针对室内复杂环境和室内照明节点拓扑结构对可见光定位精度的影响, 基于近似完美三角点测试(APIT)算法设计了一种多LED照明节点的可见光室内定位方法。该方法利用信号传输时间作为节点间距大小的判断凭证, 结合APIT定位算法, 实现室内可见光定位。仿真结果表明: 该定位方法的定位误差在0.24 m左右浮动, 在保证了定位精度的基础上, 精简了定位设备成本, 并提升了定位算法的计算效率, 使得定位系统在实际场景中的应用更具稳定性与适用性。

针对低速率解调仪采样获得光纤布喇格光栅反射光谱解调精度低的缺点, 采用了一种基于小波变换的高斯(WTG)曲线拟合方法。利用小波变换对反射光谱信号进行分解, 对小波细节分量进行阈值量化处理, 在此基础上, 运用处理后的细节分量和近似分量对信号进行重构; 然后对重构后的信号插值并进行高斯曲线拟合, 使用Levenberg-Marquardt(LM)算法优化高斯拟合系数。仿真实验结果表明: 与直接寻峰算法、高斯拟合算法相比, WTG算法的峰值定位误差最小, 解调精度更高。

为了克服电混频器的瓶颈, 实现大带宽的信号混频, 提出了一种基于双偏振双平行马赫-曾德尔调制器的微波光子混频方案。通过调节调制器的6个直流偏置电压进行载波抑制单边带调制, 射频(RF)信号和本振(LO)信号分别注入调制器, 相互隔离, 各自调制, 且在2个相互正交的偏振态上传输, 最后经偏振控制器和检偏器调整到同一偏振态上进行拍频, 上、下变频模式的切换只需要改变其中一个直流偏置电压。仿真与实验表明: 该方案切实可行, 输入的RF频率在11~25 GHz时, 输出的上变频或下变频信号的RF杂散抑制比不低于25 dB, 频谱纯度高, 可调谐性好, 变频模式之间切换方便, 系统的RF/LO隔离度达到-49 dB。

随着现代战场中电磁环境的日趋复杂化, 情报侦察、电子对抗、通信和遥感等系统中不同频率、制式的射频(RF)信号密集交叠, RF信号光纤传输技术所具有的宽带、抗干扰和信号损耗小等优势将在这些系统中发挥关键性的作用。概述了RF信号光纤传输技术的特点和优势, 介绍了国内外的研究现状及进展情况, 展望了RF信号光纤传输技术的发展前景。

线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用, 而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰, 对OSNR性能有重要的影响, PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法, 并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求, 搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试, 并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明: PMD、CD的干扰越大, 通信系统对OSNR的要求越高, 因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰, 从而可以优化系统性能, 提高通信质量。

为研究不同材料对法布里-珀罗(F-P)干涉声传感器性能的影响。采用几种不同金属材料, 设计制作了基于光纤端面—膜片非本征型F-P干涉声传感器, 利用有限元方法对圆形振动膜片进行模态分析, 得到了一阶固有频率。实验结果表明: 由金、锌合金材料制作的传感器可探测较低声压, 且传感器灵敏度较高、对外界声波信号响应成良好的线性关系。

针对当前10 Gb/s以上高速SerDes接口中的8B/10B编码需求, 在传统的多通道编码器上对其结构进行改进, 加入了极性快速产生模块, 降低了编码器内部通道的等待时间, 提升了并行编码的效率, 在提高了数据传输速率的同时, 降低了编码输出延时。电路的仿真结果表明: 编码器在四通道与八通道模式下, 数据传输速率分别达到了20.6 Gb/s与38.4 Gb/s, 编码输出延时均为1个时钟周期, 填补了国内低延时高速8B/10B编码器的空白。

随着互联网的发展, 网络数据流量极速增长, 全光网(AON)概念的提出有利于解决可用带宽受限、信号传输速率较低等问题。其中, 全光逻辑信号处理为AON的重要组成部分。根据周期性极化铌酸锂(PPLN)波导的二阶非线性效应原理, 将产生的输出信号连续送入不同的PPLN波导进行叠加处理, 设计出全光2线-4线译码器的波导级联结构, 通过数值计算仿真得到了波形图和眼图, 分析了全光2线-4线译码器输出信号的半高全宽(FWHM)、峰值功率、延迟时间和消光比。仿真结果表明: 采用PPLN波导级联的方式实现了2线-4线译码器在光域中的逻辑功能, 同时保证了光信号的传输质量, 为PPLN波导的全光信号处理提供了新的器件类型。

半导体芯光纤因其特殊的光电特性而受到广泛关注。由于纤芯和包层材料之间的性质差异, 制备高质量的半导体芯光纤比传统掺杂石英玻璃光纤更为困难。以锗芯光纤为研究对象, 通过有限元法, 模拟仿真了激光拉制锗芯光纤的动态过程, 研究了拉制过程中芯层锗和包层石英玻璃材料的流速差异, 以及不同拉丝速度对其流速差异的影响。仿真结果表明: 在预制棒颈缩区, 芯层锗和包层石英玻璃材料的流速差异最大, 且不同拉丝速度对预制棒芯层锗和包层石英玻璃材料的流速影响不同。

普通单模光纤的喇曼增益低, 严重制约了喇曼放大器的发展。因此, 研究高喇曼增益的光纤具有重要意义。研究了硫化铅掺杂石英玻璃光纤的喇曼散射增强特性。采用改进的化学气相沉积(MCVD)法分别制备出硫化铅掺杂石英玻璃光纤和普通单模光纤样品, 并测得其传输损耗谱和喇曼光谱, 实验结果表明: 硫化铅掺杂石英玻璃光纤具有更强的喇曼散射强度。在不同的泵浦功率条件下, 分别进行了喇曼放大实验, 相比于普通单模光纤, 硫化铅掺杂石英玻璃光纤具有更大的喇曼增益。

为了提高弹性光网络(EON)的频谱利用率, 提出一种基于自适应调制的碎片感知共享通路保护算法。该算法利用频谱块承载权重(SBBW)衡量不同频谱块接纳业务的能力, 优先选择SBBW大的链路构成候选工作路径, 并利用分配前、后SBBW差值最小的频谱块建立工作路径。然后选择可用频谱块和保护频谱块承载能力大的链路构成候选保护路径, 建立保护路径时优先使用分配前、后SBBW差值最小的保护频谱块, 建立失败时才选择分配前、后SBBW差值最小的可用频谱块。仿真结果表明: 该算法可以降低带宽阻塞率、频谱碎片率和备用容量冗余。

量子密钥分发可以为通信双方提供无条件安全的密钥。提出使用压缩光源的无需监控信号干扰的量子密钥分发协议。该协议通过在接收端对量子信号进行循环移位并测量任意2个量子信号的相位差来实现量子密钥分发, 不仅可以产生安全密钥, 而且不需要监控信号干扰, 降低实现的复杂度。此外, 仅使用2种强度的诱骗态去估计安全密钥生成率。实验结果表明: 所提出的协议可以极大地提高安全密钥率, 并增大传输距离。此外, 仅使用2种强度的诱骗态也可以获得接近使用无穷个诱骗态的结果。

空间光通信中, 需要通信双方检测入射光轴偏差以保证通信链路畅通。但光学天线控制系统使用的信标光经长距离传输后损耗过大, 受背景光和暗电流噪声强烈干扰, 系统中的四象限探测器(QD)对光斑位置检测精度下降。为解决这一问题, 根据QD工作特性和噪声特性, 提出了一种基于幅度调制和循环互相关运算的检测方法。该方法在QD输出信噪比(SNR)过低的情况下, 可精确测量QD各象限输出的电流幅度, 并以此计算出准确的光斑位置。实验结果表明: 当QD的输出SNR为﹣14.58 dB时, 该方法的绝对误差小于0.012 mm, 证明了该方法的有效性。