Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies, School of Electronics and Information Technology, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510006, China
2 State Key Laboratory of Optical Fiber and Cable Manufacture Technology, Yangtze Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company, Wuhan 430073, China
3 Photonics Group, Merchant Venturers School of Engineering, University of Bristol, Bristol BS8 1UB, UK
4 e-mail: s.yu@bristol.ac.uk
We experimentally demonstrate mode-division multiplexed (MDM) transmission using eight orbital angular momentum (OAM) modes over a single span of 100-km low-attenuation and low-crosstalk ring-core fiber (RCF). Each OAM mode channel carries 10 wavelength-division multiplexing (WDM) signal channels in the C band, with each WDM channel in turn transmitting 16-GBaud quadrature phase-shift keying signal. An aggregate capacity of 2.56 Tbit/s and an overall spectral efficiency of 10.24 bit/(s · Hz) are realized. The capacity-distance product of 256 (Tbit/s) · km is the largest reported so far for OAM fiber communications systems to the best of our knowledge. Exploiting the low crosstalk between the OAM mode groups in the RCF, the scheme only requires the use of modular multiple-input multiple-output processing, and it can therefore be scaled up in the number of MDM channels without increasing the complexity of signal processing.
Photonics Research
2020, 8(7): 07001236
1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 青岛 266000
2 中国科学院 金属研究所, 沈阳 110016
3 中国科学技术大学 材料科学与工程学院, 沈阳 110016
为了研究激光除锈工艺应用于高速列车集电环的可行性, 根据激光除锈效果和清洗效率, 确定了集电环的最优激光清洗参量, 即在激光覆盖试样整个表面的光斑搭接率为29.3%时,激光功率为16W, 激光重复频率为70kHz, 激光扫描速率为1.0m/s。采用最优工艺参量对集电环试样进行激光除锈, 通过扫描电镜和金相显微镜观察原始试样和激光除锈后试样的表面微观组织; 采用新的实验分析手段分析对比原始试样和激光除锈后试样表面硬度和表面力学性能; 室温条件下采用LINSES电阻率测试仪对激光清洗前后试样的电阻率进行测量。结果表明, 激光除锈后试样表面没有发生重熔和相变; 原始试样和激光除锈后试样表面硬度和表面力学性能对比没有发生明显变化; 由于表面粗糙度的增加以及部分晶体点阵发生的晶格畸变, 增加了电子散射的几率, 使电阻率提高8.3%, 但仍符合使用规范。激光除锈技术对集电环基底表面性能没有产生显著影响, 该工艺适用于高速列车集电环表面除锈。
激光技术 激光除锈 表面力学性能 25#钢 集电环 电阻率 laser technique laser derusting surface mechanical properties 25# steel collector ring resistivity
1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛330013
2 华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉430074
为了研究激光清洗高速列车集电环锈蚀后对表面显微硬度、表面粗糙度、耐腐蚀性能以及表面化学成分的影响，采用1 064 nm脉冲激光对集电环表面锈蚀进行清洗。利用表面粗糙度仪以及显微硬度仪对清洗前后表面粗糙度与显微硬度进行检测，通过电化学工作站对清洗前后进行抗腐蚀性能检测，使用X射线荧光光谱分析表面化学成分。结果表明，经过激光清洗后表面显微硬度达到210.7 HV，高于基材硬度；清洗后表面粗糙度达到Ra 2.5相比未清洗表面降低68.7%；并且激光清洗处理后集电环表面耐腐蚀性能相较于基材得到增强；经过激光清洗后的集电环表面O元素含量与未清洗表面相比发生下降，O含量为3.840%。
激光技术 激光清洗 脉冲激光 集电环 laser technology laser cleaning pulsed laser slip ring
