1 东南大学移动通信国家重点实验室, 江苏南京 210096
2 网络通信与安全紫金山实验室, 江苏南京 211111
3 复旦大学信息科学与工程学院, 上海 200433
随着 5G的移动互联及物联网相交织等新型业务的蓬勃发展, 对未来通信系统传输容量、传输速度以及误码率等要求愈来愈高。介于毫米波与远红外光之间的太赫兹频段兼有微波和光波的特性, 具有低量子能量、大带宽、良好的穿透性。近年来太赫兹通信系统成为研究热点之一, 但太赫兹无线通信存在视距传播以及较大路径损耗缺点, 太赫兹无线和有线融合传输则兼具两者优点。本文分析了光子太赫兹信号产生、光子太赫兹无线链路传输和光子太赫兹光纤链路传输过程中涉及的器件和技术, 重点介绍了太赫兹有线传输的研究现状, 并通过基于强度调制直接检测实现 1.485 GBaud 350 GHz的 1m太赫兹光纤有线实时传输视频实验, 展现了太赫兹有线传输巨大的发展潜力。
太赫兹通信 太赫兹产生 太赫兹光纤 太赫兹有线传输 terahertz communication terahertz wave generation terahertz optical fiber terahertz wired transmission 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(1): 22
1 东南大学移动通信国家重点实验室, 江苏南京 210096
2 紫金山实验室普适通信研究中心, 江苏南京 211111
太赫兹通信技术以其丰富的频谱资源已成为未来 6G移动通信实现“通信全频谱”的关键候选技术。由于结构简单、易集成、低成本和低功耗等独有优势, 基于包络检波方式的非相干光子辅助太赫兹通信系统受到研究者们的广泛关注与青睐。本文在总结非相干光子辅助太赫兹通信系统的结构、特点及其涉及的关键技术的基础上, 介绍了近几年来国内外有关太赫兹包络检波器和基于包络检波器的非相干光子辅助太赫兹通信系统的研究现状和突出成果。此外, 还对基于幅度调制和基于同相正交 (IQ)调制的非相干光子辅助太赫兹通信系统分别进行了详细的论述, 并比较了各自的优缺点。最后, 展望了未来面向 6G的非相干光子辅助太赫兹通信系统及其关键器件的发展方向。
太赫兹通信 包络检波 非相干 terahertz communication envelope detection incoherent 6G 6G 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(9): 927
1 东南大学移动通信国家重点实验室，江苏 南京 210096
2 网络通信与安全紫金山实验室，江苏 南京 211111
作为一种针对调制格式的优化技术，星座整形技术极大提高了传统编码调制方案的灵活性、非线性补偿和误码性能，具有能够在不增加系统发送功率、复杂性的前提下，获得高频谱效率和实现接近香农极限的信号传输等特性，在多个领域得到广泛的应用。本文介绍了国内外星座整形技术方案的研究现状和最新进展，特别是基于概率整形技术实现类型、方法、架构等层面，从多个角度着重分析了算术编码概率整形的基本原理、性能对比和相关应用，在不同的系统和场景下对比评估概率整形技术带来的增益，并总结了光通信中概率整形技术目前面临的问题及未来的发展趋势。
光通信 概率整形 编码调制 高速光传输 非线性补偿 整形增益 算术编码 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1100004
1 东南大学移动通信国家重点实验室，江苏 南京 210096
2 网络通信与安全紫金山实验室，江苏 南京 211111
直接探测光纤通信系统凭借其结构简单、成本低廉的优势成为未来短距光通信的主要方案，而场信号恢复（FSR）技术是进一步提升直接探测系统容量的关键技术。介绍了直接探测光纤通信系统中斯托克斯矢量接收机、载波辅助差分检测接收机和Kramers-Kronig（KK）接收机的系统结构、工作原理及主要研究进展，并对比了三种FSR技术各自的优缺点。结果表明，相比其他两种技术，KK接收机技术有明显优势。最后，明确了KK接收机在未来直接探测光纤通信系统中的重要地位，并分析了KK接收机当前面临的关键技术挑战和解决方案。
光通信 直接探测 场信号恢复 接收机 激光与光电子学进展
2022, 59(11): 1100002
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Ministry of Education, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
A pre-coding-assisted power detection scheme for radio over fiber downlink is presented. This scheme can eliminate laser phase noise while avoiding high energy-consuming electrical carrier required in conventional power and/or envelope detection schemes. Theoretical analysis and experimental verification are performed. 0.625 Gbaud pre-coded quadrature phase-shift keying or 16 quadrature amplitude modulation signals can both be recovered by power detection without electrical carrier assistance at the receiver after 75 km fiber transmission. Not only robust against the laser phase noise, an improvement of about 5 dB in receiver sensitivity can also be achieved, as compared with the conventional power detection scheme.
060.2330 Fiber optics communications 060.5625 Radio frequency photonics 060.2840 Heterodyne Chinese Optics Letters
2019, 17(11): 110602
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, 四川 成都 611731
从理论上阐释了基于独立双驱动马赫-曾德尔调制器(DDMZM)和同相正交调制器的两种单边带光信号调制原理。通过研究100 Gbit/s速率75 km标准单模光纤传输系统中的16-正交幅度调制单边带信号,分析了两种方法的参数调优原理。接收端使用Kramers-Kronig(KK)算法恢复单边带信号并消除信号与信号间的拍频串扰。结果表明,由于调制器的非线性以及单边带信号的载波信号功率比的影响,在误比特率为3.8×10
-3的7%硬判决前向纠错门限上,使用基于KK算法的接收机的虚载波方法与DDMZM方法相比,能够降低接收光功率约2.3 dB。
光通信 调制 探测 光电探测器
Author Affiliations
Abstract
Key Laboratory of Optical Fiber Sensing and Communications, Ministry of Education, University of Electronic Science and Technology of China, Chengdu 611731, China
We propose and investigate the use of a Kramers–Kronig (KK) receiver in a single sideband orthogonal frequency division multiplexing radio over fiber (SSB-OFDM-RoF) link based on an optical remote heterodyne solution. This scheme is effective in eliminating the signal-to-signal beating interference introduced by square-law detection of a photo-detector in an SSB-OFDM-RoF link. We extensively study the influences of different carrier-to-signal power ratios (CSPRs), laser linewidths, and transmission distances on our proposed scheme. It is proved that the KK-based receiver can reduce optimal CSPR by more than 5 dB and provide about 1.1 dB gain over the conventional mixer-based receiver scheme with CSPR of 11 dB after 75 km fiber transmission.
060.5625 Radio frequency photonics 060.2330 Fiber optics communications Chinese Optics Letters
2019, 17(1): 010605
