1 杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
2 长春理工大学空间光电技术研究所，吉林 长春 130022
在传输矩阵理论推导与实验验证的基础上，提出了一种通道间隔可切换的全光纤梳状滤波器。该滤波器基于双Sagnac环滤波结构，是两个Lyot滤波器的并联。滤波器的两条支路分别由偏振控制器(PC)和不同长度的保偏光纤(PMF)组成，可通过调节PCs，控制光进入PMF时的偏振态，实现通道间隔切换和消光比调谐。其中，通道间隔分别由两支路上的PMFs特性决定，通过改变PMFs的长度和双折射率，可得到不同的通道间隔可切换组合。在上述设计的基础上，增设了一个PC，经实验检验，滤波器的可调性得到了进一步提升。最后，实验证实了以此滤波器为基础构建的多波长光纤激光器( MWFL )在实现通道间隔切换方面的可行性。
光纤光学 梳状滤波器 传输矩阵 Lyot 滤波器 通道间隔可切换 中国激光
2022, 49(21): 2106002
1 杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
2 长春理工大学空间光电技术研究所，吉林 长春 130022
利用传输矩阵理论，对一种双Sagnac环滤波器的传输特性进行了理论推导和仿真分析，该滤波器由两段不同长度的保偏光纤(PMF)并联构成。仿真结果表明：该滤波器具有偏振无关和通道间隔可调的特性。对双Saganc环滤波器的传输谱进行了实验测试，通过调节滤波器中的偏振控制器(PC)，可以实现通道间隔的可调操作，调整入射光的偏振态并不会改变光谱形状，与理论分析得到的结论一致。最后，为了验证双Saganc环滤波器在激光器系统中的通道间隔可调特性，设计了一种基于四波混频(FWM)效应和双Sagnac环滤波器的通道间隔可调多波长掺铒光纤激光器。实验结果表明：该激光器可以输出通道间隔为0.9 nm或0.35 nm的多波长激光，这与仿真结果以及测量结果一致。
光纤光学 光滤波器 传输矩阵理论 双Sagnac环 通道间隔可调 偏振无关
1 杭州电子科技大学通信工程学院，浙江 杭州 310018
2 长春理工大学空间光电技术国家地方联合工程研究中心，吉林 长春 130022
基于两个具有平行结构的电光时延反馈环，本文设计了一种电光强度混沌通信系统。通过混沌注入混沌的方式来产生更加复杂的混沌波形，增强混沌复杂程度以及通信系统的保密性。在本次设计中，采用MATLAB与OptiSystem协同的方式来对该系统进行仿真，解决了OptiSystem不能模拟光学反馈环路的问题。由OptiSystem中成熟的激光器和二进制序列生成模块为系统提供能量与输入信号，由MATLAB程序实现电光时延反馈环，并在OptiSystem中完成信号在光纤链路中的传输。文章介绍了如何利用MATLAB与OptiSystem实现混沌系统的协同仿真，并通过数值模拟表明，提出的用于模拟光学反馈环路的方法具有可行性，设计的混沌系统的性能与理论值吻合，证明了该混沌生成方式的可行性。
混沌 混沌加密 电光时延 chaos chaotic encryption electro-optic delay MATLAB MATLAB OptiSystem OptiSystem
杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
实验研究了Nd：YVO4/Nd：GdVO4双波长激光器在不同抽运功率条件下，通过调节热沉温度达到功率均衡时的输出特性.实验结果表明：对于Nd：YVO4/Nd：GdVO4双波长激光器，当提高抽运功率，需要重新降低热沉温度达到功率均衡输出，降温幅度与抽运功率增加之比为11.23℃/W.与此同时，随着抽运功率和热沉温度的变化，双波长激光器的中心波长会出现小幅度的漂移，左峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.056 nm/W，右峰波长随抽运功率增加的蓝移速率为0.054 nm/W.实验还发现功率均衡条件下激光器的输出总功率随抽运功率的增加而增加，拟合斜效率为8.7%，当抽运功率为5.58 W时，输出最大总功率达到115.7 mW.
太赫兹波 双波长激光器 组合晶体 功率均衡 Terahertz wave Dual-wavelength laser Combined crystal Power balance
1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 国民核生化灾害防护国家重点实验室, 北京 102205
3 防化研究院, 北京 102205
对不同风速条件下，CCD侧向散射激光雷达的回波信号进行了分析.根据Mie散射原理及侧向散射激光雷达工作原理，确定了大气气溶胶浓度与激光雷达侧向散射光强的相关性；进一步考虑气溶胶浓度与风速的关联，利用实验装置获取了激光雷达侧向散射光强与风速的关系，分析了不同风速条件下侧向散射激光雷达的回波信号.在轴流风机以及自然风两种条件下进行对比实验发现，当风速范围在1~4.5 m/s时，侧向散射光强随风速的增加而增加；当风速范围在4.5~6.0 m/s时，光强随风速的增加较少.对实验结果归一化处理，得到风速范围在1~4.5 m/s时，风速每增加1 m/s，侧向散射光强在轴流风机及自然风的实验条件下分别增加了3.7%和3.9%；风速范围在4.5~6.0 m/s时，风速每增加1 m/s，侧向散射光强分别减少了3.1%和3.8%，在自然风况的各个风向上都基本符合这一变化趋势.
电荷耦合器件 侧向散射 激光雷达 风速 气溶胶 Charge-coupled device Side-scattering LiDAR Wind speed Aerosol
1 杭州电子科技大学 通信工程学院，杭州 310018
2 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
针对强度调制直接检测-滤波器组多载波(IMDD-FBMC)系统中低比特位数数字模拟转换器(DAC)量化性能较差的问题，提出一种基于信号分布估计的非均匀量化方案。该方案采用基于FBMC信号分布的非线性规划方法获得量化误差最小时的量化阶距，进而提升基于低比特位数DAC的IMDD-FBMC系统性能。仿真结果表明:与均匀量化方式相比，该方案在3~5位量化比特位数的情况下可以使IMDD-FBMC系统的误码率(BER)性能提升15.9~60.7倍，且在保证系统性能的情况下，基于信号分布的量化方案可以减少1~2位量化比特位数，降低系统成本。
光滤波器组多载波 信号分布估计 数字模拟转换器/模拟数字转换器 非均匀量化 O-FBMC signal distribution estimation ADC/DAC nonuniform quantization
1 杭州电子科技大学通信工程学院, 浙江 杭州 310018
2 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
提出一种用于相干光正交频分复用系统的公共相位噪声补偿算法。该算法采用二维投影直方图的公共相位噪声盲估计方法,并充分结合了基于导频的相位噪声估计方法,实现了对公共相位噪声的有效补偿。利用少量的梳状导频对频域符号的公共相位噪声进行初始估计和补偿;再将初始补偿后的频域符号的星座图映射到二维数字图像,利用二维投影直方图进行更精细的公共相位噪声补偿。为了验证算法性能,搭建了基于MATLAB和OptiSystem的20 Gbit/s仿真系统,并在标准单模光纤中传输50 km。结果表明,该算法能有效解决投影直方图盲估计算法以π/2为周期的偏差问题,而且仅需少量的导频就能实现比传统导频辅助算法更高的误码性能。
光通信 相干光 正交频分复用 公共相位噪声 投影直方图 导频 光学学报
2019, 39(11): 1106001
1 杭州电子科技大学 通信工程学院, 杭州 310018
2 防化研究院, 北京 102205
依据几何光学和非成像光学理论，提出了一种基于大尺寸近焦点非球面透镜的大功率LED均匀光源设计方法。在该方法中，首先根据选定参数的LED通过几何光学理论初步设计非球面透镜参数，然后在ZEMAX软件中对非球面透镜参数进行基于评价函数的优化，得到焦距76.79 mm、直径为200 mm的非球面透镜。将非球面透镜导入TRACEPRO软件建模并进行光线追迹仿真，根据仿真结果获得最优透镜参数进行加工和下一步实验。实验结果表明：均匀照明系统可以在60 cm处实现发散角±8.53°的均匀照明，光斑均匀性达到95.82%。
非球面透镜 LED扩展光源 均匀度 光线追迹 非成像光学理论 aspheric lens extended LED source uniformity trace rays non-imaging optical theory 强激光与粒子束
2019, 31(9): 091002
