Yize Liang 1,2,3†Chengkun Cai 1,2,3Kangrui Wang 1,2,3Xiaokang Lian 1,2,3[ ... ]Jian Wang 1,2,3,*
Author Affiliations
Abstract
1 Huazhong University of Science and Technology, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics and School of Optical and Electronic Information, Wuhan, China
2 Optics Valley Laboratory, Wuhan, China
3 Shenzhen Institute of Huazhong University of Science and Technology, Shenzhen, China
4 Yangtze Optical Fiber and Cable Joint Stock Limited Company (YOFC), State Key Laboratory of Optical Fiber and Cable Manufacture Technology, Wuhan, China
Recently, transmitting diverse signals in different cores of a multicore fiber (MCF) has greatly improved the communication capacity of a single fiber. In such an MCF-based communication system, mux/demux devices with broad bandwidth are of great significance. In this work, we design and fabricate a 19-channel mux/demux device based on femtosecond laser direct writing. The fabricated mux/demux device possesses an average insertion loss of 0.88 dB and intercore crosstalk of no more than - 29.1 dB. Moreover, the fabricated mux/demux device features a broad bandwidth across the C+L band. Such a mux/demux device enables low-loss 19-core fiber (de)multiplexing over the whole C+L band, showing a convincing potential value in wavelength-space division multiplexing applications. In addition, a 19-core fiber fan-in/fan-out system is also established based on a pair of mux/demux devices in this work.
femtosecond laser direct writing space-division multiplexing mux/demux device multicore fiber Advanced Photonics Nexus
2023, 2(3): 036002
1 空军工程大学,研究生院
2 空军工程大学,防空反导学院,西安 710000
3 国防科技大学计算机学院,长沙 410000
为了解决串行收发机在强信道衰减下误码过高的问题, 采用Duo-binary PAM4编码技术设计了一款低功耗的112 Gibit/s SerDes发射机。通过采用Duo-binary PAM4编码技术, 解决了高速PAM4(Pulse Amplitude Modulation-4)信号衰减过大的问题; 采用CMOS的1/4速架构的4∶1合路器, 降低了发射机的系统功耗; 采用阻抗校准电路, 提高了Duo-binary PAM4 发射机的线性度。该发射机采用CMOS 28 nm工艺设计, 0.9 V电压供电。仿真结果表明: 该发射机在20.9 dB强信道衰减下, 可以工作在112 Gibit/s, 功耗为1.9 pJ/bit, 且线性度达到88.3%。
Duo-binary PAM4编码 1/4速架构的4∶1合路器 阻抗校准电路 强信道 Duo-binary PAM4 coding 1/4 speed architecture for 4∶1MUX impedance calibration circuit strong channel
1 福州大学环境与资源学院, 空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室, 福建 福州 350116
2 福州大学遥感信息工程研究所, 福建省水土流失遥感监测评价重点实验室, 福建 福州 350116
近年来随着我国新型国产高分影像的相继问世以及相关应用的逐步展开, 不少研究涉及了不同国产高分影像多光谱数据之间的交互对比, 但两种国产分辨率最高的GF-2 PMS2与ZY-3 MUX传感器多光谱数据之间的对比仍未见报道。 为了使这两种国产主力高分辨率传感器的多光谱数据能够在实际应用中相互补充使用, 发挥更大的作用, 基于它们的3对同日过空影像, 采用两种方法对其进行交互对比。 第一种方法是对整个试验区采用逐像元光谱比较法进行对比, 第二种是采用样区光谱均值比较法进行对比, 即在试验影像上选择一系列的样区, 然后以各样区的均值进行对比。 通过对两种传感器同步影像对的表观反射率进行回归分析, 获得各对应波段的回归散点图, 查明它们之间的定量关系, 并据此提出相互转换的关系方程。 研究结果表明, 两种对比方法得出的结果相一致, 但使用样区光谱均值比较法进行交互对比的结果的准确性更高。 GF-2 PMS2与ZY-3 MUX各对应波段具有很强的相关性, 其线性回归方程的决定系数(R2)都大于0.9, 但其值在蓝绿波段较高, 在红光和近红外波段有所下降, 表明两种传感器的表观反射率在蓝绿波段的一致性好于红光和近红外波段。 总体上看, GF-2 PMS2的信号强于ZY-3 MUX, 二者的信号差异在蓝、 绿光波段较大, 在红光和近红外波段较小, 但却明显受到地物类型的影响。 对于以裸土为主的影像, 两种传感器之间的差异随着波长的增大而逐渐减小, 而对于以植被为主的影像, 二者之间的差异却随着波长的增大而逐渐增大。 将纯植被与纯裸土的样区单独提取出来做进一步分析, 结果表明, 两种传感器的信号差异程度在红光波段主要受裸土影响, 而在近红外波段则主要是受植被影响, 且植被长势越旺盛, 两种传感器的表观反射率差异越大。 通过研究获得了两种传感器多光谱波段数据之间的相互转换方程, 并对其进行验证, 结果表明: 经过转换后的GF-2 PMS2数据与ZY-3 MUX数据之间的差异大大减小, 各波段均方根误差的均值降幅可达64.79%, 平均相对偏差率也有明显的降低。 这表明, 所查明的两种传感器的定量关系是有效的, 其对应波段的转换方程可以用于两种传感器数据的相互转换, 经转换后的数据更有利于这两种传感器数据的协同使用。 分析两种传感器数据的差异原因表明: 二者数据的差异主要是由于它们的光谱响应函数的差异和空间分辨率的差异引起的。 ZY-3 MUX的光谱响应函数曲线相对平缓, 没有明显的起伏波动, 而GF-2 PMS2则较不稳定, 在四个波段呈现出程度不同的起伏变化, 从而影响了二者表观反射率信号的一致性; 而GF-2 PMS2具有的4 m空间分辨率明显高于ZY-3 MUX的6m空间分辨率, 因此更容易捕捉到细小地物的光谱信息, 这也使得二者信号出现不一致。
传感器 表观反射率 交互对比 GF-2 PMS2 GF-2 PMS2 ZY-3 MUX ZY3-MUX Sensors Apparent reflectance cross-comparison
北京大学 区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室，北京 100871
近年来模分复用技术被广泛认为是突破传统单模光纤通信系统和网络容量“瓶颈”的有效途径，其典型方案包括强耦合和弱耦合两种。在弱耦合模分复用方案中，模式串扰应尽量被抑制，使得各模式中的信号可独立传输和接收。文章首先对强耦合和弱耦合模式技术原理进行了介绍，之后设计制作了一种弱耦合双环型纤芯结构少模光纤，设计制作了基于模式选择耦合器的模式复用/解复用器，在此基础上演示了6模式、10 km弱耦合模分复用传输实验，仅采用强度调制和无数字信号处理的直接检测设计了一种简并模式解复用方案，并基于熔融拉锥工艺制作了该器件，最终首次实现了模分复用实时视频传输，这表明模分复用技术向实际应用迈进了重要一步。
空分复用 模分复用 少模光纤 弱耦合 简并模式 模式复用/解复用器 spatial division multiplexing MDM FMF weakly coupling degenerate modes mode MUX/DEMUX
南京中电熊猫液晶显示科技有限公司 研发中心, 江苏 南京 210033
为了达到便携移动终端日益轻薄的要求, In-cell Touch技术是触控的最佳选择。目前, 非晶铟镓锌氧化物薄膜晶体管(a-IGZO TFT)越来越受到人们的关注, 与传统的硅基TFT相比, IGZO拥有其相应的优势, 并且制造成本较LTPS TFT低廉, 制备过程容易掌控。 为了将IGZO材料的优点运用在触控显示面板上, 设计了一款5.5 in FHD In-cell Touch面板。为了实现FHD的分辨率, 首次采用IGZO-TFT模型设计多工器(MUX), 并用它驱动本文所述的面板。通过检测, 触控的信噪比达54 dB以上。在文章最后展示了基于此次设计成功做出的样机。本文对实现自容式多点in-cell触控的关键结构做了简单的介绍, 针对在试做过程中遇到的寄生电容问题做了详细的分析, 并描述了相应的解决方法。将IGZO技术与In-cell Touch技术融合, 能够在较简单的工艺下达到高规格触控面板的需求。
铟镓锌氧化物 盒内内嵌触 多路多工器 投射电容 边缘场开关技术 IGZO In-cell Touch MUX projected capacitive FFS
研究了复用器/解复用器(MUX/DEMUX)滤波特性对光网络系统的影响.考虑了滤波器的带通特性,在噪声为高斯分布的前提下,分析了光网络节点对传输速率为10 Gbit/s的光信号的影响.结果表明,光网络节点传输函数中央平坦区域的微小抖动(0.2 dB～0.5 dB),引起系统性能的严重恶化,最坏情况下功率代价增加2 dB～6 dB;并且中央区域凹陷个数不同,对系统性能的影响也不同,引起功率代价的差别达到1 dB～5 dB.
复用器/解复用器 光网络 高斯分布噪声
波长交错滤波器是一种类似于梳状滤波器的无源光子器件,在密集波分复用系统中可以起到复用和解复用器件的作用.如果将一光纤圈加入光纤熔锥型非平衡马赫曾德尔干涉仪型波长交错滤波器系统中,它的滤波性能将有所改善.改进后的梳状滤波器的透射率形态近似于方波,讨论了新系统的结构和参数选取.
波长交错器 复用和解复用 干涉仪 光纤环 滤波器
