检索结果-内蒙古大学图书馆

电子学报 2025年第1期53卷 41-50页

作者：赵义轩李昶张璇潘廷炀段冰杨大全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 北京邮电大学信息与通信工程学院北京100876

作为回音壁模式(Whispering Gallery Mode,WGM)光学微腔的重要参数之一,超高的品质因子意味着微腔可以在非线性光学、相干光通信以及微波光子学等领域具备更优异的特性,更广阔的应用前景.为了提高微腔的品质因子,本文基于自动化程序控... 详细信息

作为回音壁模式(Whispering Gallery Mode,WGM)光学微腔的重要参数之一,超高的品质因子意味着微腔可以在非线性光学、相干光通信以及微波光子学等领域具备更优异的特性,更广阔的应用前景.为了提高微腔的品质因子,本文基于自动化程序控制微腔制备,并优化了抛光以及退火工艺,所制备得到的二氧化硅微棒腔具有超高品质因子、低成本、高效率等特点,品质因子最高可达3×10^(9).基于集成温控的模块化封装方案,提高了微腔耦合系统的抗干扰能力,1 h的频率偏移量可以降低为原来的1/10.超高品质因子带来了超低的非线性效应阈值功率(低至266μW),本文基于微棒腔产生的克尔光频梳进行了传感应用实验,实现了传感灵敏度为8.40 pm/℃,测量范围超过30℃的环境温度多模传感.本文的研究成果为高精度传感、大容量光通信、低阈值激光器等应用提供了强有力的工具.

关键词：回音壁模式(WGM) 超高品质因子微腔自动化制备微腔封装光频梳传感

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基于离体神经网络的生物智能计算:关键技术与研究现状(特邀)

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红外与激光工程 2025年第3期54卷 93-113,I0001页

作者：杜金帅邓寅曹世阳陆泽营李杰韩卓周晋民王棵桂丽丽徐坤北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室北京100876

随着人工智能(AI)的快速发展,其高能耗、低解释性和灵活性不足等问题日益凸显。生物神经网络(Biological Neural Networks,BNN)因其基于真实生物神经元的动态可塑性和自适应性,成为突破AI瓶颈的重要研究方向。离体培养的BNN通过精确的... 详细信息

随着人工智能(AI)的快速发展,其高能耗、低解释性和灵活性不足等问题日益凸显。生物神经网络(Biological Neural Networks,BNN)因其基于真实生物神经元的动态可塑性和自适应性,成为突破AI瓶颈的重要研究方向。离体培养的BNN通过精确的培养技术和先进的调控手段,为理解生物大脑的信息处理机制以及开发新型智能系统提供了实验平台。文中系统地综述了离体BNN的培养方法及功能优化技术,包括二维和三维培养方式,以及模块化网络构建与连接调控方法。详细探讨了电学刺激、光学刺激和化学刺激等信号输入技术,以及细胞内外动作电位记录、钙荧光成像等信号输出技术。此外,还分析了BNN在静态任务(如语音识别)和实时交互任务(如神经机器人控制)中的应用实例,展示了其在动态学习、复杂模式识别和实时任务适应中的潜力。最后,总结了当前基于BNN的生物智能计算研究的主要挑战,提出了未来研究的方向,希望为未来生物智能计算的研究与发展提供一定启示。

关键词：生物神经网络离体培养双向通信技术生物智能计算

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面向智算中心间互联的光网络关键技术研究

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电信科学 2025年第04期 3-19+2页

作者：李韫瑄杨亚萍涂佳一顾仁涛纪越峰北京邮电大学信息与通信工程学院北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室

智算中心作为大模型应用的关键算力基础设施，其高效运行依赖于高性能的光网络传输底座。然而，智算中心间光网络面临包括高实时性、高突发性和高可靠性的三重互联需求带来的诸多技术挑战。基于此，需要以高实时资源分配技术，助力智算... 详细信息

智算中心作为大模型应用的关键算力基础设施，其高效运行依赖于高性能的光网络传输底座。然而，智算中心间光网络面临包括高实时性、高突发性和高可靠性的三重互联需求带来的诸多技术挑战。基于此，需要以高实时资源分配技术，助力智算光网络资源分配突破局部调度限制，以应对业务传输与调度时延挑战；以自适应协同优化技术，引导网络从被动调整向主动协同持续发展，以应对业务动态高突发性挑战；以前摄性故障恢复技术，推动网络从被动恢复故障向主动干预有序演进，以应对智算光网络的高可靠性挑战。展望未来，高实时大规模调度技术、算网深度协同技术和智算数字孪生技术，将为智算中心间互联的进一步发展提供新的机遇。

关键词：智算中心资源分配网络优化故障恢复

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fgOTN应用于智算中心互联研究综述

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电信科学 2025年第1期41卷 26-41页

作者：史庆娜王佳雪李诗语蔡梦茹刘晓东尹珊黄善国北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室北京 100876 北京邮电大学电子工程学院北京 100876

随着智算中心数据流量和业务需求的快速增长,高效、灵活的网络解决方案成为关键.细颗粒光传送网(fine grain optical transport network,fgOTN)作为同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)技术的接续与光传送网(optical trans... 详细信息

随着智算中心数据流量和业务需求的快速增长,高效、灵活的网络解决方案成为关键.细颗粒光传送网(fine grain optical transport network,fgOTN)作为同步数字体系(synchronous digital hierarchy,SDH)技术的接续与光传送网(optical transport network,OTN)技术的扩展,被应用于智算中心互联,以满足其灵活调度、高效传输、严格安全隔离和低时延等多重需求.首先,介绍了fgOTN的基本概念、技术架构及应用场景,随后,阐述了智算中心的相关概念、体系架构、关键技术及应用场景.在此基础上,重点探讨了fgOTN在智算中心互联中的应用,旨在促进智算中心间数据传输的高效、可靠.最后,论述了fgOTN应用于智算中心互联的研究方向和发展趋势.

关键词：细颗粒光传送网智算中心互联应用场景

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基于离体神经网络的生物智能计算：关键技术与研究现状(特邀)

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红外与激光工程 2025年第3期 102-122页

作者：杜金帅邓寅曹世阳陆泽营李杰韩卓周晋民王棵桂丽丽徐坤北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室

随着人工智能(AI)的快速发展，其高能耗、低解释性和灵活性不足等问题日益凸显。生物神经网络(Biological Neural Networks, BNN)因其基于真实生物神经元的动态可塑性和自适应性，成为突破AI瓶颈的重要研究方向。离体培养的BNN通过精确... 详细信息

随着人工智能(AI)的快速发展，其高能耗、低解释性和灵活性不足等问题日益凸显。生物神经网络(Biological Neural Networks, BNN)因其基于真实生物神经元的动态可塑性和自适应性，成为突破AI瓶颈的重要研究方向。离体培养的BNN通过精确的培养技术和先进的调控手段，为理解生物大脑的信息处理机制以及开发新型智能系统提供了实验平台。文中系统地综述了离体BNN的培养方法及功能优化技术，包括二维和三维培养方式，以及模块化网络构建与连接调控方法。详细探讨了电学刺激、光学刺激和化学刺激等信号输入技术，以及细胞内外动作电位记录、钙荧光成像等信号输出技术。此外，还分析了BNN在静态任务(如语音识别)和实时交互任务(如神经机器人控制)中的应用实例，展示了其在动态学习、复杂模式识别和实时任务适应中的潜力。最后，总结了当前基于BNN的生物智能计算研究的主要挑战，提出了未来研究的方向，希望为未来生物智能计算的研究与发展提供一定启示。

关键词：生物神经网络离体培养双向通信技术生物智能计算

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布里渊分布式光纤传感技术性能评估与优化研究进展(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 200-224页

作者：靳思梦杨智生王晴陆一锋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

布里渊光时域分析仪(Brillouin Optical Time-Domain Analyzer, BOTDA)和布里渊光时域反射计(Brillouin Optical Time-Domain Reflectometer, BOTDR)是分布式布里渊光纤传感技术的两大核心技术，基于布里渊散射效应对外界物理量(如温度和应变)进行高精度的分布式监测，近年来在结构健康监测、环境监测、油气管道检测以及地质灾害预警等领域得到了广泛的应用。信噪比是最终决定BOTDA/R系统综合传感性能的关键参数，对系统信噪比的全面分析是优化系统综合性能的基石。文中研究旨在系统性地综述BOTDA/R系统中的信噪比表现与优化方法，基于已有的信噪比模型，梳理并总结了影响系统信噪比性能的主要参数及其相应的优化极限，如泵浦脉冲峰值功率、探测光功率、本振光功率等，并探讨了对探测和采集的要求以及后处理方法的优化方案。通过建立一套系统性的优化框架，为经典BOTDA/R系统的极限性能的实现提供了理论指导，也为更先进的传感方案(如基于光脉冲编码的传感系统)的分析与优化奠定了基础。

关键词：光纤光学分布式光纤传感布里渊散射信噪比

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并行化的多目标优化海缆路由规划算法研究

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光通信研究 2025年第2期2期(17)卷 105-109页

作者：蒋佳芮赵赞善段茂生高冠军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 中国科学院声学研究所南海研究站海口570105 陵水海洋信息海南省野外科学观测研究站海南陵水572423

【目的】文章为了解决传统蚁群优化(ACO)算法更新同一张地图导致无法并行规划的缺陷,提出了一种并行多目标优化海缆路由规划算法,实现了局部区域的精细规划。【方法】文章采用分治思想将目标海域的栅格地图分割成多个栅格子图,建立了并... 详细信息

【目的】文章为了解决传统蚁群优化(ACO)算法更新同一张地图导致无法并行规划的缺陷,提出了一种并行多目标优化海缆路由规划算法,实现了局部区域的精细规划。【方法】文章采用分治思想将目标海域的栅格地图分割成多个栅格子图,建立了并行化多目标优化海缆路由规划算法模型,并对模型关键参数进行优化,然后在最佳模型参数下,利用并行化蚁群优化(PACO)算法进行海底光缆路由规划,统计了Pareto前沿解下的海底光缆路由方案。【结果】仿真结果表明,并行多目标优化算法模型在分块数量为6,蚁群规模大小为150时,获得最佳的搜索能力和效率。PACO算法规划的海底光缆路由与传统ACO算法相比在相同风险条件下节省了33.9%的成本,且路由成本均小于传统ACO算法,路由最大成本与传统ACO算法的最小成本相比还降低了20.6%,同时相应的风险降低了65.8%。【结论】在多目标海底光缆路由规划中,与传统ACO算法相比,PACO算法不仅在规划结果上更优,而且运算时间效率提高至少8倍。

关键词：海缆路由规划并行蚁群优化算法多目标优化

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1310 nm波段的高速大功率改进型单行载流子光探测器

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光电子·激光 2025年第06期 561-567页

作者：谭述虎王雪洁黄永清刘凯段晓峰任晓敏北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信全国重点实验室

为了降低光载无线通信(radio over fiber, RoF)系统的复杂性和商用成本，本文设计了具有双高斯掺杂吸收层的改进型单行载流子(modified uni-traveling carrier, MUTC)光探测。该探测器工作在1 310 nm波段，通过电场调控实现了高速大功... 详细信息

为了降低光载无线通信(radio over fiber, RoF)系统的复杂性和商用成本，本文设计了具有双高斯掺杂吸收层的改进型单行载流子(modified uni-traveling carrier, MUTC)光探测。该探测器工作在1 310 nm波段，通过电场调控实现了高速大功率输出，可直接驱动天线发射信号。在-8 V偏压下，直径为20μm的光探测器可实现30.9 GHz的3 dB带宽，0.82 A/W的响应度，在15 GHz、20 GHz下的峰值射频(radio frequency, RF)输出功率分别为34.8 dBm、34.4 dBm。

关键词： 1 310 nm波段双高斯掺杂吸收层改进型单行载流子(MUTC)光探测器大功率

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物理信息神经网络驱动的光纤非线性建模

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红外与激光工程 2023年第12期52卷 244-254页

作者：罗霄张民蒋啸天宋裕琛张希萌王丹石北京邮电大学信息光子学与光通信全国重点实验室北京100876

近年来,在计算物理领域提出了一种具有变革意义的利用神经网络直接求解微分方程的方案——物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN),引起了广泛关注,并且已经在多个领域的微分方程相关的问题中都得到了成功的验证。着... 详细信息

近年来,在计算物理领域提出了一种具有变革意义的利用神经网络直接求解微分方程的方案——物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN),引起了广泛关注,并且已经在多个领域的微分方程相关的问题中都得到了成功的验证。着眼于光纤非线性的建模,针对光纤中:光信号传输时受损耗、色散以及非线性等多种物理效应影响而发生演化;受激拉曼散射引起的功率转移;光模场在多种几何结构光纤中的分布与传输这三个场景展开研究。在数学上,这三个场景的控制方程分别为:非线性薛定谔方程、受激拉曼散射常微分方程以及傍轴亥姆霍兹方程,文中先后呈现了利用PINN求解这三个方程的具体实施方案及结果,并与数值方法进行对比分析,二者结果显示出较高的一致性,且PINN具备更低的计算复杂度。PINN作为一种精准、高效的微分方程求解框架,在未来有潜力推进光纤非线性建模的发展。

关键词：光纤非线性科学计算物理信息神经网络非线性薛定谔方程受激拉曼散射傍轴亥姆霍兹方程

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具有新型低损耗电极PIN光探测器的研究

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聊城大学学报（自然科学版） 2025年第1期38卷 23-33页

作者：位健牛慧娟陈庆涛李沅昊刘凯段晓峰黄永清聊城大学物理科学与信息工程学院山东聊城252059 聊城大学山东省光通信科学与技术重点实验室山东聊城252059 蒙特利尔综合理工学院电气工程系 Poly-Grames研究中心加拿大蒙特利尔H3T 1J4 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

基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料... 详细信息

基于一种具有微孔-槽结构的PIN光探测器结构,设计了一种低损耗电极并与之进行联合优化。该方法不但为制备低损耗电极提供了有效的解决方案,还进一步提升了光探测器的3 dB带宽。首先,通过优化电极衬底与厚度、引入绝缘层、增加金属材料以及在衬底中加入矩形槽结构等方式,设计了一款新型低损耗的光探测器电极,降传输损耗降至-1.15 dB。然后,将新型电极与PIN光探测器的等效电路进行联合设计优化。结果表明,与未使用该新型电极相比,光探测器的3 dB带宽提升了近32%。该新型电极的设计可以为不同结构及不同波段光探测器的性能改进提供参考。

关键词：光探测器低损耗电极联合优化 3dB带宽传输损耗

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