1 合肥工业大学 仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009
2 重庆理工大学 机械工程学院， 重庆400054
3 长江大学 机械工程学院， 湖北荆州4402
4 哈尔滨工业大学（深圳）， 广东深圳518055
为解决温度敏感点变动性带来的模型精度稳健性缺陷，研究了稳健性温度敏感点选择方法。从温度敏感点变动性的机理出发，解释了温度敏感点变动性产生的原因，并在此基础上提出了一种稳健的温度敏感点选择方法，通过全年的实验数据验证了这一方法的有效性。分别使用稳健性温度敏感点选择方法和非稳健性选择方法建立了两个热误差补偿模型，并对它进行了精度分析和比对。分析发现，因未考虑温度敏感点变动代入错误温度敏感点建立的模型会造成模型拟合精度、预测精度和长期预测稳健性的大幅损失。基于机床稳健性温度敏感点选择方法的热误差补偿模型不仅可以保证模型精度的稳健性满足工况需求，而且避免了带入错误温度敏感点建模，实现用5个温度传感器就将模型全年的预测精度均值控制为5.18 μm，全年的预测精度的波动性控制为2.57 μm。机床稳健性温度敏感点选择方法具有重大的理论价值和工程应用价值。
数控机床 温度敏感点 变动性 稳健性选择方法 CNC machine tool temperature-sensitive point variability robust selection method
1 东南大学,电子工程系光子学与光通信研究室,南京,210096
2 东南大学,生物医学工程系,南京,210096
分别用时域有限差分仿真算法和系统辨识算法对GaAlAs/GaAs单环谐振腔滤波器的滤波特性进行了仿真计算并进行了对比.结果表明:两种算法获得的滤波器的滤波特性基本一致,系统辨识算法比时域有限差分算法可节省一定的计算时间.以仿真模拟为基础,设计、制作了GaAlAs/GaAs平面光波导单环谐振腔滤波器.仿真计算的滤波器滤波特性与实际器件测试结果吻合较好,通带半宽约为13 nm.
光电子学 系统辨识(SI-system identification) 平面波导器件 时域有限差分(3D-FDTD) 光滤波器 谐振腔
1 东南大学电子工程系光子学与光通信研究室，江苏 南京 210096
2 东南大学生物医学工程系，江苏 南京 210096
行波电极(Traveling wave electrode，TW)，是目前广泛采用的一种电极结构，可缩短光载波与调制信号的互作用长度，可有效避免分布电容(Contribution capacity，CR)对调制带宽的限制。基于时域法设计、分析了InP／InGaAsP－EAM调制器行波电极，并与实际制作的EAM的行波型TW进行了特征阻抗Zc、损耗系数α对比，结果表明用时域法设计、计算的TW的特征阻抗、损耗系数与实测的结果符合的较好，特征阻抗约为45Ω，在0～20GHz的频率范围，损耗系数α小于4dB／mm。
光电子学 行波电极 时域法 特征阻抗 损耗系数 optoelectronics traveling wave electrode time-domain method characteristic impedance loss factor
1 东南大学电子工程系光子学与光通信研究室，南京 210096
2 东南大学生物医学工程系博士后流动站，南京 210096
采用Agilent81910A光子全参量测试仪，首次实验研究了InP／In1－xGaxAs1－yPy－MQW(Multiple－Quantum－Well，MQW)材料与衬底间因应力而产生的M－Z型光调制器的PDL影响以及由此引起的由差分群时延(Differential Group Delay，DGD)表征的偏振模色散(Polarization Mode Dispersion，PMD)．研究结果表明，半导体MQW光调制器的PDL与DGD是一致的．因此在半导体光器件的制作过程中，应尽可能地减小衬底与波导芯层之间的因残存应力的存在造成对光器件的高速性能的不利影响．
偏振相关损耗 应力 差分群时延 多量子阱 Stokes模型 InP/InGaAsP InP／InGaAsP Polarization-dependent loss (PDL) Stress Differential group delay (DGD) Multiple quantum well (MQW) Stokes model
研究不同的路由和波长分配(RWA)方法对无波长变换WDM网络P圈优化性能的影响．提出了用负载均衡的方法对各波长层的工作容量进行均衡，以降低网络总容量．分别研究了动态分层通用RWA(DL－GRWA)、最短路径RWA(SP－RWA)、动态分层负载均衡(DL－LB)、最短路径负载均衡(SP－LB)、固定波长负载均衡(FW－LB)5种方法对网络总容量的影响．仿真发现，无论何种RWA方法，随着圈最大跳数限制的变大，网络总容量都逐渐降低，其中SP－LB方法所需要的网络总容量最小．
波分复用 P圈 路由和波长分配 整数线性规划 Wavelength Division Multiplexing (WDM) p-cycles Routing and Wavelength Assignment (RWA) Integer Linear Programming (ILP)
东南大学电子工程系光子学与光通信研究室，南京 210096
建立了考虑PMD在内的NOLM微波光子开关光波传输方程，给出了基于耦合非线性薛定谔方程的分步傅里叶法，三维庞加莱球理论和琼斯传输矩阵法的数值分析模型．仿真获得在光子开关中微波直接强度调制光载波的传输过程，以及在不同调制带宽下一阶和二阶PMD对光波信号和NOLM功率传输函数的影响．指出PMD造成NOLM开关性能钝化和消光比严重恶化，并引起信号信噪比下降和旁瓣泄漏．当调制带宽大于40GHz时，二阶PMD的影响比一阶PMD更加严重．最后讨论了NOLM中的PMD补偿问题．
物理电子学 全光开关 非线性光纤环镜 偏振模色散 补偿 Physical electronics All optical switch Nonlinear optical loop mirror(NOLM) Polarization mode dispersion(PMD) Compensation
东南大学电子工程系光子学与光通信研究室，南京 210096
基于耦合非线性薛定谔方程，采用分步傅里叶方法分析了在单波长信道和WDM(波分复用)4波长信道中XPM(交叉相位调制)对高速NOLM(非线性光纤环镜)光开关中脉冲传输的影响．数值计算表明：XPM造成NOLM中信号脉冲串扰与畸变，并造成NOLM开关性能的下降．WDM系统NOLM光纤环中的同向传播的各波长之间的XPM串扰比相向脉冲之间的XPM效应的影响更大，并且波长越短输出功率越低，中间信道受XPM的影响所导致的脉座现象和走离效应比两侧波长信道严重．
物理电子学 全光开关 非线性光纤环镜 交叉相位调制 Physical electronics All optical switch Nonlinear optical loop mirror (NOLM) Cross-phase modulation (XPM)
1 东南大学电子工程系，南京 210096
2 南京信息工程大学电子系，南京 210044
采用改进的模拟退火算法对Raman／EDFA混合放大器的增益谱进行了优化，根据EDFA及Raman的功率传播方程获得了简洁的目标函数．通过对模拟退火算法几个优化环节的改进，使其能够更快速地应用于Raman／EDFA的多峰值问题的优化设计，可以在短时间内获得最优的放大器参量．计算结果表明选择合适的喇曼抽运波长和抽运功率，仅用4个反向抽运的分布式喇曼放大器加C波段的EDFA就可以获得C+L波段约70nm的带宽、开关增益达到15dB、最大增益波动小于1．2dB的平坦增益谱，而且无需额外的平坦滤波器．
Raman／EDFA混合放大器 改进的模拟退火算法(ISAA) 噪音指数(NF) Raman/EDFA hybrid amplifier Improved Simulated Annealing Algorithm (ISAA) Noise Figure (NF)
锥形透镜光纤(TLF)是实现光纤与平面光波光路(PLC)芯片高效耦合的核心元件。了解和掌握其聚焦特性是指导平面光波光路尾纤封装技术的关键。给出了表征锥形透镜光纤聚焦特性的两个参量出射光斑直径和远场发散角的理论分析模型,其误差小于1.14%;采用光束传播法数值模拟了锥形透镜光纤中的光波传输和模斑的演化,确定了锥形透镜光纤端面出射光斑的大小;优化锥形透镜光纤结构参量为:拉锥长度300 μm,锥角0.733°,透镜曲率半径13.485 μm;建立了基于数字摄像机的锥形透镜光纤出射光场测试系统,提出了物理光学反向推演法,计算出锥形透镜光纤聚焦光斑尺寸和远场发散角。理论与实验结果有着良好的一致:对于相同结构参量的锥形透镜光纤,实验反推法得到的出射光斑尺寸与理论值相比误差为3.15%,远场发散角误差为3.67%。
集成光学 平面光波光路 耦合封装 锥形透镜光纤 聚焦 反向推演法
介绍了一种改进的宽带分布式多泵浦喇曼放大器(DMRA)优化设计方法.通过研究多波长后向泵浦的喇曼放大器传输方程,采用合理的近似得出了快速DMRA的一个简化理论分析模型.通过对模拟退火算法几个优化环节的改进,使其能够更快速地应用于DMRA的多峰值问题的优化设计.利用该方法重点对C+L波段约80 nm带宽范围的DMRA进行了优化,在80 km传输光纤上,设计实现了开关增益10 dB,相对平坦度小于0.12,增益起伏小于1 dB的DMRA.与其他的DMRA设计方法相比,该方法使用较少的泵浦数目就能获得同样的增益带宽及平坦的谱特性.
分布式多泵浦喇曼放大器(DMRA) 改进的模拟退火算法(ISA) 相对增益波动 Distributed multi-pump Raman amplifier（DMRA） Improved Simulated Annealing（ISA） Relative gain flatness
