Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of EMW Information (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
2 Department of Communication Science and Engineering, Shanghai ERC of LEO Satellite Communication and Applications, Shanghai CIC of LEO Satellite Communication Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
3 Department of Electronic Engineering, Jinan University, Guangzhou 510632, China
4 School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
Increasing bandwidth requirements have posed significant challenges for traditional access networks. It is difficult for intensity modulation/direct detection to meet the power budget and flexibility requirements of the next-generation passive optical network (PON) at 100G and beyond considering the new requirements. This is driving researchers to develop novel optical access technologies. Low-cost, wide-coverage, and high-flexibility coherent PON is emerging as a strong contender in the competition. In this article, we will review technologies that reduce the complexity of coherent PON (CPON), enabling it to meet the commercial requirements. Also, advanced algorithms and architectures that can enhance system coverage and flexibility are also discussed.
access network coherent optics flexible data rate low complexity wide dynamic range Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 040604
复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室，上海 200433
为了在保持帧结构完整性的同时，低代价地传输管理和控制信号，提出面向高速频分复用相干无源光网络（FDM-CPON）的两种传输管理和控制信号传输机制，即数字端辅助管理和控制通道（AMCC）和数据通道的相加和相乘。通过将AMCC传输的通断键控（OOK）信号映射为数据通道信号幅值的变化，完成数据通道信号幅值再调制，成功将AMCC与数据通道相结合，实现了管理和控制信号与数据通道信号的同步传输。实验结果表明，在基于16QAM传输20 km光纤的200 Gbit/s FDM-CPON系统中，当AMCC的带宽和调制因子（MI）相同时，乘性AMCC对于信号性能的影响更小，自身传输信号的质量也更高。在AMCC的MI为26.1%、带宽为24.4 MHz时，乘性AMCC对信号灵敏度的惩罚比加性AMCC小3 dB。以上研究为未来高速相干频分复用无源光网络AMCC传输与系统设计提供重要参考。
光通信 相干无源光网络 相干光通信 光纤通信 频分复用 辅助管理和控制通道
1 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 广州市艾佛光通科技有限公司, 广东 广州 510700
外部激励施加于薄膜体声波谐振器(FBAR)时会激发纵向与横向剪切的振动, 引发能量损耗, 为了减少寄生谐振, 降低FBAR器件的工作损耗, 提高器件的品质因数, 故需要抑制横向剪切振动。该文采用有限元仿真法讨论了顶电极边缘负载参数对FBAR器件横向寄生的影响, 并通过COMSOL仿真软件实现且制备了结构完整的谐振器。测试结果表明, 负载结构可有效提升器件品质因数约10%。
薄膜体声波谐振器 边缘负载 有限元仿真 寄生 FBAR edge load finite element simulation parasitics
1 华南理工大学 发光材料与器件国家重点实验室, 广东 广州 510640
2 广州市艾佛光通科技有限公司, 广东 广州 510700
该文研究了双层反射结构对薄膜体声波谐振器性能的影响。采用有限元方法建立了以氮化硅为支撑层, 氮化铝为压电层, 钼为电极的器件模型。首先探究反射层的宽度对输入阻抗的影响, 为了进一步验证仿真结果, 制备了空腔型薄膜体声波谐振器。研究结果表明, 当反射层的宽度为0.5 μm时, 器件的品质因数将得到极大增强。
薄膜体声波谐振器 反射层 输入阻抗 有限元 thin film bulk acoustic resonator reflection layer input impedance AlN AlN finite element
1 华南理工大学材料科学与工程学院, 广州 510641
2 广州市艾佛光通科技有限公司, 广州 510700
在5G通信时代, 体声波(BAW)滤波器件成为实现高性能射频(RF)滤波的有效解决方案。在当前BAW器件发展最成熟的薄膜体声波谐振器(FBAR)技术和专利被少数几家公司持有的大环境下, 对压电薄膜生长、器件的制备工艺等方面进行突破, 形成独有的BAW器件技术路线显得尤为重要。本文综述了AlN薄膜的生长、AlN材料在BAW滤波器件的发展、基于AlN的BAW器件的制备及其应用。在国内研究者的努力下, 基于单晶AlN的体声波谐振器(SABAR)器件, 通过在材料生长方法及制备工艺上的独立自主创新, 不仅使BAW滤波器件的性能得到了进一步提升, 也给受到国外掣肘的国内射频滤波行业带来了一条摆脱国外“卡脖子”问题的新路线。
AlN薄膜 体声波滤波器 材料生长 设备制造 单晶AlN的体声波谐振器 AlN thin film bulk acoustic filter material growth device manufacturing single-crystalline AlN bulk acoustic resonator 人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1691
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Communication Science and Engineering, Institute for Electric Light Sources, Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), School of Information Science and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
2 National Key Laboratory of Science and Technology on Space Microwave, Xi’an 710100, China
3 China Academy of Space Technology (Xi’an), Xi’an 710100, China
Visible light communication (VLC) based on the micro light emitting diode (micro-LED) has attracted increasing attention owing to its high bandwidth, low power consumption, and high security. Compared with semi-polar or non-polar micro-LEDs, the commercial polar micro-LED has the advantages of low cost and more mature epitaxy technique. In this study, green micro-LEDs with different indium tin oxide (ITO) sizes are fabricated based on the commercial c-plane LED epitaxial wafer. The transmission performance of 80, 100, and 150 µm devices has been studied in detail. A partial pre-equalization scheme is utilized to increase data rates. Finally, the VLC system with a 100 µm green micro-LED as the transmitter could achieve a maximum data rate of 3.59 Gbit/s. Such a result will be beneficial to promote the further development of low-cost, high-speed VLC devices in the future.
micro-LED visible light communication c-plane discrete multi-tone Chinese Optics Letters
2022, 20(11): 110602
Author Affiliations
Abstract
Academy for Engineering and Technology, Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE), Fudan University, Shanghai 200433, China
Visible light communication (VLC) shows great potential in Internet of Vehicle applications. A single-input multi-output VLC system for Vehicle to Everything is proposed and demonstrated. A commercial car headlight is used as transmitter. With a self-designed 2 × 2 positive-intrinsic-negative (PIN) array, four independent signals are received and equalized by deep-neural-network post-equalizers, respectively. Maximum-ratio combining brings high signal-to-noise ratio and data rate gain. The transmission data rate reaches 1.25 Gb/s at 1 m and exceeds 1 Gb/s at 4 m. To the best of our knowledge, it is the first-time demonstration of beyond 1 Gb/s employing a commercial car headlight.
visible light communication Internet of Vehicle Vehicle to Everything single-input multi-output deep neural networks maximum-ratio combining Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 110602
1 河北轨道运输职业技术学院机车系, 河北 石家庄050057
2 燕山大学电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004
3 南京科技职业学院工程训练中心, 江苏 南京 210048
表征经过激光喷丸处理前后得到的CuNiCrSi合金硬度、疲劳破坏产生的断口形貌、表面残余应力与疲劳寿命, 分析CuNiCrSi合金表面经过激光喷丸强化处理后发生的疲劳性能变化。研究结果表明: 激光喷丸处理实现了硬度提高, 从表面往基体硬度逐渐减小, 能量为2 J比能量为5 J情况下形成的硬度影响层厚度小。以2 J与5 J的激光能量进行喷丸得到的试样残余应力都在表面处达到最大残余应力, 随表面距离的增大残余应力不断降低。经激光喷丸处理引起试样表面裂纹源发生内移使试样表面达到更大的疲劳极限。疲劳断口扩展区生成了二次裂纹, 当激光能量提高后, 获得更大的裂纹长度与深度。各试样都形成了明显的等轴韧窝结构。
CuNiCrSi合金 激光喷丸 残余应力 疲劳断口 CuNiCrSi alloy laser shot peening residual stress the fatigue fracture
1 光电控制技术重点实验室, 河南 洛阳 471000
2 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所, 河南 洛阳 471000
根据弱小目标的成像特性, 提出了基于邻域局部最大均值与多尺度形态学滤波的目标检测算法。通过滑动窗口判断图像中心是否为最大值, 若是, 则用中心点四邻域的两个方向的最大均值替代中心点；否则, 计算其四邻域方向极大二值的梯度, 根据加权系数计算赋给中心点。遍历整幅图像, 用来消除噪声和改善初始图像的信噪比。然后, 再对图像进行多尺度的形态学滤波, 可以有效地估计背景并将背景从原始图像中移出。改进的自适应分割方法计算阈值之后, 从候选点中来提取目标。对序列图像采取多帧关联处理, 可以进一步降低虚警率。实验结果表明, 该算法易于实现, 能提高检出概率, 较好并完整地检测出目标, 且降低虚警率。
红外弱小目标 目标检测 邻域局部最大均值 多尺度形态学滤波 自适应分割 虚警 infrared dim target target detection local maximum mean of neighborhood multi-scale morphological filtering adaptive segmentation false alarm
1 中国海洋大学信息科学与工程学院，山东 青岛 266100
2 青岛农业大学生命科学院，山东 青岛 266109
以小麦草为研究对象，通过LED光照实验，探究不同光质对小麦草营养品质指标（叶绿素含量，可溶性蛋白含量，可溶性糖含量，超氧化物歧化酶(SOD)活性，总酸度，脯氨酸含量）的影响。采用与小麦草光合作用吸收光谱吻合的大功率红、蓝LED灯，红光峰值波长为655 nm，蓝光峰值波长为438 nm，带宽均为30 nm左右，对小麦萌发后幼苗进行为期10天的实验室光照培养箱培养，与日光培养对照，然后测定营养品质指标。除光质为变量外，保持其余生长环境一致，实验结果表明: 红光有利于提高小麦草叶绿素含量、可溶性糖含量和SOD活性；蓝光有利于提高可溶性蛋白含量、总酸度含量和脯氨酸含量。通过红光和蓝光照射，有利于改善小麦草的营养品质。
红光 蓝光 小麦草 营养品质 LED LED red light blue light wheat grass nutritional quality
