1 国网江苏省电力有限公司 苏州供电分公司，江苏 苏州 215004
2 国网江苏省电力有限公司，南京 210008
3 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司，南京 211102
【目的】围绕建设具有中国特色国际领先的能源互联网企业战略目标，按照促进先进信息通信技术与先进能源技术深度融合应用，着力提升电力通信网对电网安全运行支撑保障能力的总体要求，苏州电力自2019年起规划建设220 kV保护专用通信网。目前苏州地区220 kV继电保护通道存在抢修时间较长、通信柜位资源占用较多、保护业务和通信业务混合组网等问题，对电网安全运行构成隐患。
【方法】文章分析了苏州地区220 kV继电保护通道现状及存在的问题，结合苏州市光通信网络实际情况，提出了采用2 Mbit/s光接口直连保护设备的方式承载继电保护B口通道，并细化了电源改造方案、组网模式、保护业务承载模式和网络管理承载模式。
【结果】苏州电力通过定制与继电保护业务匹配的小型专用通信传输设备，利用光纤直达通道和保护专用通信网复用通道的各自特点，建设了一张覆盖所有具有220 kV出线站点的保护专用通信网。
【结论】保护专用通信网接入集中传输设备的网管监控继电保护通道，实现了继电保护通道的可观性和可测性，具有故障快速定位、故障隔离和通道迂回等优势，全面提升了继电保护通道的可靠性、独立性、灵活性和运维便利性，取得了显著的应用成效及创新成果，同时，为保护通道“3路由”应用做出了有益的探索。
保护专用通信网 继电保护通道 2 Mbit/s光接口 protect private communication network relay protection channel 2 Mbit/s optical port
西安邮电大学通信与信息工程学院，陕西 西安 710121
为解决量子网络中组播通信的路径选择与建立问题，提升量子组播网络的通信性能，提出一种适用于超纠缠中继量子网络的组播路由策略。为确保组播通信中量子克隆的保真度，网络采用菱形结构，通过量子克隆机对单光子偏振-空间模量子态进行克隆，并综合考虑量子超纠缠资源数、跳数、克隆态保真度等因素，基于Steiner树的优化算法生成组播树。路由选择完成后，采用并行超纠缠交换方法建立远程用户间的组播量子信道。理论分析与仿真结果表明，在组播通信过程中随着目的节点数量的增多，基于超纠缠中继的量子组播网络路由策略可获得较高保真度的组播树，当中继节点数量增多时，采用并行超纠缠交换建立量子信道的时延低于传统串行纠缠交换的时延，量子态的传输速率较快。因此，基于超纠缠中继的量子组播网络路由策略具有高保真度、低时延等优势。
量子光学 量子中继 超纠缠 量子组播路由 保真度 激光与光电子学进展
2023, 60(7): 0727001
南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院, 南京 210023
为解决传统通信机房和数据中心中光配线架光纤跳线布线不规范、光缆冗余过多的问题, 提出一种光纤配线路由智能排查系统。首先, 采用高性能、低成本的微型控制器STM32芯片控制光收发系统, 通过电-光-电信号的数据收发实现光纤配线路由排查; 然后, 设计基于通用运算放大器LM358、中继技术进行定量放大和中继处理; 最后, 采用OptiSystem软件对系统的性能进行仿真测试。测试结果表明: 系统的动态范围最大达到9.24 dB,能实现光纤传输距离为46 km的排查功能; 同时, 系统中再生信号的质量得到了提高, 能有效延长系统传输距离。
光纤通信 光纤配线路由 信号放大电路 中继技术 optical fiber communication optical fiber distribution routing signal amplifier circuit relay technology
红外与激光工程
2023, 52(1): 20220331
长春理工大学光电工程学院，吉林 长春 130022
针对传统硬性工业内窥镜在炉窑内部监测视野小、分辨能力低和工作距离短的问题，设计一种大靶面、长工作距的高清工业内窥镜。采用一体化设计思路，设计内容包含广角像方远心物镜系统和对称式消像差棒镜中继系统。所设计的高清工业内窥镜的光学数为6、视场角为103°、光学长度为1040 mm、光学外径不大于26 mm、靶面对角线长度为16 mm、系统像方远心度不大于1.8°，且调制传递函数不小于0.2@160 lp/mm。实验结果显示，所设计的工业内窥镜在40 cm至无穷远范围内可清晰成像，并且在5 m远处可分辨10 mm的线对宽度，角分辨率为8.73 C/（°）。该内窥镜的设计优势：系统的接收器靶面尺寸大，物方分辨率高；对称式消像差棒镜中继系统的延展性好，光通量高；物像以远心的形式衔接，光线传播平滑，像面照度均匀。
光学设计 工业内窥镜 中继系统 F数 光学学报
2022, 42(22): 2222001
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发光学及应用国家重点实验室，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 军事科学院系统工程研究院，北京 102300
光谱合束是提升高功率半导体激光器光束质量和亮度的关键技术之一。增加激光单元数量是提升光谱合束功率的主要途径，但同时造成合束光学元件尺寸变大，激光谐振腔变长不利于光谱合束光源的实际应用。提出了分离反射式中继成像光谱合束结构，将大尺寸中继成像镜分解成小尺寸的柱面反射镜阵列，每个激光线阵独立成像。最终12个激光线阵共计228个激光单元的光谱合束的输出激光功率为442.9 W，电光转换效率为41.8%，光谱范围为777.12～811.28 nm，光参量积为4.00 mm×mrad，与单元激光接近。所提结构为多激光单元光谱合束提供了一种可行方案，有利于激光器的工程应用。
激光器 半导体激光器 光谱合束 分离反射式中继成像 高功率 中国激光
2022, 49(23): 2301001
针对红外探测器件大阵面技术缺乏、单孔径红外探测系统难以兼顾大视场和高分辨率等问题，设计了一种基于压缩感知技术的红外大视场高分辨成像系统。该系统由成像物镜和中继透镜组成，成像物镜对场景进行大视场高分辨率一次成像，一次成像的像面经空间光调制板的调制后由中继透镜二次成像在探测器阵列，利用图像重建算法可将探测器阵列接收的图像进行恢复。设计结果显示，所提系统的工作波段为3.8~4.8 μm，成像物镜具有F/1.999的大数值孔径，视场为±16°，像元数达到1280×1024，中继透镜像元数达到640×512，成像质量完全匹配所选的探测器阵列。此外，对比现有红外单孔径探测系统，所设计的系统具有大视场、高分辨、结构简单紧凑等优势，在航空遥感探测领域具有较大的应用前景。
成像系统 压缩感知 中红外波段 物镜 中继透镜 航空遥感 红外探测器阵列 激光与光电子学进展
2022, 59(8): 0811003
1 中国科学院上海光学精密机械研究所 信息光学与光电技术实验室，上海 201800
2 中国科学院大学，北京 100049
提出了一种快速计算光学系统像面照度均匀性的算法，通过近似算法计算系统数值孔径，并利用出射光瞳数值孔径表征像面照度。利用该算法计算光场不均匀性，将其作为自动优化过程中的评价函数之一，优化设计光刻机照明系统中继镜组。通过Light tools软件对设计的中继镜组进行仿真验证，结果表明不同相干因子照明下掩膜面上的光场不均匀性均小于0.5%。通过实验测试了设计的中继镜组的积分均匀性，结果表明各相干因子下，光场不均匀性小于1.21%，能够满足掩膜面上光场不均匀性的指标需求（< 1.5%），验证了该快速评估算法可有效应用于中继镜组优化设计中。
光刻 照明系统 光学设计 中继镜组 光场均匀性 Lithography Illumination system Optical design Relay lens Illumination uniformity
1 西安邮电大学 电子工程学院，陕西 西安 710121
2 中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西 西安 710119
红外光谱成像系统、光场成像系统、光学显微系统、偏振干涉成像系统、复眼成像系统、环带式全景光学系统、多尺度成像系统及头戴式增强显示系统等光学系统中，通常需要中继光学系统来实现光路衔接、配曈、偏转等。研究了现有中继光学系统结构，介绍了光阑前置即具有实入曈的像方远心离轴三反光学系统的设计方法及自由曲面的描述方法，完成了满足设计参数的具有实入瞳的远心中继光学系统仿真设计，系统各镜采用XY多项式描述的自由曲面离轴三反光学系统结构。CODEV仿真设计结果表明，在工作谱段0.4~5.0 μm、焦距400 mm、F数3、视场角2ω=8°下，系统MTF(Modulation Transfer Function)接近于衍射极限，畸变小于1%，成像质量良好。
光学设计 中继系统 远心 离轴三反 自由曲面 optical design relay system telecentric off-axis three-mirror free-form surface 红外与激光工程
2021, 50(10): 20210091
