作者单位
摘要
1 长春理工大学 物理学院 吉林省固体激光技术与应用重点实验室,长春 130022
2 四川师范大学 物理与电子工程学院,成都 610068
采用多层相屏法和快速傅里叶变换法数值求解热晕方程,研究了复合贝塞尔高斯(cBG)光束大气传输过程中受热晕效应的影响。研究发现:由于热晕效应造成的光强和相位畸变,cBG光束会发生相位奇点移动和轨道角动量谱展宽,并产生模式串扰。当风速较小时,大气介质吸收激光产生的热效应较强,导致光束的模式串扰也较强。对于初始角量子数差值较大的cBG光束,其相对串扰能量较小,受热晕效应影响导致的模式串扰较弱。此外,还研究了旋转cBG光束的热晕效应,该光束的旋转特性使其在传输过程中四周都能得到均匀的扩展。因此,相较于非旋转cBG光束,旋转cBG光束的光强分布比更均匀,模式串扰更小。并且,随着旋转cBG光束的径向波数差值的增大,模式串扰减弱。综上,增大初始角量子数差值以及径向波数差值可以有效降低cBG光束的模式串扰。
复合贝塞尔高斯光束 热晕效应 大气传输 模式串扰 Composite Bessel-Gaussian beams Thermal blooming Atmospheric propagation Mode crosstalk 
光子学报
2024, 53(2): 0201001
作者单位
摘要
1 华中科技大学 电气与电子工程学院 磁约束聚变与等离子体国际合作联合实验室,强电磁技术全国重点实验室,武汉 430074
2 武汉第二船舶设计研究所,武汉 430205
随着电气化的发展,电气与电子系统中的电磁兼容问题越来越被重视,为了消除或抑制电磁耦合的影响,实现设备或元件电磁兼容的工作,有必要对线缆间的串扰进行研究。但目前少有相关研究关注独立的发射回路与接收回路构成的双差模回路间的电磁串扰问题。提出了一种基于多导体传输线理论的五导体传输线模型,并基于此研究了双差模非屏蔽线缆回路间的串扰问题。该方法根据耦合机理,首先建立单位长度五导体传输线等效模型,然后根据有限差分的方法列写基尔霍夫方程组,最后补充边界条件后求解得到串扰的频域解。将串扰计算结果与CST软件仿真结果进行对比,验证了该模型和计算方法的可行性与有效性,经计算分别研究了感性耦合与容性耦合,分析得到了不同因素对线束间串扰的影响规律,可为实际工程中采取措施抑制线缆间串扰提供指导,体现出该模型的先进性。
传输线理论 五导体 双差模回路 串扰 有限差分法 transmission line theory five conductors double differential mode loop crosstalk finite difference method 
强激光与粒子束
2024, 36(2): 025017
作者单位
摘要
1 北京邮电大学电子工程学院,信息光子学与光通信国家重点实验室,天地互联与融合北京市重点实验室,北京 100876
2 北京安科慧生科技有限公司,北京 101102
针对模分复用系统中由于模式耦合引入的信道串扰(XT)的问题,提出一种基于信号相关峰提取的XT相关比测量方法,并将XT相关系数应用于多进多出恒模盲均衡算法(CPR-MIMO-CMA)中以提升信道均衡效果。搭建了少模光纤传输的实验平台,利用CPR-MIMO-CMA对接收端数据进行处理,研究结果表明,在满足前向纠错(FEC)为3.8×10-3的门限下,所提出的CPR-MIMO-CMA在LP01、LP11、LP21三模信道中比传统CMA分别具有1.3 dB、0.9 dB、1.0 dB的性能增益,并且3个模式下的平均收敛时间减少约50%。
光通信 模分复用 模间串扰 信号相关峰 模式均衡 
光学学报
2024, 44(5): 0506005
韩墨璇 1,2石泰峡 1,2张苏南 1,2陈阳 1,2,*
作者单位
摘要
1 华东师范大学通信与电子工程学院,上海 200241
2 华东师范大学上海市多维度信息处理重点实验室,上海 200241
在带内全双工(IBFD)多输入多输出(MIMO)通信系统中,通道间串扰、非线性失真及多径效应的共同作用使自干扰信号异常复杂。为在大带宽应用场景下消除此复杂自干扰信号,提出一种由最小二乘(LS)算法辅助的MIMO非线性自干扰光域消除方案,并将其与数字域消除相结合。该方案对IBFD MIMO系统中的复杂自干扰信号进行建模,并利用LS算法对模型参数进行估计,进而重建出模拟参考信号并用于实现光域模拟自干扰消除。此外,通过设置门限,在保证模拟消除深度的情况下忽略自干扰信号中功率较低的分量来降低LS算法阶数,提高参考重建速度。经实验验证,当MIMO多径自干扰信号的载波频率和波特率分别为1 GHz和0.5 Gbaud时,所提方案经过光域模拟和数字域自干扰消除后,可实现约35 dB的自干扰消除深度。
光纤光学 射频光子学 带内全双工 自干扰消除 多输入多输出 非线性串扰 
光学学报
2024, 44(3): 0306002
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所 高功率激光单元技术实验室,上海 201800
3 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,杭州 310024
用于内窥成像的多芯光纤在弯曲条件下传输的光场相位容易出现复杂的随机扰动,为相干成像中的相位恢复带来极大挑战。本文提出了一种可以用于相干成像的螺旋多芯光纤设计,通过调控纤芯尺寸、纤芯间距和螺距来抑制弯曲等外界扰动对纤芯间群时延差和功率串扰的影响。本文建立了弯曲条件下螺旋多芯光纤纤芯光程的数学模型;根据变换光学基本原理,利用有限元仿真软件对螺旋多芯光纤的模式特性进行数值仿真计算。设计的螺旋多芯光纤具有20 μm的芯间距和20 π/m的扭转率,共有6层91个纤芯,不同层的纤芯尺寸不同。无弯曲时芯间群时延差小于6 fs/m;当弯曲半径大于5 cm时,芯间群时延差的变化小于32 fs/m,100 m长度上纤芯间串扰的仿真计算结果低于-550 dB。螺旋多芯光纤的芯间群时延差对弯曲不敏感,在相干成像中代替普通光纤束传递光场,有助于降低相干图像恢复方法的复杂度,可以广泛应用于光纤显微成像、超快激光成像等领域。
多芯光纤 相干成像 串扰 群时延 螺旋线 Multicore fiber Coherent imaging Crosstalk Group delay Helical 
光子学报
2024, 53(1): 0106001
喻张俊 1,3,4†杨军 1,3,4,*†邹晨 2林蹉富 2[ ... ]秦玉文 1,3,4
作者单位
摘要
1 广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院,广东 广州 510006
2 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
3 通感融合光子技术教育部重点实验室,广东 广州 510006
4 广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
光频域偏振测量(OFDP)是一种基于扫频激光干涉原理的分布式光纤偏振测试技术,它能够精确获取保偏光纤、器件、组件与光路的偏振特性及其空间分布,实现高性能器件与光路的性能测试与质量评价,以及缺陷分析与故障诊断。OFDP优点是可兼顾超高测量灵敏度、超大测量范围、高精细度、长测量距离、动态快速测量等,已逐渐发展成为性能最优的分布式光纤测量技术之一。本文回顾了OFDP的测量原理,定量分析了分布式偏振串音的测量极限,综述了分布式偏振测试性能提升的若干关键技术,给出了高精度偏振器件与光路的测试典型应用,并讨论了其技术挑战和未来潜在的研究方向。
光频域偏振测量 分布式光学测量 偏振串音 保偏光纤与器件 光纤陀螺 
激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0112002
作者单位
摘要
北京邮电大学 电子工程学院,北京 100876
随着电子系统中逻辑和时钟频率的迅速提高以及信号边沿的不断变抖,串扰成为印刷电路板(PCB)设计人员必须关心的问题。高速电路仿真软件帮助设计人员降低了一定的设计成本,但对串扰的仿真预测仍需花费大量时间。为提高PCB 串扰预测的效率,提出一种用于描述PCB 的统一数据结构,全面分析了PCB 产生串扰的因素,选用自然语言处理(NLP)模型构建了用于PCB 串扰预测的系统,成功将PCB 串扰预测的时间降至秒级,并拥有73.2%的准确率。
印刷电路板 串扰预测 机器学习 NLP 模型 Printed Circuit Board crosstalk prediction machine learning Natural Language Processing 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(6): 819
作者单位
摘要
南京南瑞继保电气有限公司, 江苏 南京 211102
为研究光学器件对全光纤电流互感器温度稳定性的影响, 分析了起偏器、直波导相位调制器、延时光纤线的偏振串扰对全光纤电流互感器的精度的影响。对每种光学器件, 在其环境温度变化范围为-40~+70 ℃时, 测试了起偏器输出光消光比变化, 以及直波导相位调制器、延时光纤线的偏振串音变化情况; 也测试了对应的全光纤电流互感器的精度变化情况。测试结果表明, 直波导相位调制器、延时光纤线因环境温度变化引起的偏振串扰会引起全光纤电流互感器的精度变化, 其中直波导相位调制器是决定全光纤电流互感器的温度稳定性的关键器件。
全光纤电流互感器 温度稳定性 偏振串扰 相位调制器 起偏器 延时光纤线 fiber optic current transformer temperature stability polarization crosstalk phase modulator polarizer PM fiber delay line 
光学与光电技术
2023, 21(5): 52
作者单位
摘要
国防科技大学气象海洋学院,湖南 长沙 410073
本文提出了一种基于多波长平均的五步相移解调方案,解决非本征光纤法布里-珀罗(F-P)传感器阵列的串扰问题。以光纤F-P传感器的两基元并联复用系统为研究对象,探讨了基于五步相移解调方案的基本串扰理论以及多波长解调抑制串扰的具体方法。通过数值仿真研究了串扰与传感系统的消光比、平均波长数、波长间隔以及不同传感器基元腔长的关系,对单波长解调方案和多波长解调方案的串扰抑制效果进行了对比分析。结果表明,相较于单波长解调方案,多波长解调方案通过对多个连续工作点处的五步相移信号解调结果进行平均,降低了传感阵列的串扰。同时,该解调方案降低了对传感阵列光开关消光比和不同基元间腔长一致性的要求,有效推进了光纤F-P传感器阵列大规模复用的发展。
光纤传感阵列 光纤法布里-珀罗传感器 串扰抑制 相位解调 
光学学报
2023, 43(23): 2306004
王婷 1,2胡敬佩 1,2,*黄立华 1,2曾爱军 1,2[ ... ]AvakawSergey 3
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海 201800
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京 100049
3 白俄罗斯共和国开放式股份公司“精密电子机械制造设计局-光学机械设备”,白俄罗斯明斯克 220033
针对微反射镜阵列(MMA)微反射镜集中度高、尺寸小,在实际检测过程中相邻镜面反射光容易出现串扰的问题,提出了一种用于微反射镜阵列角位置检测的光斑串扰抑制算法。对照射到阵列中待测微反射镜及邻域微反射镜上的光强进行标定,通过求解光强矩阵方程获得每个微反射镜的角位置信息。仿真结果显示,在检测光斑尺寸大于单个微反射镜尺寸的串扰情况下,该方法的检测精度可保持10 μrad以上,满足光刻机使用指标需求。所提出的检测方法可有效解决MMA检测过程中的串扰问题,对光刻机自由光瞳照明模块的角位置检测具有重要意义。
测量 自由光瞳照明 微反射镜阵列(MMA) 角位置检测 光斑串扰抑制算法 
中国激光
2023, 50(23): 2304003

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