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光通信研究 2025年

作者：张钰明杜江兵左文龙张文甲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天津航海仪器研究所天津市量子精密测量技术重点实验室

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案... 详细信息

【目的】光学陀螺仪在惯性导航、武器装备、航空航天等领域发挥着巨大作用，为满足随着目前无人机等小型化导航和控制应用对陀螺仪成本、尺寸、重量、功耗（C-SWaP）以及大规模制造能力要求的逐渐提高，本文面向干涉式集成光学陀螺方案设计并制造了米量级无波导交叉的氮化硅传感光波导芯片。【方法】通过多模波导的优化设计降低波导侧壁粗糙度对传输损耗的影响，通过多模欧拉弯曲优化将每个弯曲半径仅为150 μm的90度弯曲波导的模式串扰由-11.8降低到-40.0 dB，额外损耗由0.300 0降低到0.002 5 dB，利用垂直耦合和端面耦合避免了波导交叉。【结果】最终在4.30 mm×1.73 mm的氮化硅芯片面积下集成了1.01 m长度的传感波导，最低损耗为1.63 dB/m，散粒噪声受限条件下该器件可支持干涉式集成光学陀螺实现0.21 deg/s探测灵敏度。【结论】展示了本设计在干涉式集成光学陀螺应用中的光明前景。

关键词：氮化硅光子集成集成光学陀螺

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微波光子传感技术研究进展综述

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电子学报 2022年第4期50卷 769-781页

作者：王彬张伟锋赵双祥樊昕昱北京理工大学信息与电子学院雷达技术研究所北京100081 北京理工大学重庆创新中心重庆401120 新体制民用雷达重庆市重点实验室重庆401120 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

微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知... 详细信息

微波光子学是一门研究光与微波相互作用的新型交叉学科,旨在利用现代光学技术实现高频宽带微波信号产生、传输、处理和测量.其中,微波光子传感是微波光子学一个重要的研究领域,它采用光学传感器实现温度、应变、压力等传感参量光域感知,基于微波光子技术实现光域传感信息到微波域的线性映射和转换,结合微波信号处理技术实现传感信号解调,具有传感精度高、测量速度快等显著优势.本文系统性地回顾了微波光子传感技术最新研究进展,介绍了各类微波光子传感技术的基本工作原理,并展望了未来的研究方向和发展趋势.

关键词：微波光子传感器信号产生微波光子滤波频谱整形-波长时间映射分布式/准分布式传感集成微波光子

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“下一代超100G光接入网关键技术”专题前言

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光通信研究 2024年第1期 5-6页

作者：义理林付松年张俊文张德智贺志学上海交通大学上海交通大学电子信息与电气工程学院上海交通大学电子工程系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广东工业大学复旦大学复旦大学电磁波信息科学教育部重点实验室中国电信集团中国电信研究院网络技术研究所接入网络研究中心 FSAN国际标准组织鹏城实验室光通信系统研究所

宽带光接入网作为“十四五”信息化建设的“新基建”之一,是夯实经济社会高质量发展的“基石”。随着下一代互联网、云计算、物联网、B5G/6G、4K/8K高清视频等新兴业务的蓬勃发展,光纤接入网作为人、物和云互联互通的“最后一公里”,正...

宽带光接入网作为“十四五”信息化建设的“新基建”之一,是夯实经济社会高质量发展的“基石”。随着下一代互联网、云计算、物联网、B5G/6G、4K/8K高清视频等新兴业务的蓬勃发展,光纤接入网作为人、物和云互联互通的“最后一公里”,正在演绎一场更高速率、更大容量、更灵活和更广覆盖范围的深刻变革。层出不穷的新兴业务,使得光纤接入网的带宽需求呈现巨大的增长,业务形态更加灵活,这对光接入网通信系统的础——物理层的传输性能提出了更高的要求。单通道50 Gbit/s无源光网络(PON)标准化研究工作已基本完成,光接入系统向着更大容量、更高速率的方向发展,低成本、广覆盖、高灵活度的单通道超100G接入技术将成为下一代光接入网的研究目标,需要进一步探索新型调制与解调、机器学习先进算法、相干探测与新型多址复用等技术在光接入网的应用。

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“分布式光纤传感”专题前言

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光学学报 2024年第1期44卷 9-10+2页

作者：张旭苹何祖源饶云江南京大学南京大学“智能光传感与调控技术”教育部重点实验室南京大学江苏省分布式光纤传感技术与网络工程研究中心南京大学智慧城市研究院中国光学学会光电技术专业委员会中国仪器仪表学会 IEEE SPS Nanjing 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 IEEE OSA SPIE 电子科技大学光纤传感与通信教育部重点实验室中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会中国光学工程学会中国光学工程学会光纤传感技术专业委员会重庆大学光纤技术研究室电子科技大学光纤光学研究中心电子科技大学之江实验室光纤传感研究中心中油奥博(成都)科技有限公司

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿...

分布式光纤传感器是一种可以发挥传感合一独特优势的光纤传感器。它利用光纤中的背向散射感知光纤/光缆周边的温度、应变、振动等各种被测量沿着光缆的分布信息。基于分布式光纤传感，一条光缆能够成为一条连续的传感器，可同时获取沿着长达数十km甚至上百km的光缆各个位置处的被测量信息。例如，一条10 km长的光缆，如果用1 m的采样间隔进行测量，就成为1万个传感器。

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新型光接收系统架构:应用于超大容量低成本的短距光互连

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电信科学 2022年第7期38卷 43-56页

作者：计红林李雪阳贺志学胡卫生 William Shieh 鹏城实验室先进承载网络技术研究所广东深圳518055 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 墨尔本大学电气与电子工程系澳大利亚墨尔本3010

大规模数据中心等新兴网络基础设施的部署急需超大容量低成本的短距光互连系统。传统的直调直检系统拥有简单的接收机结构,但只能检测信号的强度信息,这限制了其系统容量的进一步扩展。经典的相干传输系统能够调制解调高阶信号进而实现... 详细信息

大规模数据中心等新兴网络基础设施的部署急需超大容量低成本的短距光互连系统。传统的直调直检系统拥有简单的接收机结构,但只能检测信号的强度信息,这限制了其系统容量的进一步扩展。经典的相干传输系统能够调制解调高阶信号进而实现大容量传输,但收/发端都需要昂贵的窄线宽激光器和高复杂度的数字信号处理,这阻碍了其在短距光互连中的广泛应用。新型的直接检测光接收系统旨在结合直接检测和相干检测两者的优点,弥补二者之间的研究空白。因此,新型的光接收系统架构主要基于自相干检测。介绍了新型单偏振、双偏振、少模光接收系统架构。该类新型的光接收系统不需要本振激光器且能通过直接检测恢复光场信号,实现超大容量低成本的短距光互连。

关键词：短距光互连直接检测自相干检测自零差相干检测模分复用传输

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非线性频率转换新原理新平台与新应用研究

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光学学报 2021年第1期41卷 277-301页

作者：陈险峰郑远林刘海港刘时杰李渊华赵晓晖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 济南量子技术研究院山东济南250101 山东师范大学光场调控及应用中心山东济南250358 江西师范大学物理系江西南昌330022 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201899

作为最早发现的非线性光学现象之一,非线性频率转换经过几十年的发展,从原理到应用均已不断成熟。非线性频率转换过程中新的相位匹配原理被不断提出和实现。除此之外,随着集成光学、结构光子学及量子光学等领域的不断发展,非线性频率转... 详细信息

作为最早发现的非线性光学现象之一,非线性频率转换经过几十年的发展,从原理到应用均已不断成熟。非线性频率转换过程中新的相位匹配原理被不断提出和实现。除此之外,随着集成光学、结构光子学及量子光学等领域的不断发展,非线性频率转换在各领域的研究和应用又重新焕发活力,并发挥着不可替代的作用。本篇综述围绕非线性频率转换主题,突出非线性频率转换的新原理、新平台与新应用研究,并以本团队研究成果为基础,介绍相关领域的研究进展,主要分为以下几个方面:非线性界面相位匹配新原理;结构光场非线性谐波调控;铌酸锂薄膜集成非线性光学新平台;单光子频率转换、光量子接口等新应用。

关键词：非线性光学非线性频率转换结构光子学集成光学量子光学

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我国光纤传感技术发展路线图

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光学学报 2022年第1期42卷 1-34页

作者：苑立波童维军江山杨远洪孟洲董永康饶云江何祖源靳伟刘统玉邹琪琳毕卫红桂林电子科技大学电子工程与自动化学院光子学研究中心广西桂林541004 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湖北武汉430074 武汉理工光科有限股份公司湖北武汉430000 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 国防科技大学气象海洋学院湖南长沙410000 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150001 电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室光纤光学研究中心四川成都611731 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 香港理工大学电机工程系中国香港999077 山东省光纤传感技术重点实验室齐鲁工业大学(山东省科学院)山东省科学院激光研究所山东济南250103 北京知觉科技有限公司北京100085 燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室河北秦皇岛066004

四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握... 详细信息

四十多年来,我国光纤传感技术在经济发展和市场需求的牵引下快速成长。针对我国光纤传感若干典型的细分技术领域,概括性地给出了各个细分技术的发展历程、技术现状及面临的主要问题,使读者能更好地理解我国光纤传感技术发展的样貌,把握我国光纤传感技术市场需求呈指数型增长的发展趋势。

关键词：传感器光纤传感技术细分技术领域指数发展规律发展趋势

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基于弱测量技术的Sagnac光路超短时间延迟测量研究

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量子光学学报 2016年第4期22卷 321-326页

作者：余扬黄靖正刘翔曾贵华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 上海交通大学量子信息感知与处理中心上海200240 上海航天控制技术研究所上海市空间智能控制技术重点实验室上海201109

本文通过理论分析和实验展现了如何利用弱值测量技术在Sagnac环路中进行超微小时延差测量。我们在Sagnac光路中插入两块半波片来模拟一个薄双折射晶体在两路光之间引起的时间延迟效应。按照弱测量理论的思想,通过对光的偏振进行合理的... 详细信息

本文通过理论分析和实验展现了如何利用弱值测量技术在Sagnac环路中进行超微小时延差测量。我们在Sagnac光路中插入两块半波片来模拟一个薄双折射晶体在两路光之间引起的时间延迟效应。按照弱测量理论的思想,通过对光的偏振进行合理的前后选择,我们成功地从光中心波长的位移计算出顺时针/逆时针传播光之间的时延差,与理论预期吻合。我们提出的方案为测量Sagnac光路中的各类时延效应提供了新思路。

关键词： Sagnac 弱测量弱值微小时延

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EOM波长相关性对相位编码光模数转换系统的影响

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光通信技术 2014年第4期38卷 54-56页

作者：高峰吴龟灵张进苏斐然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 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所成都621000

理论分析了调制器波长相关性对多波长相位编码光模数转换器性能的影响,并进行了仿真验证。分析了系统有效比特位数与通道数、通道间隔以及调制器臂长差之间的关系。

关键词：光模数转换相位编码电光调制器校正

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光源幅度抖动对时间波长交织OADC的影响

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光通信技术 2014年第5期38卷 27-30页

作者：沈璐旸张进苏斐然吴龟灵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 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所四川绵阳621000

研究了光源输出脉冲幅度和光谱能量分布的稳定性对时间波长交织光采样时钟幅度抖动的影响,进而得到了时间波长交织光模数转换有效比特与光源输出脉冲幅度的时域和频域特性的关系。对光源的幅度特性进行了实验测试分析,并在此基础上研究... 详细信息

研究了光源输出脉冲幅度和光谱能量分布的稳定性对时间波长交织光采样时钟幅度抖动的影响,进而得到了时间波长交织光模数转换有效比特与光源输出脉冲幅度的时域和频域特性的关系。对光源的幅度特性进行了实验测试分析,并在此基础上研究了通过定期检测校正提高系统有效比特的方案。

关键词：光模数转换光采样时钟幅度抖动时间波长交织有效比特数

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