Author Affiliations
Abstract
1 Beijing National Research Center for Information Science and Technology (BNRist) and Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2 State Key Laboratory of Information Phonetics and Optical Communications, Beijing University of Post and Telecommunications, Beijing 100876, China
In this paper, an artificial-intelligence-based fiber communication receiver model is put forward. With the multi-head attention mechanism it contains, this model can extract crucial patterns and map the transmitted signals into the bit stream. Once appropriately trained, it can obtain the ability to restore the information from the signals whose transmission distances range from 0 to 100 km, signal-to-noise ratios range from 0 to 20 dB, modulation formats range from OOK to PAM4, and symbol rates range from 10 to 40 GBaud. The validity of the model is numerically demonstrated via MATLAB and Pytorch scenarios and compared with traditional communication receivers.
fiber receiver model neural networks multi-head attention mechanism 
Chinese Optics Letters
2023, 21(3): 030602
作者单位
摘要
清华大学 电子工程系/北京信息科学与技术国家研究中心, 北京 100084
微波光子射频前端具有频率覆盖范围大、工作波段和瞬时带宽可灵活重构、抗电磁干扰等优势, 在泛在无线通信、软件无线电、雷达和电子战系统中有着广阔的应用前景。为进一步减小系统的尺寸和功耗以满足实际应用的需求, 构建基于光子集成芯片技术的微波光子射频前端微系统势在必行。文章分析了集成微波光子射频前端微系统目前在器件层面和系统集成层面面临的挑战, 并从高精细、可重构的光滤波器设计、混合集成系统架构设计和系统频率漂移抑制方案三个方面重点介绍了作者所在课题组开展的关于混合集成可重构微波光子射频前端的研究现状。
微波光子 集成光子 射频前端 混合集成 microwave photonics integrated photonics RF frontend hybrid integration 
半导体光电
2022, 43(1): 1
作者单位
摘要
1 清华大学 电子工程系,北京 100084
2 北京信息科学与技术国家研究中心,北京 100084
集成、宽带、大色散延时的器件在微波光子滤波、真延时相控阵天线等领域有着重要的应用,可以有效地降低系统尺寸和功耗。文中提出并实现了一种基于硅基光子集成的宽带大色散延时芯片,通过采用超低损耗波导结构和侧壁法向量调制结构实现了片上集成大色散波导光栅,色散值超过250 ps/nm, 最大群延时达到2440 ps,带宽大于9.4 nm,该芯片有望用于微波光子学、高速光纤通信系统等领域。
集成光子学 啁啾布拉格光栅 色散补偿 integrated photonics chirped Bragg grating dispersion compensation 
红外与激光工程
2021, 50(7): 20211045
杜振民 1,2胡成洋 1,2符庭钊 1,2陈明华 1,2[ ... ]陈宏伟 1,2,*
作者单位
摘要
1 清华大学电子工程系, 北京 100084
2 北京信息科学与技术国家研究中心, 北京 100084

空间叠层衍射成像是一种基于相干光的无透镜成像方式,因此可以避免透镜系统孔径有限带来的衍射极限问题。目前,空间叠层衍射成像方案多采用机械结构对光探针进行平移,这种方式会使光探针的位置产生偏移误差,导致成像质量的下降。为解决这一问题,利用硅基光子集成技术设计并制作了基于滤波器件的光束空间分配芯片,该芯片上共有16个发射天线,相当于16个光探针,光探针阵列以一定的交叠率照射物体,其衍射图样强度被红外相机的不同感光区域记录。该芯片可以替代传统的机械式光探针来实现空间叠层衍射成像。百纳米级的加工工艺降低了光探针位置的偏移误差,提高了成像的质量和系统的稳定性。同时,由于集成芯片的尺寸仅有毫米级别,故成像系统的尺寸也可相应地减小。

成像系统 相干成像 光子集成 红外成像 
中国激光
2021, 48(15): 1517004
作者单位
摘要
1 北京信息科学与技术国家研究中心, 清华大学电子工程系, 北京 100084
2 武汉光电国家研究中心, 武汉 430074
高非线性光子晶体光纤具有小纤芯、大折射率对比度的特点,其周期性的空气孔结构使得导引声波布里渊散射(GAWBS)激发的声子被束缚在纤芯区域,产生显著的声光相互作用。声子通过调制光纤材料的折射率,从而对光波的相位进行调制。利用Sagnac干涉环将相位调制转化为强度调制,在光子晶体光纤中实现了1550 nm和1060 nm波段GAWBS声子的激发和探测。实验测得在1550 nm和1060 nm波长抽运下声子基模频率均约为1.24 GHz,验证了前向布里渊散射声子频率与抽运光波长无关的理论。
非线性光学 光子晶体光纤 导引声波布里渊散射 声子 Sagnac环 
中国激光
2019, 46(5): 0508027
作者单位
摘要
1 陆军工程大学, 石家庄 050000
2 特种勤务研究所, 石家庄 050000
为了研究Mg/Sr(NO3)2和Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱分布, 利用全波段辐射计分别对Mg/Sr(NO3)2和Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱进行测试, 得到这两种烟火药剂的燃烧光谱分布图。通过对燃烧光谱的研究, 在Mg/Sr(NO3)2药剂燃烧光谱中, 620~760 nm的辐射强度在总能量占80.59%;而在Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱中, 500~578 nm的辐射强度在总能量占21.15%, 578~592 nm的辐射强度在总能量占3.30%, 620~760 nm的辐射强度在总能量占60.41%。通过燃烧光谱和导数光谱相结合的方式作为鉴定这两种烟火药剂类型的手段。
光谱学 燃烧光谱 可见光 spectroscopy Mg/Sr(NO3)2 Mg/Sr(NO3)2 composition Mg/Ba(NO3)2 Mg/Ba(NO3)2 composition burning spectrum visible light 
光电技术应用
2018, 33(2): 48
Author Affiliations
Abstract
Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology, Department of Electronic Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China
Compressive sampling (CS) has attracted considerable attention in microwave and radio frequency (RF) fields in recent years. It enables the acquisition of high-frequency signals at a rate much smaller than their Nyquist rates. Combined with photonics technology, traditional CS systems can significantly enlarge their operating bandwidth, which offers great potential for spectrum sensing in cognitive radios. In this Letter, we review our recent work on photonic CS systems for wideband spectrum sensing. First, a proof-of-concept photonics-assisted CS system is demonstrated; it is capable of acquiring numerous radar pulses in an instantaneous bandwidth spanning from 500 MHz to 5 GHz with a 500-MHz analog-to-digital converter (ADC). To further reduce the acquisition bandwidth, multi-channel photonics-assisted CS systems are proposed for the first time, enabling the acquisition of multi-tone signals with frequencies up to 5 GHz by using 120-MHz ADCs. In addition, the system bandwidth is increased from 5 to 20 GHz by employing time-interleaved optical sampling.
060.2360 Fiber optics links and subsystems 230.0250 Optoelectronics 060.5625 Radio frequency photonics 
Chinese Optics Letters
2017, 15(1): 010012
作者单位
摘要
1 陆军工程大学, 石家庄 050003
2 军械技术研究所, 石家庄 050000
为了研究Mg/Ba(NO3)2药剂在气流状态下的燃烧光谱分布, 利用全波段辐射计在静态和通风状态下对Mg/Ba(NO3)2药剂的燃烧光谱进行了测试, 得到烟火药剂的燃烧光谱分布图。通过对Mg/Ba(NO3)2在静态和通风状态下燃烧光谱的实验分析表明, Mg/Ba(NO3)2药剂在静态和通风状态下主要能量辐射光谱范围在620~760 nm间, 强辐射峰的位置大致相同; Mg/Ba(NO3)2药剂在静态下燃烧时间为14.20 s, 壁温是1 298.23 ℃, 通风状态为8.63 s, 壁温是593.36 ℃。通风状态下, Mg/Ba(NO3)2药剂主要以强迫对流换热的形式散热, 静态下则主要以辐射的形式散热。
气流状态 燃烧光谱 可见光 对流换热 Mg/Ba(NO3)2 Mg/Ba(NO3)2 airflow condition burning spectrum visible light convective heat transfer 
光电技术应用
2017, 32(6): 44
作者单位
摘要
清华大学电子工程系信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
利用零色散波长在1020 nm附近的光子晶体光纤(PCF),对光纤光参量放大器(OPA)进行了研究。为了在较短的光纤中产生足够的参量增益,搭建了锁模掺镱光纤激光器作为抽运种子源,采用其具有高峰值功率的脉冲进行抽运。该激光器产生的短脉冲被放大后注入到PCF进行抽运。当抽运脉冲的中心波长接近光纤的零色散波长时,观测到了显著的参量增益。研究了不同抽运功率以及不同抽运波长下参量增益的变化,最高获得了23 dB的参量增益。
光纤光学 光子晶体光纤 光参量放大 四波混频 锁模激光器 
光学学报
2013, 33(9): 0906007
作者单位
摘要
1 清华大学电子工程系信息科学与技术国家实验室, 北京 100084
2 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
报道了一种工作于1 μm波段、正常色散区、基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)的被动锁模光纤激光器。激光器以高掺杂Yb光纤为增益物质,结合可调谐滤波器,形成环形腔结构。采用976 nm半导体激光器抽运,当抽运功率大于16 dBm时,激光器可实现1033~1069 nm波长范围内重复频率为25.4 MHz的宽带可调谐输出,性能稳定,在调谐范围内均可观测到非常规则的矩形输出光谱。在固定抽运功率下,对调谐范围内输出功率、光谱带宽、时域脉宽进行了实验测量和分析。在波长为1064 nm时,用单通道光栅对将谱宽为1.745 nm、时域脉宽为34.85 ps的脉冲压缩至15.45 ps。
光纤光学 光纤激光器 半导体可饱和吸收镜 可调谐 正色散 环形腔 脉冲压缩 
光学学报
2013, 33(7): 0706013

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