关键词：管理策略覆盖分域分轨分簇卫星数目管理效率

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基于铌酸锂光子晶体负折射偏振分束器的设计

基于铌酸锂光子晶体负折射偏振分束器的设计

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上海市激光学会2015年学术年会

作者：段斯琪陈玉萍朱传义陈险峰 “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系

偏振分束器能够将相互正交的两种偏振模式的光束分离并且使其沿不同的方向传播。基于光子晶体的偏振相关性,提出了一种基于铌酸锂的二维光子晶体偏振分束器的结构模型,设计出了锲形角为60。的锲形结构。该偏振分束器可实现TE模和TM模的... 详细信息

偏振分束器能够将相互正交的两种偏振模式的光束分离并且使其沿不同的方向传播。基于光子晶体的偏振相关性,提出了一种基于铌酸锂的二维光子晶体偏振分束器的结构模型,设计出了锲形角为60。的锲形结构。该偏振分束器可实现TE模和TM模的完全分离,具有偏振消光比高和透射率高的特点。本文通过平面波展开法和有限差分时域法,系统的研究了光子晶体偏振分束器的工作原理和角度带宽以及波长带宽。首先,基于TE模和TM模的带隙分布不同,模拟出了TE模和TM模的禁带结构与光子晶体波导宽度系数的关系,建立了波导宽度系数为0.6的二维铌酸锂光子晶体模型。同时利用有限差分时域法,对TE模和TM模在光子晶体结构中的传播情况进行模拟,该二维光子晶体模型能够实现TE模和TM模的完全分离,且TE模和TM模的透光率均达到90%以上。另外,讨论了当该偏振分束器在满足TE模和TM模完全分离以及高透光率的情况下的角度带宽以及波长带宽。

关键词：光子晶体偏振分束器铌酸锂

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多脉冲飞秒激光深小孔加工方法研究

多脉冲飞秒激光深小孔加工方法研究

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上海市激光学会2015年学术年会

作者：胡梦宁陈玉萍葛励成张晋平陈险峰 “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系

飞秒激光与金属相互作用时,由于飞秒激光具有能量沉积快、热扩散面积小等优势而受到广泛关注。本文考虑到需要加工大深径比的厚的材料的实际情况,采用三维双温模型对超短脉冲加工进行了理论预测,并在实验上予以验证。在实验与理论中均... 详细信息

飞秒激光与金属相互作用时,由于飞秒激光具有能量沉积快、热扩散面积小等优势而受到广泛关注。本文考虑到需要加工大深径比的厚的材料的实际情况,采用三维双温模型对超短脉冲加工进行了理论预测,并在实验上予以验证。在实验与理论中均发现激光能量密度和脉冲个数是影响小孔形貌和深度的主要因素,而脉冲的聚焦半径是影响小孔孔径的要素,并且烧蚀阈值在多脉冲烧蚀情况下会明显低于单脉冲烧蚀。最后,理论分析了高斯-贝塞尔光束在不同的产生条件下的轴上光强分布,相比于高斯光束,如若利用贝塞尔光束对铝膜进行加工,高深径比很容易实现。飞秒激光和物质的相互作用是利用光子、电子、声子进行能量传递。双温模型利用两个耦合的热传导方程描述电子与晶格的温度变化,是对飞秒激光与材料的相互作用过程的理论表征,基于飞秒激光的高斯分布,本文采用的三维双温模型改进了加工激光的腰斑半径,即随着加工深度的变化,激光的腰斑半径也会随着改变。利用三维模型,可对单脉冲超短激光作用的金属铝上的电子与晶格温度进行模拟,当铝片的温度超过热动力学平衡阈值(5720K)时,材料被去除。理论与实验中,我们均对加工参数激光能量密度、脉冲个数、聚焦半径进行改变,得出了比较吻合的结果。即影响小孔形貌和深度的主要因素有激光能量密度和脉冲个数,而影响小孔孔径的主要因素是脉冲的聚焦半径。此外,我们还模拟了打穿一定厚的铝片需要的脉冲个数和激光能量密度的关系图以及不同激光能量密度下深径比与脉冲个数的关系图。在飞秒激光微加工过程中,烧蚀阈值也是我们不得不考虑的因素。本文中,通过烧蚀速率对激光能量密度的对数关系重新计算多脉冲加工的烧蚀阈值。激光能量密度比烧蚀阈值大时可以用单脉冲烧蚀深度表示烧蚀速率,通过理论计算,我们可以得出多脉冲烧蚀阈值比单脉冲烧蚀阈值低的结论,这可能是由于累积效应造成的。最后,我们提出了使用高斯-贝塞尔光束进行微加工。利用零阶贝塞尔光束在最大准直距离内的无衍射特性可以较高斯光束而言更加容易实现高深径比。我们采用高斯光束入射到锥形透镜上产生高斯-贝塞尔光束,当高斯-贝塞尔光束为半径5mm,锥形透镜底角为1°,折射率为1.45,入射激光波长为1030nm,可得到50mm左右的聚焦深度,再通过显微镜可理论上产生3mm的聚焦深度,3.6μm的光斑半径,很容易实现高深径比。

关键词：飞秒激光微加工深径比三维双温模型高斯-贝塞尔光束

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