桂林电子科技大学 光电工程学院光子学研究中心， 广西桂林541004
为了实现对多芯光纤在光网络系统中的接续并评价连接效果，给出了一种多芯光纤活动连接器的制备方法，用光学连续波反射计和光学低相干反射计分别构建了多芯光纤活动连接器插入损耗和回波损耗测量系统。详细地分析了外在因素和端面质量对多芯光纤活动连接器插入损耗和回波损耗的影响，提出了多芯光纤活动连接器制备和对接时需要满足的三项质量控制条件：精准对芯、物理接触和不相对转动。所制备的多芯光纤活动连接器具有标准的LC型接口，采用三维轮廓仪对多芯光纤活动连接器端面的三维参数（顶点偏移、曲率半径和光纤凹凸度）以及粗糙度进行了表征。用构建的测量系统测得制备的四芯光纤活动连接器中所有纤芯通道实现了平均0.089 dB的低插入损耗和52.31 dB的高回波损耗。为多芯光纤活动连接器走向实际应用提供了制备方法和性能评价方案。
多芯光纤 光纤活动连接器 插入损耗 回波损耗 multi-core fiber optical fiber connector insertion loss return loss 光学 精密工程
2023, 31(10): 1454
曹钎龙 1,2,3吴倩楠 1,3,4朱光州 1,2,3陈玉 1,2,3[ ... ]李孟委 1,2,3
1 中北大学 仪器与电子学院， 太原 030051
2 中北大学 前沿交叉科学研究院， 太原 030051
3 中北大学 微系统集成研究中心， 太原 030051
4 中北大学 理学院， 太原 030051
针对射频多端口器件微波测试需求，基于SOLT校准原理设计了一种工作频率在DC~12 GHz范围内、基于RF MEMS开关的四端口电子校准件。数值仿真结果表明，在短路状态下，器件的回波损耗小于015 dB；在直通状态下，器件的插入损耗小于05 dB，端口之间的隔离度大于20 dB；在开路状态下，器件的回波损耗小于03 dB，端口之间的隔离度大于25 dB；同时采用微表面加工工艺，利用磁控溅射工艺对负载电阻进行了制备，其测试结果约为50 Ω，符合设计要求。设计的基于RF MEMS开关的四端口校准件，具有射频性能好、体积小、易于集成等优点，能够满足X波段微波多端口器件在片测试的应用需求。
插入损耗 回波损耗 隔离度 微波校准 RF MEMS RF MEMS insertion loss return loss isolation microwave calibration
1 武汉邮电科学研究院, 武汉 430074
2 武汉光迅科技股份有限公司, 武汉 430074
随着第五代移动通信(5G)网络全面部署, 光通信产业进入到全面快速发展的阶段。根据数据中心光模块的市场需求, 光模块在未来必然向高速率和低价格方向发展。文章所研究的400 Gbit/s双密度四通道小型可插拔封装(QSFP-DD)光收发模块采用近高斯光束理论进行光路设计, 并通过ZEMAX软件进行光路仿真分析, 使用优化函数对球面参数进行优化, 最终得到耦合效率为74.8%, 分析不同偏移下的耦合效率以得到误差范围。对接触面的菲涅尔反射进行分析, 对比不同研磨角度下的器件性能以及模块高温传纤测试, 通过对比选择斜8 °进行适配。根据实验结果对比协议要求, 文章的光路设计搭配斜8 °的光纤可以很好地满足使用场景。
数据中心 光通信 400 Gbit/s光模块 光路仿真 回波损耗 dater center optical communication 400 Gbit/s optical module simulation of light path return loss
1 中国科学院 西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
2 中国科学院大学 光电学院, 北京 100049
3 西安电子科技大学 机电工程学院, 陕西 西安 710071
设计了一种基于鱼眼镜头的高效率光纤阵列耦合系统, 并将其应用于多点光子多普勒测速仪, 可以在爆轰物理、冲击波物理和强激光等众多领域中开展多点测速。为满足大范围的空间光进行聚焦, 设计了一款视场角为120°的大视场高分辨率低畸变的鱼眼镜头, 再将光纤端面整体抛光8°角度进行阵列排布后与鱼眼镜头耦合, 通过采用高精度机械零件及定心装调进行准确定位, 使光纤阵列的中心与鱼眼镜头焦面重合, 实现鱼眼镜头与光纤阵列的精密机械耦合。最后对所涉及的光纤机械耦合型鱼眼镜头组件的回波损耗进行了实际测量和讨论, 经过验证该组件的37根光纤束每根的回波损耗大于55dB, 符合设计指标要求。
光子多普勒测速 光纤阵列 鱼眼镜头 机械耦合 回损测量 photonic Doppler velocimetry optical fiber array fish-eye lens mechanical coupling return loss measurement
南京邮电大学 电子与光学工程学院, 江苏 南京 210023
为了降低双通道MEMS微波功率传感器的回波损耗, 提高传感器的测量精度, 对MEMS悬臂梁的匹配特性进行了研究。首先, 通过双通道MEMS微波功率传感器结构构建S参数的理论解析模型, 分析了双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性, 得到了MEMS悬臂梁的间距和回波损耗系数S11的关系; 接着利用有限元软件HFSS进行仿真, 并和理论结果比较; 然后, 设计并制作了双通道微波功率传感器; 最后, 对该传感器的匹配特性进行了测试和分析。实验结果表明: 当MEMS悬臂梁的间距为1. 6 μm时, 该传感器在测量8~12 GHz频率内的微波信号时, 回波损耗小于-19 dB。理论和仿真结果较为相符, 因此S参数的理论解析模型可以较好地反映双通道MEMS微波功率传感器的匹配特性, 对双通道MEMS微波功率传感器的设计具有一定的指导意义。
微机电系统 功率传感器 双通道 悬臂梁 匹配特性 回波损耗 Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) power sensor double-channel cantilever impedance matching return loss
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
研究了一种光子带隙光纤准直器。为了降低回波对光源的干扰, 通常光纤准直器的回波损耗不应低于60 dB。由于带隙光纤端面没有反射, 因此满足这一条件的带隙光纤准直器GRIN透镜入射面的倾斜角与普通光纤准直器不同。从高斯光束通过光学系统的一般模型出发, 利用矩阵光学和高斯光束耦合理论, 推导了光线传输矩阵。结合实际应用中光纤及GRIN透镜的参数, 仿真分析了尾纤与GRIN透镜之间的间距及GRIN透镜的参数对准直器回波损耗的影响。结果表明, 镀有增透膜时, 当光子带隙光纤准直器的GRIN透镜入射面倾角等于3°时, 回波损耗大于60 dB。研究结果对进行光子带隙光纤准直器的设计具有指导意义。
光纤准直器 光子带隙光纤 回波损耗 fiber collimator photonic bandgap fiber return loss 红外与激光工程
2017, 46(9): 0920002
1 天津理工大学 计算机与通信工程学院, 天津 300384
2 天津大学 激光与光电子研究所, 天津 300072
提出了一种工作于太赫兹频段的双频微带天线。通过在天线辐射贴片上加载双T型辐射缝隙, 改变天线表面电流的路径来实现双频特性。对天线模型进行了仿真分析, 仿真结果表明, 所设计天线的谐振频率分别为300 和670 GHz, 最大增益达到了7.13 dB。该双频天线结构简单、易于加工且性能指标稳定, 可应用于太赫兹通信系统中, 其设计方法对双频微带天线的设计有一定的参考价值。
双频天线 太赫兹 回波损耗 方向性增益 dual-band antenna Terahertz return loss directive gain
宁波大学 信息科学与工程学院, 浙江 宁波 315211
为解决行波光电探测器阵列在高功率要求下集成过多的光电二极管导致结构变复杂、响应速度下降的问题, 提出了一种基于二极管组的行波光电探测器阵列结构。从功率合成、频率响应和回波损耗等方面对新旧两种结构进行了分析。在应用相同数量二极管的条件下, 改进型行波光电探测器阵列采用更少的电感元件且输出功率不变, 工作带宽不变, 回波损耗有较大改善。研究结果表明, 这种改进型行波光电探测器阵列结构能够更好地满足功率要求。
行波探测器阵列 功率合成 回波损耗 响应速度 光载无线通信 traveling-wave detector arrays power combining return loss response speed radio-over-fiber
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Science and Engineering and Shandong Provincial Key Laboratory of Laser Technology and Application, Shandong University, Jinan, 250100, China
2 Institute of Automation Shandong Academy of Sciences, Jinan Shandong 250014，China
The improvement of the signal to noise ratio (SNR) has significant meaning to the fiber Bragg grating (FBG) sensing system. The source of the noise as well as the signal attenuation of the FBG sensing system is analyzed. It is found that optical noise caused by the optical return loss (ORL) is the main source of noises in the system, and the coupler is the main source of attenuation of the signal. The cause of the ORL in fiber-optic elements (such as jumper cables connector and fiber end) is presented. In addition, suggestions to optimize the fiber optical sensing network in order to improve the SNR are presented. Methods to suppress noises caused by the fiber end interfaces of FBGs, including using index-matching fluid, bending fiber pigtails in the way mentioned in this paper and cleaving the slant angle of the fiber interfaces to be 8°, all contribute to the optimized SNR. Besides, the thermo-weld method is suggested to be used for both parallel and serial FBG setups to provide a low insertion loss. The results would be a useful engineering tool to design the high SNR optical sensing system.
SNR return noise return loss fiber Bragg grating reflection of fiber end interface bending loss Photonic Sensors
2012, 2(2): 148
江苏大学 计算机科学与通信工程学院, 江苏 镇江 212013
平面倒F天线(PIFA)辐射贴片与金属地平面的距离通常很大,限制了该天线的小型化应用。提出对U型缝隙PIFA天线中加入单平面紧凑型微波光子晶体(简称UC-EBG),利用其电磁带隙结构实现了天线的低剖面。仿真结果表明:与同等尺寸的普通PIFA天线相比较,小尺寸UC-EBG结构天线回波损耗降低了102％,带宽增加了159％。UC-EBG结构PIFA天线适合在日趋小型化终端设备中的应用。
单平面紧凑型微微波光子晶体 平面倒F天线 低剖面 回波损耗 UC-EBG PIFA low profile return loss
