上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200240
针对传统光纤传感难以实现应变矢量感知的问题，设计并实验验证了基于同相正交（IQ）调制的光频域反射仪（OFDR）的多芯光纤应变矢量传感系统。使用IQ调制技术，实现了光源线性扫频，利用多芯光纤空间结构关系，在OFDR系统中获得了七芯光纤弯曲后的应变矢量信息。实验结果表明，当光源扫频范围990 MHz时，在87 m七芯光纤中，弯曲应变空间分辨率为28.35 cm。当光纤弯曲曲率为1.78 m-1时，角度分辨率为29°。同时进一步通过仿真分析表明，当扫频范围提高到10 GHz时，理论上可以达到1.02°的角度分辨率，从而进一步提高系统性能。
光纤传感 光频域反射仪 应变矢量 七芯光纤 同相正交调制 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2306005
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Abstract
State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Intelligent Microwave Lightwave Integration Innovation Center (iMLic), Shanghai Institute for Advanced Communication and Data Science, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
We demonstrate a novel multifunctional radar receiver scheme based on photonic parametric sampling. The working principle of photonic parametric sampling based on four-wave mixing (FWM) process is presented. To experimentally verify the multifunctional feasibility, the scheme is individually implemented to carry out a four-channel phased array radar reception and a dual-band radar reception.
microwave photonics radar receiver photonic parametric sampling four-wave mixing Chinese Optics Letters
2020, 18(4): 042501
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
This Letter theoretically and experimentally studies the response of photonic switching in a channel-interleaved photonic analog-to-digital converter (PADC) with high sampling rate and wide input frequency range. A figure of merit (FoM) is introduced to evaluate the switching response of the PADC when a dual-output Mach–Zehnder modulator (MZM) serves as the photonic switch to parallelize the sampled pulse train into two channels. After the optimization of the FoM and utilization of the channel-mismatch compensation algorithm, the system bandwidth of PADC is expanded and the signal-to-distortion ratio is enhanced.
060.5625 Radio frequency photonics 230.0250 Optoelectronics 250.4745 Optical processing devices Chinese Optics Letters
2018, 16(12): 120602
1 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
2 上海交通大学, 上海市北斗导航与位置服务重点实验室, 上海 200240
3 浙江师范大学数理信息与工程学院, 浙江 金华 321004
提出了一种基于光纤的时间和频率同时传递方案。采用基于温控光纤延迟线和压电陶瓷(PZT)光纤延迟线的光学相位噪声补偿技术实现高稳定的频率传递。同时，通过波分复用技术在稳定的光纤链路上进行基于时分复用的高精度同纤同波双向时间传递。在100 km 的光纤链路上进行了时间和频率同时传递实验，光纤频率传递链路的秒稳定度和天稳定度分别达到5.25 × 10-14 和1.9 × 10-17 ；双向时间比对在1 s 处的时间传递秒稳定度优于40ps，在平均时间1000 s处优于1.5 ps。时间差抖动的峰-峰值和标准差分别小于400 ps和45 ps。
光纤光学 光纤频率传递 光纤时间传递 相位补偿 频率稳定性 时延抖动精度
1 宁夏大学物理电气信息学院，宁夏沙漠信息智能感知重点实验室, 宁夏 银川 750021
2 兰州大学西部灾害与环境力学教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000
3 上海交通大学密西根学院, 上海 200240
4 上海交通大学电子信息与电气工程学院, 上海 200240
基于极化面电荷密度和瑞利散射理论，通过数值计算与仿真讨论了风沙静电场对沙粒光学性质的影响。数值结果表明：在考虑风沙静电场作用的情况下，沙粒对电磁波的散射效率随着电荷分布角的增加先增加后减小，而其对电磁波的吸收效率保持恒定，但其值远大于不考虑环境电场作用时的对应值。另外，随着沙尘浓度及其含水量的增加，沙尘暴对电磁波的衰减率增强。结果说明在沙尘暴遥感的研究中必须考虑到沙尘暴中的静电场作用。
大气光学 风沙静电场 瑞利散射 表面电荷 局部带电
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200240
受铜线带宽小、延时大、功耗高的限制,下一代芯片互连较为可行的一种解决方式是采用光互连。调制器作为其中的关键器件,有重要的研究意义。设计了一种新型的硅基双缝隙波导电光调制器,该调制器结构采用法布里-珀罗微谐振器,依靠缝隙内高非线性聚合物的快速电光效应,通过外加电压达到调制效果。调制器结构包含了新型的一般微纳波导到双缝隙波导的模式转换器,降低了传输损耗,也更利于电极的工艺制作。首先对设计结构进行仿真分析,得到合适的设计参数。然后,对调制器所需的工艺进行反复验证,包括工艺制备中参数的优化等,通过使用电子显微镜已观测到较好的光刻线宽、刻蚀深度以及侧壁粗糙度。初步完成了调制器硅基部分的制备,为下一步聚合物工艺打下基础。
文字间用 号隔开空半格电光调制器 双缝隙波导 法布里-珀罗微谐振器 光子晶体 EO modulator slot waveguide microresonator photonic crystal
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海 200240
设计和分析了一种可调硅基混合表面等离子体相位调制器。表面等离子体的引入打破了衍射极限的限制，使光场局域在一个纳米尺寸范围。该调制器的实现采用了两种原理：硅材料的等离子体色散效应以及聚合物的电光效应。由于器件结构的电容和寄生电阻较小，RC响应时间为3.77 ps,调制带宽大约100 GHz。当外加2.5 V的驱动电压时，该调制器的功耗为0.9 mW(相当于9 fJ/bit)。光相位调制器在光通信和光互联中都有重要应用。
文字间用 号隔开空半格表面等离子体 等离子体色散效应 电光效应 相位调制器 surface plasmons free carrier plasma dispersion effect electro-optic effect phase modulator
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Abstract
State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200030, China
A novel, compact, and highly efficient fiber-to-chip evanescent coupling structure is proposed based on a subwavelength-diameter fiber. The coupling structure is characterized by a large misalignment tolerance and easy fabrication. The dependence of coupling efficiency on various parameters is calculated and analyzed. The simulation results show that a coupling efficiency as high as 95% can be obtained within a coupling length of <4 \mum.
微纳光纤 硅基波导 倏逝场耦合 060.2340 Fiber optics components 130.3120 Integrated optics devices Chinese Optics Letters
2011, 9(5): 050604
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，上海 200030
提出了一种将光电路交换和光突发交换融合于同一网络的边缘节点设计方案．根据此方案，网络边缘节点能根据业务需求灵活选择交换方式．该方案在实际实验系统中进行了验证．结果表明，采用光电路交换方式，网络传输速率相对较快，而采用光突发交换方式，网络的带宽利用率更好．这两种交换方式共存于同一网络，一定程度上能提高网络的灵活性和适应性．
光突发交换 光电路交换 混合交换 边缘节点 Optical burst switching (OBS) Optical circuit switching (OCS) Hybrid switching Edge router
上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室,上海,200030
电光聚合物材料通常采用带栅极的电晕极化技术进行处理.本文通过求解泊松方程分析电晕极化过程中聚合物内外的电场分布.将平衡状态与样品表面电位相联系,得到了平衡状态时的外部极化电流.在假定自由空间电荷的影响可以忽略的情况下,得出了外部极化电流与内部极化状态之间的简单关系.这可以在一定程度上反映极化取向的状态.
电晕极化 电光聚合物 电场分析 栅网 极化状态 corona poling electro-optic polymer field analysis grid polarization
