1 江苏亨通问天量子信息研究院有限公司,江苏 苏州 215200
2 江苏亨通光电股份有限公司,江苏 苏州 215200
3 中国科学院量子信息重点实验室,安徽 合肥 230026
基于波分复用技术可以实现量子与经典信号在同一根光纤中共传。由于经典信号与光纤的非线性相互作用引起的噪声会降低量子密钥分配 QKD 的信噪比, 需要采取措施降低经典噪声的影响。与以往对 QKD 设备侧的改造不同, 从光纤传输线路的角度出发,通过对比不同种类光纤的性质, 建立波分复用单纤传输量子密钥分配噪声模型, 结合诱骗态和有限长安全分析方法, 分析了不同种类光纤对共纤 QKD 背景噪声计数率、安全密钥率和最大安全传输距离等性能的影响。对 G.652、G.654 和 G.655 三种光纤的数值仿真结果表明, G.655 光纤可以降低共纤 QKD 的背景噪声计数率, G.654 光纤可以增大共纤 QKD 的安全密钥率和最大安全传输距离, 而常用的标准单模光纤 G.652对于共纤 QKD 性能的影响居于三者之间。
量子信息 量子密码 量子密钥分配 波分复用 光纤 非线性相互作用 quantum information quantum cryptography quantum key distribution wavelength division multiplexed optical fiber nonlinear interaction
中国工程物理研究院流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
随着实际应用的发展, 核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求, 但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题, 将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合, 设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统, 阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势, 并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果, 基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统, 同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试, 验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量, 而且各测点具有较好的独立性和性能, 1小时内测量稳定性优于±1%, 测量范围达到了0～4%, 基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。
光纤光学 光纤氢气传感 钯 波分复用 气室 fiber optics optical fiber hydrogen sensing palladium Wavelength Division Multiplexed gas chamber 红外与激光工程
2016, 45(11): 1117003
1 长春理工大学光电信息学院，吉林 长春 130022
2 长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春 130022
为了实现长距离、大范围的温度在线监测，设计了基于啁啾调制技术的光纤布拉格光栅温度监测系统。采用线性啁啾结构获得更大回波带宽，从而在单根光纤上集成更多的FBG 探测器。计算了光栅尺寸、啁啾系数与光栅周期的函数关系，设计了调制方式及范围。实验由宽带光源、光纤及耦合器、FBG 探测器及F-P 解调仪组成，调制范围为1530.0～1550.0 nm。对15℃～55℃内温度进行测试，测温结果与WR-220 型温度探测器作对比，结果显示，均匀型FBG 与啁啾型FBG 的温度检测结果基本一致，精度均满足设计要求。但采用啁啾型FBG 的系统回波带宽大，可调制能力强，单根光纤上可载入FBG 探测器数量是均匀型FBG 系统的3 倍以上。该结构在不增加硬件的基础上提高了系统的测温能力，具有很好的实用性。
光纤布拉格光栅 啁啾调制 波分复用 温度测试 fiber Bragg grating chirp modulation wavelength division multiplexed (WDM) temperature test
中国工程物理研究院流体物理研究所,四川 绵阳 621900
随着实际应用的发展,核电站、飞行器发动机、气体燃料等领域均提出了进行大数量点数氢气监测的要求,但目前已有的光纤氢气传感系统仅能实现单点测量。为解决上述问题,将波分复用技术和光纤氢气传感技术相结合,设计了一种可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统,阐述了该系统的基本原理、光路结构和技术优势,并从理论上分析了进行多点氢气监测的可行性。根据理论分析的结果,基于已有器材搭建了一套4通道的波分复用光纤氢气传感系统,同时设计了一套实验装置并利用该装置对传感系统进行了验证实验。通过对光纤链路各节点传输光光谱和传感头反射信号光功率的测试,验证了所提出的新型氢气传感系统不仅可以实现多点测量,而且各测点具有较好的独立性和性能,一小时内测量稳定性优于±1%,测量范围达到了0～4%,基本误差优于±2%。理论分析和实验结果对于研究大数量点数氢气测量技术及系统极具参考意义。
光纤氢气传感 光纤光学 钯 波分复用 气室 optical fiber hydrogen sensing fiber optics palladium wavelength division multiplexed gas chamber 红外与激光工程
2016, 45(8): 0822006
The State Key Lab of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240 China
Frontiers of Optoelectronics
2013, 6(1): 46
Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, College of Optoelectronic Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China
Frontiers of Optoelectronics
2010, 3(4): 339
北京邮电大学信息与通信工程学院, 北京 100876
频谱分割是使用窄带光滤波器选择宽带光源光谱的一个切片的WDM技术,在波分复用无源光网络(WDM-PON)中采用波分复用器((MUX)进行频谱分割,能够实现光网络单元(ONU)的无色化。模型分析表明由于频谱分割的作用,使得波分复用器光通带外的频谱成分被过滤,减小了宽带光源的色散影响。在20 nm CWDM标准信道间隔下,能够以不超过1 dB的光功率代价支持155 Mb/s信号在20 km的G.652常规光纤上传输;在0.8 nm DWDM信道间隔下则能够支持2.5 Gb/s信号传输,色散引起的光功率代价低于0.5 dB。采用中心波长为1550 nm、谱宽70 nm、输出功率为-10 dBm的LED,研制了125 Mb/s速率信号直接调制的无色ONU。在信道间隔为20 nm、光纤长度为20 km的4波长WDM-PON系统上进行测试,色散等因素引起的光功率代价小于1 dB,系统光功率余量则超过5.6 dB。
光通信 波分复用无源光网络 频谱分割 无色光网络单元 色散
提出了一种实现全光纤多扰动测量的基于光纤萨尼亚克环的新型传感结构.该传感结构采用新型的双萨尼亚克环结构并用波分复用技术代替了传统的双光源结构,减小了系统损耗,实现了对多扰动的位置的测量.分析了传感原理,推导了数学模型,表明测量误差与解调电路的频率响应有关,并进行了单频和多频扰动的实验研究,实验证明了理论分析的正确性.
光纤传感器 波分复用 萨尼亚克干涉仪
利用后向ASE抽运一段未抽运光纤和一段不完全抽运光纤两种结构,实现了EDFA自发辐射谱向长波方向移动,分别得到了3 dB带宽为56.3 nm和47.6 nm的L-波段自发辐射谱,对1575 nm输入信号(强度为-30 dBm)的增益分别为3.5 dB和9.2 dB.
掺铒光纤放大器 光纤通信 波分复用
