重庆三峡学院 电子与信息工程学院, 重庆 404100
针对海岛间通信系统存在建设成本高和传输信号需要中继放大等问题, 文章采用曼彻斯特编解码设计了一种新型自由空间光(FSO)通信系统, 支持100 km海底光缆(采用G.654普通单模光纤)级联1 km FSO无线链路实现10 Gbit/s光信号的收发和传输。文章采用仿真实验测试了无线光信号在晴天、雨天和雾天中传输前后的时域波形、光谱、眼图和误码率(BER)等指标。研究结果表明, 光信号接收机灵敏度在背对背系统中为-18.92 dBm; 光信号接收机在晴天、雨天和雾天, 经100 km海底光缆级联1 km FSO信道传输信号时的灵敏度分别为-17.72、-16.66和-11.16 dBm。相关结果证明,应用曼彻斯特码的海岛间FSO通信系统在未来海域信息传输领域具有重要的潜在应用价值。
自由空间光通信 曼彻斯特码 海岛 光谱 误码率 FSO communication Manchester code island optical spectrum BER
重庆三峡学院 电子与信息工程学院，重庆 404100
近年来，基于发光二极管（LED）的室内可见光通信（IVLC）技术正逐步成为宽带光通信接入领域的研究热点。目前世界各国正在推动5G产业化工作，其中一个关键要求是必须实现更高的数据传输速率。为了进一步提高IVLC的传输速率和系统性能，需要引进更为先进的调制解调技术。文章介绍了IVLC技术的研究背景和系统模型，总结了IVLC中正交频分复用（OFDM）、离散多音（DMT）和无载波幅相（CAP）调制及多输入多输出（MIMO）等技术的研究进展，并对IVLC技术未来的发展趋势和所面临的挑战进行了分析。
室内可见光通信 发光二极管 调制 解调 研究进展 IVLC LED modulation demodulation research progress
1 上海第二工业大学 a 计算机与信息工程学院
2 上海第二工业大学 b 文理学部, 上海 201209
3 湖南师范大学 物理与信息科学学院, 长沙 410081
针对基于马赫-曾德干涉仪结构的硅基光调制器中非线性电光响应的问题, 采用包含PN结非线性调制损耗和非线性折射率变化的模型, 通过数值仿真方法, 研究了上下两臂对称和不对称两种情况下, 调制损耗对硅基光调制器非线性的影响.对比考虑调制损耗和忽略调制损耗的模型, 发现在常规大信号情况下, 当光调制器偏置相位为0时, 调制损耗使得三次谐波增强, 四次谐波减弱；当光调制器偏置相位为π/2时, 调制损耗使得二次和四次谐波增强；而在小信号情况下, 三次和四次等高次谐波不明显, 在光调制器偏置相位为0时, 调制损耗在光调制器上下两臂不对称情况下增加了基频分量串扰；在光调制器偏置相位为π/2时, 调制损耗的影响主要表现为增加了二次谐波分量.
硅光子学 光调制器 非对称马赫-曾德干涉仪结构 非线性 光通信 Silicon photonics Optical modulator Asymmetric Mach-Zehnder interferometer structure Nonlinearity Optical communication
1 上海第二工业大学电子与电气工程学院, 上海 201209
2 湖南师范大学物理与信息科学学院, 湖南 长沙 410081
在光纤参量放大器中，由于强抽运光与信号光的相互作用，四波混频效应引入的非线性折射率随频率发生变化，从而导致光波群速度的减慢或加快。通过分析影响四波混频效应引入的折射率变化的各个参数，研究了饱和效应对快慢光的影响。通过龙格库塔方法数值求解非线性耦合方程组，对比低入射功率和高入射功率下，信号光的解析结论与数值结论差异，得到了抽运光饱和效应对信号光延时影响较大的区域，即光纤参量放大增益谱边带区域。在完整模型条件下，分析了抽运光功率和光纤长度选择对快慢光的影响。这些结论对认识光纤参量放大器中的快慢光现象有重要帮助。
非线性光学 快慢光 光纤参量放大器 四波混频 饱和效应 中国激光
2014, 41(s1): s105016
为了有效抑制正交频分复用(OFDM)系统中信号的峰均比(PAPR)，提出了一种基于平方根Better-Than奈奎斯特脉冲的改进预编码方案，通过仿真在60 GHz光载无线通信(RoF)系统中实现5 Gb/s四阶正交振幅调制(4QAM)OFDM预编码信号的发射、传输与接收。仿真结果显示，与基于平方根升余弦脉冲的预编码算法相比，改进算法将进一步获得0.3 dB左右的PAPR抑制增益。从平衡传输效率与PAPR抑制性能的角度考虑，由预编码引入的冗余度上限取20%为宜。采用改进的预编码算法，信号的峰均比最大值具有不随OFDM系统子载波数增加而明显增加的特性。无论是在背对背或传输情况下，系统的接收灵敏度均随改进型预编码算法的引入获得约0.4 dBm的改善。如需进一步改进系统误码率特性，可考虑采用高阶调制格式。综合考虑，改进型预编码方案将有效改善传统OFDM-RoF系统的性能并适用于未来的实际应用。
光通信 光载无线通信 正交频分复用 峰均比 预编码
副载波(SCM)光标记交换被提出以来，高速信号的SCM光标记交换一直是人们研究的热点。通过对载荷进行曼彻斯特编码，提出了一种新的带内SCM标记方案，在载荷和标记之间干扰较小的情况下，实现低频SCM标记的插入，为高速信号的SCM光标记交换提供了一个新的解决途径。使用提出的新方案，对100 Gb/s正交相移键控(QPSK)载荷的幅移键控(ASK)SCM标记分组进行了仿真分析，研究了耦合系数、标记速率、SCM频率等参数对系统性能的影响。经过80 km标准单模光纤传输，只对其进行色散补偿，相对于级联调制的带内SCM标记，载荷接收机灵敏度有近10 dBm的改善，且载荷性能几乎不受标记调制指数的影响。
光通信 光标记交换 副载波 曼彻斯特编码 光调制 光学学报
2012, 32(s1): s106008
复旦大学 通信科学与工程系 信息科学与技术学院 专用集成电路与系统国家重点实验室，上海 200433
提出一种新的具有较大带宽延时积(BDP)的光缓存结构。该结构基于一个单独的微环谐振腔和一个OFDM(正交频分复用)技术的发射机。较大的带宽延时积是通过将数据分布在OFDM的子载波上然后由谐振腔来获得的。建立了一个包括整个系统的数值模型，并且在仅考虑5条子载波的仿真中实现了较大的带宽延时积。
光子集成 微环谐振腔 慢光 photonic integration micro-ring resonator slow-light
提出了一种基于副载波复用的新型的多输入单输出(MISO)正交频分复用可见光通信(OFDM-VLC)系统构架，并且实验验证了2×1和3×1的MISO OFDM-VLC系统传输。分别测量了2×1和3×1的实验系统的误差矢量幅度(EVM)随输入电压变化的曲线图，找出了两个系统各自的最佳偏置范围。在将输入电压设置在最佳偏置范围之内的情况下，改变传输距离，对2×1系统，给出了系统EVM性能变化的曲线图；对3×1系统，给出了系统EVM和误码率(BER)性能变化的曲线图。在没有任何均衡的情况下，两个系统的传输距离都可以长达140 cm。
光通信 可见光通信 正交频分复用 副载波复用 多输入单输出 白光LED 中国激光
2012, 39(11): 1105001
复旦大学 信息学院 通信科学与工程系，上海200433
文章介绍了3种十分常用的OFDM-PON（正交频分复用-无源光网络）结构：WDM（波分复用)-OFDM-PON、TDM（时分复用)-OFDM-PON和ECDM（码分复用)-OFDM-PON,并讨论了它们各自在传输速率、接收终端结构和频带利用率等方面的优势。
无源光网络 正交频分复用 波分复用 时分复用 码分复用 PON OFDM WDM TDM ECDM
