检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2019年第11期39卷 91-98页

作者：李耀祖王目光郭玉箫牟宏谦北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

提出一种基于简化扩展卡尔曼滤波(EKF)的低复杂度、双偏振载波相位恢复算法,记为XY-EKF算法。XY-EKF算法通过估计并补偿两个偏振态之间的相位偏移,只利用X偏振态的实部和Y偏振态的虚部(或X偏振态的虚部和Y偏振态的实部)对两个偏振态进... 详细信息

提出一种基于简化扩展卡尔曼滤波(EKF)的低复杂度、双偏振载波相位恢复算法,记为XY-EKF算法。XY-EKF算法通过估计并补偿两个偏振态之间的相位偏移,只利用X偏振态的实部和Y偏振态的虚部(或X偏振态的虚部和Y偏振态的实部)对两个偏振态进行相位恢复,减少了卡尔曼滤波所需的信号分量。XY-EKF算法能够在保持估计准确度的前提下降低算法的复杂度。将XY-EKF算法应用于传输速率为224 Gbit/s的双偏振16QAM相干光传输系统,仿真结果表明,当激光器线宽和信号码元周期乘积分别为10^-5和10^-4时,XY-EKF算法与经典EKF算法具有等同的性能表现,而其复杂度相比经典EKF算法降低了1/3。在光信噪比一定的条件下,当误码率为3.8×10^-3时,XY-EKF算法的线宽容忍度比经典EKF算法提升了1 MHz。

关键词：光通信载波相位恢复卡尔曼滤波数字信号处理

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空分复用光纤放大器增益均衡技术研究进展

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光学学报 2021年第1期41卷 53-63页

作者：裴丽李祉祺王建帅解宇恒郑晶晶李晶宁提纲北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

随着第五代移动通信技术的正式商用,全球网络流量的需求呈爆炸式增长,传统单芯单模光纤通信系统的容量已接近香农极限,实现通信系统的升级扩容迫在眉睫。空分复用光纤通信系统基于空间维度复用,可有效解决未来通信系统的扩容难题,而空... 详细信息

随着第五代移动通信技术的正式商用,全球网络流量的需求呈爆炸式增长,传统单芯单模光纤通信系统的容量已接近香农极限,实现通信系统的升级扩容迫在眉睫。空分复用光纤通信系统基于空间维度复用,可有效解决未来通信系统的扩容难题,而空分复用光纤放大器是不可或缺的核心器件和研究焦点之一。当多信道功率增益不均衡时,功率差将会随传输距离的增加不断累积,导致中断概率和接收端误码率升高,最终直接影响系统的传输性能,如何实现增益均衡是空分复用光纤放大器所必须解决的关键问题。依据目前已报道的理论与实验研究,从光纤结构设计、折射率掺杂剖面优化和泵浦方式选择等多角度阐述了空分复用光纤放大器增益均衡的工作原理、特点和不足,从而为空分复用光纤通信系统的优化设计和性能的提升提供解决思路与技术方案。

关键词：光通信空分复用光放大器增益均衡

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高品质因数太赫兹超材料设计的仿真分析

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中国激光 2016年第1期43卷 148-153页

作者：邢维延凤平谭思宇刘硕李立朝北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种以非对称双开口环谐振器为基本单元的新型高品质因数Q太赫兹超材料结构。当入射电场为垂直极化时,所提出的结构在不同的太赫兹频段分别表现出束缚模谐振、混合模式谐振和偶极子谐振3种谐振响应,通过改变其单元结构的开口位置... 详细信息

提出了一种以非对称双开口环谐振器为基本单元的新型高品质因数Q太赫兹超材料结构。当入射电场为垂直极化时,所提出的结构在不同的太赫兹频段分别表现出束缚模谐振、混合模式谐振和偶极子谐振3种谐振响应,通过改变其单元结构的开口位置和水平金属微带线间的垂直距离可以调节3个谐振响应的品质因数和中心谐振频率。其中,束缚模谐振的品质因数最高可达40,相应的3 d B带宽约为11.1 GHz;混合模式谐振的品质因数可达16,相应的3 d B带宽约为62.4 GHz。这种具有高Q值的太赫兹超材料在高分辨率薄膜传感器、高性能窄带滤波器以及高频调制器中具有广泛的应用前景。

关键词：材料超材料品质因数太赫兹谐振

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高功率掺Tm^(3+)自相似脉冲激光器的仿真优化设计

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发光学报 2020年第6期41卷 719-728页

作者：石郑楠延凤平韩文国张鲁娜北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

利用非线性薛定谔方程(NLSE)为2μm掺Tm3+自相似脉冲激光器建立了一种新的数值模型。模型中,用NLSE描述脉冲在激光器中的产生和传播,利用MATLAB软件模拟了脉冲在激光腔内的演化特性,优化了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数,得... 详细信息

利用非线性薛定谔方程(NLSE)为2μm掺Tm3+自相似脉冲激光器建立了一种新的数值模型。模型中,用NLSE描述脉冲在激光器中的产生和传播,利用MATLAB软件模拟了脉冲在激光腔内的演化特性,优化了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数,得到了典型的2μm自相似脉冲的产生区域和特点。在最佳运行范围内,通过仿真得到了能量为7.87 nJ、脉宽为30.58 ps的具有严格正啁啾的高功率抛物线型脉冲。同时,分析了腔内净色散、增益系数和可饱和吸收体等参数对自相似脉冲产生的影响,并模拟了光栅器件进行色散补偿,使输出脉宽达到547 fs,脉冲峰值功率达到20.85 kW。本文为获得高功率自相似脉冲提供了指导性意见。

关键词： 2μm自相似脉冲非线性薛定谔方程数值模拟光纤光学

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光子晶体光纤长周期光栅的特性

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中国激光 2009年第3期36卷 699-704页

作者：陈卫国娄淑琴王立文李宏雷郭铁英简水生北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

将修正的矢量等效折射率模型和耦合模理论相结合,系统地研究了光子晶体光纤长周期光栅(PCFLPG)的特性。验证了光子晶体光纤长周期光栅的双谐振峰特性;定量地研究了光子晶体光纤结构参数如空气孔间距、相对孔径比和光栅参数如光栅周期、... 详细信息

将修正的矢量等效折射率模型和耦合模理论相结合,系统地研究了光子晶体光纤长周期光栅(PCFLPG)的特性。验证了光子晶体光纤长周期光栅的双谐振峰特性;定量地研究了光子晶体光纤结构参数如空气孔间距、相对孔径比和光栅参数如光栅周期、光栅长度、折射率调制深度和光栅啁啾量对光栅谐振峰强度和谐振波长的影响。研究结果为光子晶体光纤长周期光栅在光纤通信、光纤传感等方面的应用提供了理论依据。

关键词：光纤光学光纤光栅光子晶体光纤长周期光栅修正的矢量等效折射率模型耦合模理论

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无滤波高倍频光载毫米波生成技术

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光子学报 2020年第4期49卷 123-131页

作者：薛壮壮裴丽刘婷婷解宇恒李晶北京交通大学全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 北京交通大学光波技术研究所北京100044

提出了一种无滤波的高倍频光载毫米波生成方案.该方案未使用相关的光/电滤波器就可16倍频的毫米波信号.整个系统采用三平行的马赫-曾德尔调制器结构和单个马赫-曾德尔调制器级联,通过调整系统的参数可以很好地抑制所有冗余光边带,只留... 详细信息

提出了一种无滤波的高倍频光载毫米波生成方案.该方案未使用相关的光/电滤波器就可16倍频的毫米波信号.整个系统采用三平行的马赫-曾德尔调制器结构和单个马赫-曾德尔调制器级联,通过调整系统的参数可以很好地抑制所有冗余光边带,只留下高质量的8阶光边带,无需任何光/电滤波器就能够得到16倍频的高质量毫米波信号.另外,详细分析了系统的工作原理,并通过仿真验证了调制深度、消光比、移相器偏移以及调制器偏压对系统的影响.研究结果表明将2 Gbit/s的非归零码型数据与10 GHz的射频信号混频后作为马赫-曾德尔调制器的驱动信号,系统经过50 km光纤传输后的链路功率代价为1.0 dB,具有良好的传输性能.该方案对于无滤波的高倍频毫米波生成有一定的参考价值.

关键词：光载无线电毫米波 16倍频无滤波级联

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基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器

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光子学报 2020年第6期49卷 140-147页

作者：郝丹王建帅解宇恒朱可薛壮壮裴丽北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044 不详

为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨... 详细信息

为了在中红外区域实现气凝胶、七氟醚(麻醉剂重要成分)等物质的折射率检测,拓展折射率检测范围,提出了一种基于双芯光子晶体光纤的表面等离子体共振低折射率传感器.光子晶体光纤由两种大小不同的空气孔围绕中心气孔构成,通过对光纤抛磨,最外侧大空气孔直接与待测物质接触,实现基于金属外涂覆的折射率实时测量.采用全矢量有限元法对该传感器的理论模型进行分析,结果表明,在1.12~1.37折射率范围内,传感器的共振波长位于中红外区域2505~3181nm,最高灵敏度为12000nm/RIU,分辨率为8.33×10^-6.该传感器利用中红外波段实现了低折射率检测,并且获得了超宽的检测范围和较高的灵敏度,在化工检测、生物医学传感以及水环境监测等领域具有广泛的应用前景.

关键词：光纤传感表面等离子体共振有限元法光子晶体光纤折射率传感器

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支持10个模式的空气孔辅助型偏振保持少模光纤

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中国激光 2022年第17期49卷 83-94页

作者：薛宇勃李海粟刘亚静揭璐张宇姜有超任国斌裴丽北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

提出了一种空气孔辅助型偏振保持少模光纤,在椭圆环芯中心引入一个椭圆形空气孔,并在水平和竖直方向分别引入4个不同尺寸的圆形空气孔,以提高模式间的有效折射率差,实现多阶模式间无串扰偏振保持传输。通过数值仿真研究了4个圆形空气孔... 详细信息

提出了一种空气孔辅助型偏振保持少模光纤,在椭圆环芯中心引入一个椭圆形空气孔,并在水平和竖直方向分别引入4个不同尺寸的圆形空气孔,以提高模式间的有效折射率差,实现多阶模式间无串扰偏振保持传输。通过数值仿真研究了4个圆形空气孔的尺寸和位置、环形纤芯的尺寸和椭圆率以及椭圆形空气孔的尺寸和椭圆率对偏振保持传输性能的影响。经过参数优化设计,所提光纤在1520~1600nm波段内满足所有相邻模式间的有效折射率差Δn_(eff)均高于1.0×10^(-4),色散为17.6~51.3ps/(nm·km)。所提光纤在大容量空分复用通信技术中具有良好的应用前景。

关键词：光纤光学偏振保持空气孔辅助空分复用少模光纤

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Mamyshev同步光谱可重叠多波长脉冲光纤激光器

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中国激光 2020年第8期47卷 8-19页

作者：李荣华马泽航唐城田魏淮北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

采用基于多级级联的非线性展宽和偏移滤波的Mamyshev腔,提出了同步光谱可重叠多波长光纤激光器,该单腔环形结构解决了传统多波长激光器中增益竞争和同步输出困难的问题。通过数值仿真,实现了中心波长分别为1035,1040,1045,1050 nm的四... 详细信息

采用基于多级级联的非线性展宽和偏移滤波的Mamyshev腔,提出了同步光谱可重叠多波长光纤激光器,该单腔环形结构解决了传统多波长激光器中增益竞争和同步输出困难的问题。通过数值仿真,实现了中心波长分别为1035,1040,1045,1050 nm的四波长脉冲的输出,每个波长的脉冲光谱宽度均为7 nm(大于相邻中心波长的间隔),峰值功率(在外部线性压缩之前)为0.9~1.0 kW,脉冲宽度约为0.28 ps。通过优化滤波器,讨论了对应的多波长输出,并分析了波长排列顺序对传输函数以及系统效率的影响。

关键词：激光器多波长 Mamyshev腔增益竞争同步输出光谱重叠

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利用神经网络实现多模光纤传输散斑的识别

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光学学报 2020年第13期40卷 8-15页

作者：卢顺谭中伟刘艳杨婧雅张利伟牛慧北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室北京100044

搭建实验平台,把26个字母的图像传入光纤,并在输出端采集散斑图.把散斑图展开到HSV色彩空间中,单使用V分量进行分类能达到不错的分类准确率,且能缩减训练时长.在预处理后,分别使用具有不同层数卷积结构的神经网络、卷积神经网络和支持... 详细信息

搭建实验平台,把26个字母的图像传入光纤,并在输出端采集散斑图.把散斑图展开到HSV色彩空间中,单使用V分量进行分类能达到不错的分类准确率,且能缩减训练时长.在预处理后,分别使用具有不同层数卷积结构的神经网络、卷积神经网络和支持向量机(CNN+SVM)算法、SVM算法对散斑图进行分类.测试结果发现,使用4420张散斑图作为训练集,3层卷积结构的神经网络的识别准确率为88%,4层卷积结构的神经网络的识别准确率为95%,CNN+SVM算法的识别准确率为98%,而SVM算法的识别准确率达到了100%.实验结果表明,把机器学习算法应用在光信号上,同样可以对多模光纤散斑图进行分类,当图像特征相对明显时,直接使用SVM算法对光纤输出散斑进行识别,可以大大提升多模光纤输出散斑图的识别准确率.

关键词：光纤光学光纤成像散斑图深度学习 SVM算法

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