Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications (BUPT), Beijing 100876, China
2 Beijing Key Laboratory of Space-round Interconnection and Convergence, BUPT, Beijing 100876, China
3 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, BUPT, Beijing 100876, China
4 The Advanced Research Institute of Multidisciplinary Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
5 China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
6 China Satellite Communication Co., Ltd., Beijing 100048, China
7 School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
A modulation classification method in combination with partition-fractal and support-vector machine (SVM) learning methods is proposed to realize no prior recognition of the modulation mode in satellite laser communication systems. The effectiveness and accuracy of this method are verified under nine modulation modes and compared with other learning algorithms. The simulation results show when the signal-to-noise ratio (SNR) of the modulated signal is more than 8 dB, the classifier accuracy based on the proposed method can achieve more than 98%, especially when in binary phase shift keying and quadrature amplitude shift keying modes, and the classifier achieves 100% identification whatever the SNR changes to. In addition, the proposed method has strong scalability to achieve more modulation mode identification in the future.
free-space optical communication pattern recognition modulation Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 111404
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 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
3 北京邮电大学天地互联与融合北京市重点实验室, 北京 100876
4 北京理工大学前沿交叉科学研究院, 北京 100081
提出一种采用π/2正交相位板的抗温度干扰光纤声传感器。采用微加工技术研制了一种具有π/2正交相位的波前相位板。经自聚焦光纤准直的光束通过π/2正交相位板可以形成波干涉,由此形成一个微型正交干涉型声波传感器。实验结果表明,所提传感器的声波频率为0.1~10 kHz时,声波响应灵敏度可达168 mV·Pa -1。在频率为5 kHz时,光纤声传感器的最小可探测声压可达68 μPa·Hz -1/2。因为π/2正交相位板具有固定的正交相位,所提传感器具有抗温度干扰能力。当环境温度为20~140 ℃时,传感器的电压标准变化量只有2.4%。所提传感器在远程气体泄漏探测、光声光谱探测、声源定位等方面具有广阔的应用前景。
光纤光学 光纤声传感器 π/2正交相位板; 抗温度干扰 双波干涉仪 光学学报
2020, 40(13): 1306002
1 西安邮电大学, 西安 710072
2 北京邮电大学, 北京 100876
基于单壁碳纳米管与非线性偏振旋转技术在锁模光纤激光器中仿真和实验观测到矩形耗散孤子与高斯光谱脉冲的切换锁模.矩形耗散孤子的光谱与脉冲宽度分别为~6.33 ps和~12.54 nm, 具有非常强的啁啾.适当地调节偏振控制器, 可以获得具有高斯型光谱和脉冲的锁模状态, 其光谱和脉冲宽度分别为~1.87 ps和~2.2 nm.高斯型光谱脉冲的时间带宽积为0.51, 几乎没有啁啾.不同锁模状态间的切换归因于偏振控制器导致的腔内偏振的改变.
光纤激光器 耗散孤子 开关锁模 脉冲 色散 啁啾 Fiber laser Dissipative soliton Switchable mode locking Pulse Dispersion Chirp
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 西安邮电大学理学院, 陕西 西安 710121
3 首都师范大学物理系, 北京 100048
太赫兹时域光谱技术可以为中药材鉴别与研究提供新方法。中药材对透射的太赫兹光波没有明显的特征吸收谱线, 但太赫兹光波与中药材物质的作用机理表现为一个与中药材种类及厚度有关的太赫兹光波低通滤波器。针对制备的中药材样品厚度很难标准化, 提出中药材样品厚度归一化数据处理方案。利用不同厚度样品的太赫兹透射光波电场强度采样数据, 拟合出标准厚度(1 mm)中药材样品的太赫兹透射光波电场强度数据, 进而计算出每种标准厚度样品对应的中药材低通滤波器的 3个参数 (α,β,γ), 实验结果证明了方案的可行性, 可以用来区分中药材的种类。
归一化 低通滤波器 中药材指纹数据 优化 normalization low-pass filter Chinese herbs fingerprint data optimization 太赫兹科学与电子信息学报
2018, 16(2): 212
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 武汉电信器件有限公司, 湖北 武汉 430074
3 深圳清华大学研究院, 广东 深圳 518000
研究了CH4/H2/Cl2感应耦合等离子体刻蚀技术中的关键工艺参数对刻蚀性能的影响。通过对CH4/H2/Cl2气体流量及流量比的优化，在自行设计的InP/InGaAlAs多量子阱结构的外延片上，实现了一种高速低损耗、形貌良好的Bragg光栅制作方法。基于优化后的工艺参数制作了多周期结构的λ/4相移光栅，实现了单片集成的四波长1.3 μm分布反馈式激光器阵列。该激光器阵列中激光器的阈值电流典型值为11 mA，外微分效率可达0.40 W/A，且实现了边摸抑制比大于46 dB的稳定的单纵模激光输出。研究结果表明优化后的ICP光栅刻蚀工艺具有良好的刻蚀精度和可靠性。
激光器 分布反馈式激光器阵列 感应耦合等离子体刻蚀 片上集成 激光与光电子学进展
2017, 54(3): 031405
1 鲁东大学 信息与电气工程学院, 山东 烟台 264025
2 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
利用光纤光栅的反射谱设计了一种用于混凝土纵向裂缝三维应变传感信号的检测及分析处理的方法.利用ANSYS软件自底向上采用构造法构建混凝土三维断裂模型, 分析径向均匀作用力下光纤光栅三轴的应力大小, 由三维受力模型拟合光栅传感器的三轴应变函数, 给出径向作用力下x和y偏振方向谐振波长与三轴应力间的关系, 并且由传输矩阵法计算三轴应力作用下光栅反射谱的变化规律; 理论分析和模拟计算光纤光栅传感光谱反射峰的分裂规律.结果表明: 在均匀的20N作用力下, 10 cm长光栅x偏振方向的波长偏移量最大值为10.1 nm, y偏振方向的波长偏移量最大值为12 nm, 此时光纤光栅的谐振峰产生明显分裂, 形成两个谐振峰, 随着载荷的不断增大, 两个谐振峰不断地向两边分开, 反射峰的分裂点从短波长向长波方向移动, 分裂出来的两个谐振峰中短波谐振峰的反射率高于长波谐振峰, 但短波谐振峰的带宽小于长波谐振峰带宽; 当光栅长度增加至15 cm时, 在相同的作用力下, 光栅两个反射峰的半高宽度均增加, 但两个反射峰的间距几乎不变, 灵敏度达0.14 nm/N.本文研究可将单根光栅结构传感器的二维传感扩展到三维传感.
光纤光栅 径向作用力 反射谱 传输矩阵法 三维应变传感 Fiber gratings Radial force Reflection spectrum Transfer matrix method Three-dimension sensing 光子学报
2016, 45(12): 1228001
北京邮电大学 电子工程学院 信息光电子与光通信国家重点实验室, 北京 100876
利用信号光和插入的连续泵浦光之间产生的交叉相位调制(XPM)效应, 提出了一种基于并联的XPM效应来监测光相位调制信号的一阶偏振模色散(PMD)的新技术。泵浦光的光谱会随着信号光中PMD和色散(CD)的变化而发生变化, 所以导致泵浦光的光功率发生变化, 在并联的一个支路中抑制PMD的影响, 利用并联的两路同一波段泵浦光功率的差值来进行监测。仿真结果显示, 新的技术可以实现对40 Gb/s 非归零差分四相移相键控(NRZ-DQPSK)光信号从0~20 ps的监测。在20 ps的监测范围内, 新技术的动态范围大于3 dB, 可以用来进行准确的监测。对信号速率、色散、泵浦光功率和滤波器带宽对新技术的影响做了详细的研究。
偏振模色散 光性能监测 叉相位调制 光功率差值 polarization mode dispersion optical performance monitoring the cross-phase modulation difference of optical power 红外与激光工程
2016, 45(9): 0934001
1 北京邮电大学 电子工程学院, 北京 100876
2 北京邮电大学 信息光子与光通信国家重点实验室, 北京 100876
针对伪毫米波超宽带信号脉冲宽度窄且信号强度低而不易探测的特点, 本文提出了两种光学辅助包络探测方案.将伪毫米波超宽带信号调制到光载波上, 利用光纤布喇格光栅带通滤波器滤出调制器输出的第一边带信号, 通过光电探测器和低通滤波器便可以得到用于判决的伪毫米波超宽带信号的包络信息.数学推导和仿真分析了分别采用相位调制器和强度调制器对输出包络信号振幅的影响. 研究结果表明：强度调制器需要偏置控制电路来稳定偏置点的位置, 当强度调制器工作在最小传输点时, 得到的包络信号幅值最大;相位调制器无需偏置控制电路, 其输出信号包络的幅值等于使用强度调制器的系统可得到的最大值;使用相位调制器的系统较使用强制调制器的系统具有结构更简单和插入损耗更低的特点.
相位调制 强度调制 光学辅助包络探测 伪毫米波超宽带 相位调制器 强度调制器 Phase modulation Intensity modulation Optics assisted envelope detection PMM-UWB Phase modulator Intensity modulator
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所， 北京 100044
提出利用级联型双环耦合全光缓存器(DLOB)进行全光时隙处理的方案，并对光分组的时隙压缩、时隙扩展、时隙交换或重排等全光时隙处理功能进行了实验验证。实验结果表明，经过两级DLOB，数据速率为2.448 Gb/s的两个光分组的时间间隔可以在24.3 μs～110 ns之间进行压缩，或在100 ns～26.11 μs之间进行扩展，并且可以达到无误码输出。这种利用级联DLOB对光分组的时隙处理方法，对全光缓存器的研究有一定的参考价值。
光学器件 全光交换 全光缓存器 时隙处理 可配置延迟 中国激光
2013, 40(10): 1005001
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息所, 北京 100044
提出一种以基于平行排列3×3耦合器的双环耦合全光缓存器为缓存主体、以非线性光纤环路镜或马赫-曾德尔干涉仪为选择开关的可动态配置延迟的全光缓存器阵列方案。理论与实验证明,该缓存器阵列可实现不同延迟时间的配置,输出信号能满足进一步传输的要求,并可有效降低网络拥塞,减少丢包率。
光通信 全光交换 全光缓存器 可配置延迟时间 光控光开关
