1 郑州大学物理学院，河南 郑州 450001
2 河南仕佳光子科技股份有限公司，河南 鹤壁 458030
面向多路射频模拟信号的高线性传输需求，基于强度调制-直接探测的原理，提出了基于波分复用技术的模拟射频光传输方案；利用高线性度模拟直调半导体激光器、波分复用器、模拟光电探测器，设计了基于微波光子技术的波分复用射频光传输链路，该链路具有低串扰、低失真、链路增益可调等性能。利用该链路进行了直调激光器、驱动控制电路、射频光发射模块和光接收模块的样机研制。对所研制出的样机进行了实验测试。测试结果表明：通道增益可在-30~10 dB调谐，通道内基波与二次谐波抑制比高于50 dB，相邻及非相邻通道间射频串扰均低于60 dB，相位一致性在±5°以内。针对不同的信号输入功率，在线调整链路增益，改善链路的信噪比或非线性失真效应。设计和研制的样机可用于低频段射频信号的光纤传输。
光纤通信 射频光传输 直调半导体激光器 模拟光链路 激光与光电子学进展
2023, 60(5): 0506005
哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，黑龙江哈尔滨 150001
针对低轨(LEO)大规模卫星星座系统存在电磁空间复杂且难于观测的问题，对低轨卫星星座链路特征进行研究。以Starlink 和OneWeb 星座为研究对象，根据低轨卫星的星座参数，获取等效全向辐射功(EIRP)值并进行可视化处理；对获取到的低轨电磁卫星数据进行分析，获取数据的衰减特性和时间、频率等的数据关系，计算星间的链路干扰以及时间上的分布特征；获取相对干扰时间的特征值以及星间数据的衰减与时频的多维特性，并分析不同场景下的干扰时间特征，从多个维度分析低轨大规模卫星星座系统间星间链路的干扰情况并进行仿真验证。实验证明了低轨大规模卫星星座系统之间的星间链路存在干扰情况，且频率越高，干扰现象越明显。
星座 低轨卫星 星间链路 星间干扰 等效全向辐射功 constellation LEO satellite inter-satellite links inter-satellite interference Equivalent Isotropically Radiated Power 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(1): 34
农业农村部环境保护科研监测所, 天津 300191
快速准确测定粪水/沼液中的氮磷养分含量, 是现阶段我国规模化奶牛场在种养结合道路上亟需破解的技术瓶颈。 针对传统的实验室湿化学检测方法难以满足奶牛场粪水还田前任一节点氮磷快速定量的现实问题, 研究开发了基于近红外、 中红外及近-中红外光谱融合技术, 实现规模化奶牛场粪水运移全链条环节氮磷含量的本土化快速检测方法。 采集了天津地区27家种养结合型规模化奶牛场粪水流经全程环节(集粪沟、 集污池、 氧化塘等)共计144个样品, 使用傅里叶变换近红外光谱仪和中红外光谱仪分别采集了12 000~4 000和4000~650 cm-1区间的光谱数据, 对所有样品的近红外光谱、 中红外光谱及近-中红外光谱融合数据进行归一化、 基线校正、 SNV等预处理, 分析了近红外光谱和中红外光谱特征, 采用浓度梯度法进行样品分集, 运用偏最小二乘(PLS)、 间隔偏最小二乘(IPLS)和联合区间偏最小二乘(SIPLS)法, 构建了粪水总氮(TN)、 总磷(TP)的近红外模型和中红外模型。 粪水TN模型预测结果较好, 近红外和中红外最佳模型趋近一致;粪水TP模型的预测性能不理想, 近红外和中红外SIPLS最佳模型的$R^{2}_{pred}$仅分别为0.790和0.631, RPD分别为2.213和1.479, 四分位数间隔(RPIQ)分别为3.616和2.351, 难以用于实际检测;为实现粪水氮磷同步有效的测定分析, 进一步提升模型整体预测性能, 综合近红外光谱和中红外光谱数据建立了粪水氮磷近-中红外融合模型, 光谱区间为12 000~650 cm-1, 预测性能整体表现良好, 以近-中红外融合IPLS模型预测结果最为理想, 其$R^{2}_{pred}$分别为0.970和0.861, RPD分别为5.615和2.684, RPIQ分别为12.874和4.394, 总体优于单一近、 中红外模型, 尤其TP的最佳融合模型, 其$R^{2}_{pred}$相比近、 中红外最佳单一模型分别高出0.071和0.170。 研究表明, 近-中红外光谱融合技术可以实现对规模化奶牛场粪水运移全链条环节氮磷含量的准确速测, 为粪水科学还田提供技术支撑。
粪水运移 全链条环节 近-中红外光谱 速测 氮磷含量 融合模型 Slurry movement Full chain links Near-mid infrared spectroscopy Rapid determination Nitrogen and phosphorus contents Fusion model 光谱学与光谱分析
2021, 41(10): 3092
中国空间技术研究院西安分院，西安 陕西 710100
自由空间激光通信技术长期以来都是卫星通信和载荷技术领域的研究热点，具有大带宽、高速率等特点。高轨中继卫星是星间数据传输的骨干节点，随着激光通信技术的成熟，激光通信链路已成为国内外高轨中继卫星数据传输的可靠途径。对国内外高轨卫星激光中继链路的最新发展动态及其未来发展规划进行综述，该综述为我国建设空间激光信息网络提供参考。
光通信 自由空间激光通信 高轨卫星 激光中继链路 激光通信终端 激光与光电子学进展
2021, 58(5): 0500001
1 国网江苏省电力有限公司 淮安市洪泽区供电分公司，江苏 淮安市 223000
2 福建亿榕信息技术有限公司，福建 福州350003
在下行云接入网络(C-RANs)中，核心网络内基站处理单元(BBU)通过前向回传线路向远端无线电头端(RRH)传输数据，然后RRHs通过无线接入链路转发数据。目前，C-RANs的下行链路的能效是C-RANs的研究热点。为此，对C-RANs下行链路能效进行研究，其目的在于最大下行链路的能效。通过对联合用户分配(UA)、RRH激活、数据率分配和信号预编码约束，建立能效最大化表述式，再利用基于逐次凸二次规划的迭代算法求解混合整数非线性问题。仿真结果表明，提出的联合优化设计提高了C-RANs的能效。
联合用户分配 逐次凸二次规划 前向回传线路 能效 云接入网络 User Association successive convex quadratic programming fronthaul links energy efficiency Cloud Radio Access Network 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(6): 1110
针对模拟微波光子链路中附加相位噪声对微波信号相位噪声的恶化问题，详细研究了光链路中白噪声及有色噪声的产生机理，建立了光链路的附加相位噪声理论模型，阐述了附加相位噪声的变化规律，并通过实验证实了模型的正确性。同时针对本振信号的多路光分配典型应用，提出了EDFA 辅助的附加相位噪声优化措施。实验结果表明所提出的相位噪声模型能够有效地应用于微波光子链路，能对附加相位噪声的分析和优化提供理论依据，具有较大的工程指导意义。
微波光子学 光链路 相位噪声 附加相位噪声 microwave photonics optical links phase noise addictive phase noise
Author Affiliations
Abstract
CREOL, The College of Optics & Photonics, University of Central Florida, Orlando, FL 32816, USA
Space-division multiplexing (SDM) has attracted significant attention in recent years because larger transmission capacity is enabled by more degrees of freedom (DOFs) in few-mode fibers (FMFs) compared with single-mode fibers (SMFs). To transmit independent information on spatial modes without or with minor digital signal processing (DSP), weakly-coupled FMFs are preferred in various applications. Several cases with different use of spatial DOFs in weakly-coupled FMFs are demonstrated in this work, including single-mode or mode-group-multiplexed transmission, and spatial DOFs combined with time or frequency DOF to improve the system performance.
multiplexing nonlinear optics fibers radio frequency photonics fiber optics links and subsystems few-mode fibers Chinese Optics Letters
2020, 18(4): 040601
