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摘要

为了增强光纤通信系统的物理层安全性,提出了一种基于光编/解码技术的新型抗截获通信系统。由于传统地址码的码字容量都相对较小,合法用户使用的地址码容易受到窃听者的强力搜索攻击。一旦用户地址码被获得,光纤信道中传输的所有用户信息将可被窃听者窃取。为了解决这个问题,构造了一种大容量的二维跳频/扩时地址码,并描述了可重构编/解码器的实现方法;设计了一种新型的抗截获通信系统方案,建立了窃听信道模型;

PDF全文 光学学报 | 2020,40(09):0906001
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摘要

针对正交频分复用无源光网络(OFDM-PON)中静态密钥产生的风险,提出一种以信道相位信息作为动态密钥的物理层混沌加密方案。通信双方在相干时间内估计上下行信道相位,得到混沌密钥初值;利用一维混沌系统生成的混沌密钥流对下行数据进行异或(XOR)加密和解密。该方案所得到的动态密钥随着时间的改变而不断更新,因此物理层的安全性能得到提升。实验结果表明,速率为3.625 Gb/s的16QAM的光OFDM信号经长度为25 km标准单

PDF全文 光学学报 | 2020,40(10):1006004
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摘要

通过分析光纤布拉格光栅(FBG)光谱响应和指数衰荡的动态变化,探究内置FBG光纤环形衰荡腔的温度传感系统性能。建立FBG环形衰荡腔的理论模型,研究FBG透射谱中心波长与指数衰荡时间随温度的变化及其动态的演变过程,搭建1551.13 nm脉冲激光的FBG环形衰荡腔温度传感系统对其进行了实验验证,数值模拟结果与实验结果相吻合。实验结果表明,所提系统在低温环境-40 ℃下有良好的重复性、稳定性,测量分辨率高达0.05 ℃,温

PDF全文 光学学报 | 2020,40(10):1006003
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摘要

受激布里渊散射(SBS)是制约窄线宽光纤激光器功率和系统稳定性提升的重要因素,后向传输的斯托克斯(Stokes)光可能会损坏种子和前级放大系统,如何有效抑制SBS或滤除SBS产生的后向Stokes光是高功率窄线宽激光系统必须解决的关键问题。根据光纤激光器的工作波长和SBS频移特性,设计并采用紫外激光加相位掩模板法制备了单模光纤倾斜光纤Bragg光栅(TFBG),搭建系统,开展了SBS信号滤除验证实验。实验结果表明,TFBG对后向

PDF全文 光学学报 | 2020,40(10):1006002
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摘要

提出一种基于偏振复用的无滤波24倍频毫米波发生器,该发生器采用三平行马赫-曾德尔调制器结构和单个马赫-曾德尔调制器级联的方式,结合偏振复用的结构滤除了所有的冗余光边带,只剩下12阶光边带信号,没有采用任何光/电滤波器就能生成24倍频的高质量毫米波信号。结合系统理论研究,通过仿真验证了该发生器的可行性,对系统进行了性能分析,讨论了非理想情况下调制深度、消光比、相位差、偏置电压以及激光器线宽对系统

PDF全文 光学学报 | 2020,40(10):1006001
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摘要

为深入研究光纤光栅(FBG)传感技术在静压沉桩贯入特性测试中的适用性,采用大比例模型实验系统进行静压沉桩贯入实验。数据测试采用光纤光栅应变传感器,同时采用轮辐式压力传感器和光纤光栅压力传感器作对比。通过在桩端和桩顶安装全截面动态轮辐压力传感器和光纤光栅压力传感器,对比分析基于两种传感技术的静压沉桩贯入过程差异。同时基于FBG传感技术采集桩身应变数据,研究静压沉桩贯入过程的桩身侧摩阻力、桩身

PDF全文 光学学报 | 2020,40(07):0706004
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摘要

针对物联网的广覆盖、多连接的应用需求,研究了超低照度下的可见光通信技术。采用LED照明灯发送红外协议格式的可见光信号时,调制深度小于0.625%时人眼觉察不到闪烁。参考朗伯光源辐射模型,模拟了一个30 m×2.1 m×2.6 m的室内可见光通信场景,仿真结果表明调制深度为0.46%时使用20×12阵列的9.7 W LED照明灯作为发射装置,其有效光信号覆盖范围可达616 m 2。在实验室搭建了可见光智能家居系统,测试遥控机器人对该信

PDF全文 光学学报 | 2020,40(07):0706003
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摘要

在格雷编码布里渊光时域分析(BOTDA)传感器中,采用随机扰偏技术,不仅会在消除强偏振牵引效应时引起传感信号信噪比恶化,同时也会引入较强的偏振随机噪声(PRN)而降低传感信号的测量准确度。通过仿真分析和实验研究,证实了偏振随机噪声对传感信号的影响,并基于布里渊相移谱抑制了偏振随机噪声,实验结果表明该方法可使传感准确度提高3倍。

PDF全文 光学学报 | 2020,40(07):0706002
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摘要

针对光纤布拉格光栅(FBG)传感网络中重叠光谱的中心波长解调问题,提出一种基于门控循环单元(GRU)网络的波长检测方法。该方法将FBG重叠光谱的波长解调问题转换为模型回归问题,同时考虑到光谱数据的序列特征和频谱特性,采用GRU网络实现对光谱数据的特征学习,训练得到相应的波长检测模型,从而实现对重叠光谱的精确快速解调。经实验验证,所提方法能够解决FBG传感网络光谱部分重叠或完全重叠条件下的中心波长的精确

PDF全文 光学学报 | 2020,40(07):0706001
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摘要

提出一种复合结构应变传感器,该结构将高灵敏度光纤法布里-珀罗干涉仪(FPI)内置于光纤Sagnac干涉仪(FSI)中。利用FPI光谱与定标的FSI光谱叠加产生的游标效应实现了FPI应变传感器灵敏度的大幅度提升。理论计算结果表明,复合结构传感器的灵敏度可以通过两套干涉谱的相对自由光谱区的差来调控。实验结果表明,复合结构传感器的灵敏度相对于单个FPI应变传感器提升了19.7倍,达到65.1 pm·με-1。复合结构传感器在需要

PDF全文 光学学报 | 2020,40(06):0606002
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