香港中文大学(深圳)人工智能与机器人研究院,广东 深圳 518172
波分复用技术已被证明可以有效提高近红外波段光通信的容量,并减小通道间串扰。 然而,迄今为止,蓝绿光波段的波分复用系统仅支持有限数量的波长通道,通道间隔较大。这是因为没有适用于可见光的具有精细波长间隔的波分复用器和解复用器。为了阐述清楚这一问题,本文综述可见光波段波分复用技术的发展,特别关注基于集成光学相控阵解复用器的密集蓝绿波分复用技术的进展。最后,对目前蓝绿波分复用技术的发展趋势进行了总结和展望。
波分复用 可见光通信 蓝绿光通信 光学相控阵 解复用器 激光与光电子学进展
2024, 61(7): 0706006
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室,北京 100044
提出了一种基于亚波长偏振保持光纤的多维复用与折射率(RI)传感集成器件。该器件由定向耦合器、Y型分束器和布拉格光栅器件构成,能够同时实现三维空间中偏振和频率(解)复用、色散补偿以及RI传感功能。集成器件下行端口输出偏振解复用后的x偏振态,其在0.25 THz频率处的传输率和消光比分别为-5.94 dB和15.16 dB。此后,原波导中y偏振态(工作频率为0.25 THz)与x偏振态(工作频率为0.27 THz)复用后于直通端口输出,传输率分别为-7.20 dB和-2.02 dB。同时,集成的均匀光栅和π相移光栅可分别实现色散补偿(群速度色散为-109.4 ps·THz-1·mm-1)和RI传感(灵敏度为0.181 THz/RIU)功能。基于太赫兹亚波长光纤的集成器件在下一代通感一体化信息系统中具有良好的应用前景。
光学器件 太赫兹 耦合器 复用器 传感器
吉首大学 物理与机电工程学院,湖南 吉首 416000
为实现光电信息器件的高集成度和高效输出,提高光电信息处理能力,设计了一种基于二维光子晶体的四通道滤波器,根据4个点缺陷微腔与线缺陷波导耦合原理,引入反射异质结并调整微腔与反射结的距离,提高输出效率,对滤波器1 403、1 426、1 449、1 508 nm四波长的波分复用功能进行仿真。仿真结果表明:该器件可实现高效传输,四波长透射率均超过95%,插入损耗均小于0.23 dB,通道间串扰均小于-8.7 dB。
二维光子晶体 波分复用器 反射异质结 二维时域有限差分法 two-dimensional photonic crystal, wave division mu
1 华信咨询设计研究院有限公司,杭州 310014
2 中国移动通信集团湖北有限公司,武汉 430000
【目的】光交叉连接(OXC)技术解决了光传送网(OTN)系统电交叉能力不足的部分问题以及固定光分插复用器(FOADM)/可重构光分插复用器(ROADM)板卡间复杂的手工连纤和调度不灵活问题。文章研究了如何在OTN城域网(MAN)中引入OXC技术提升网络的灵活性,并解决了OXC过于集中带来的一些网络安全问题。
【方法】文章介绍了OXC技术的优势,综述了现网OTN系统的架构以及承载业务的安全配置模式。通过建立各种OXC应用模型,比较分析了各类模型的灵活性和安全性等。
【结果】在现网中进行测试,并总结各类模型评价指标,找出了最优的应用方案。
【结论】文章创新地提出了一种基于OXC的全光MAN建设模型以促进OXC技术的应用发展,加强算力间的调度能力,形成算网一体化新型基础设施,为用户提供了低时延、高可靠、端到端的算力连接。
全光城域网 光传送网 光交叉连接 可重构光分插复用器 固定光分插复用器 all-optical MAN OTN OXC ROADM FOADM
复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室,上海 200433
基于少模光纤的空分复用(SDM)技术是一种能将现有单模光纤通信系统的容量提高数十倍的关键技术,作为一种克服传统单模光纤通信系统容量瓶颈的有效手段,值得深入研究。本综述介绍了基于强耦合的少模光纤模分复用中的复用/解复用器、光纤放大器、少模光纤、光传输系统集成器件的关键技术及研究进展,介绍了部分较为经典的或是最新的强耦合少模光纤复用光传输系统的实验,并探讨了模分复用光传输系统的未来研究方向。
空分复用 强耦合 少模光纤 模分复用器 少模光纤放大器 集成器件 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2300008
1 中通服咨询设计研究院有限公司,南京 210019
2 连云港职业技术学院,江苏 连云港 222000
针对现有光传送网(OTN)专线承载网络存在的时延性能差、业务开通效率低以及网络智能化程度低等问题,文章提出了新一代政企专线承载网络组网策略,给出了100/200 Gbit/s、分组增强型OTN、OTN集群和可重构光分插复用器(ROADM)/光交叉连接(OXC)等传输新技术应用的建议,并将相关成果应用在某运营商政企专线承载网络商用部署中。结果表明,新一代政企专线承载网络具有显著的经济和社会效益,该运营商网络重点金融方向时延性能达到了业内领先,专线业务开通平均时长由以往60天缩短至15天,同时还具备业务端到端自动开通能力。
政企专线 光传送网 可重构光分插复用器 光交叉连接 government enterprise dedicated line OTN ROADM OXC
南京邮电大学先进光子技术实验室,江苏 南京 210023
提出和研究了一种高信噪比(SNR)随机光电振荡器(ROEO)。该ROEO由随机光纤激光器与光电振荡器两部分组成,得益于随机光纤激光器中瑞利散射(RS)提供的随机分布反馈,实现了宽带随机微波信号的产生。通过在随机光纤激光器中加入另一个波分复用器(WDM),去除残余的拉曼泵浦光,提高了随机微波信号的信噪比。控制信号光的偏振态,抑制了随机腔中的受激布里渊散射(SBS)效应。实验中,获得了带宽为DC~30 GHz(DC代表直流0 Hz,表达的含义是从0 Hz到30 GHz)的随机微波信号。在DC~10 GHz范围内的信噪比约为40 dB,并且腔内的受激布里渊散射与随机微波信号的功率差达到约19.64 dB。高信噪比宽带随机微波信号在随机比特生成、雷达、安全通信等领域有重要的应用前景。
微波光子学 随机光电振荡器 瑞利散射 波分复用器 高信噪比 光学学报
2023, 43(20): 2023001
1 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,江苏 南京 210023
2 南京邮电大学贝尔英才学院,江苏 南京 210023
设计了一种基于SiNx填充的定向耦合器(DC)型偏振无关解复用器,用于分离1310 nm和1550 nm两个波长的光信号。采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法调节DC波导间隙内填充的SiNx材料的折射率,使同一波长下横电(TE)偏振模和横磁(TM)偏振模的耦合长度相等,实现器件的偏振无关功能。通过优化波导间隙,调整两个波长光信号所对应的耦合长度比,选择合适的值可使其分别从两个端口输出,实现波长分离功能。运用三维有限时域差分方法进行建模仿真,对器件进行参数优化和性能分析。结果表明:所提出的解复用器的耦合区长度仅为22.8 μm,插入损耗和串扰(CT)分别低至0.05 dB和-21.58 dB,CT小于-10 dB的带宽可达79 nm,且总体容差性良好。所设计的器件在未来的集成光路系统中具有潜在的应用价值。
光学器件 定向耦合器 偏振无关 SiNx 解复用器 光学学报
2022, 42(19): 1923002