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
南京邮电大学 通信与信息工程学院, 南京 210003
为了解决水下环境中物联网感知终端的能源供给难题, 利用氮化镓量子阱二极管的多功能光电特性, 采用兼容的制造工艺, 在同一块氮化镓芯片上集成能源、照明、通信和感知等器件, 在器件之间实现互联, 制备出氮化镓能源通信感知一体化芯片, 并对该芯片进行了可见光无线传能和通信实验。实验结果表明: 该芯片能够吸收外界的光脉冲信号并产生稳定的信号输出, 且信号发射速率能够达到1 Mb/s, 具有中继通信的潜力; 在水下环境中该芯片也能实现能源的采集与信号通信。
量子阱二极管 通信感知一体化 中继光通信 能源自供给 生物可穿戴设备 quantum well diode integrated communication and sensing trunking optical communication self supply of energy bio-wearable devices
红外与激光工程
2023, 52(1): 20220331
广东省电信规划设计院有限公司, 广州 510630
海底通信光缆是国际通信流量的主要载体, 国际互联网带宽加速增长推动了海底通信光缆的加速建设。介绍了海底通信光缆水下设备供电系统基本结构, 分析了海底光中继器、海底分支单元和远供电源设备等器件的工作原理及内部电路设计, 提出了海底通信光缆水下设备供电系统设计方法, 并结合案例分析供电系统的切换保护机制。
海底通信光缆 光中继器 分支单元 远供电源设备 切换保护 submarine communication optical cable, repeater, b
大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116000
毫米波通信具有丰富的频谱资源,可以支持多千兆的无线接入,但是毫米波通信具有非常高的路径损耗,容易发生阻塞现象,尤其是在密集的城市环境。为了解决这一问题,引入了智能反射面(IRS)这一新技术,来增加反射路径,提高毫米波通信的性能。主要探讨IRS 辅助下的毫米波系统,推导出引入IRS 的平均可达速率,并对比分析了这一技术与传统放大转发(AF)中继系统的性能差。分析表明当反射元件的数量达到一定值时,IRS 系统的平均可达速率高于AF 中继系统。并且得到了反射元件的最优值,来使IRS 系统的能量效率最高。仿真验证了推导公式的正确性,并显示,当反射元件的数量取最优值时,随着可达速率的增大,系统的能量效率增大。
毫米波通信 智能反射面 AF 中继 能量效率 millimeter wave communications intelligent reflecting surface AF relaying energy efficiency 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(11): 1168
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