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oe1(光电查) - 科学论文

64 条数据
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  • 仅需10 GHz射频本振即可实现高纯度60 GHz毫米波信号的 光子学生成

    摘要： 提出并验证了一种无需光滤波器、利用集成嵌套DD-MZM从10 GHz射频信号产生60 GHz毫米波的新方法。仿真结果表明，所生成频率六倍频的光毫米波具有高纯度，其OSSR超过29 dB且RFSSR为25 dB，与理论分析一致。此外，建立了RoF链路模型研究传输性能，在传输60公里光毫米波时眼图仍保持清晰，经50公里光纤传输后功率代价约0.4 dB。

    关键词： 光纤通信，双驱动马赫-曾德尔调制器（DD-MZM），光毫米波产生

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 半导体光放大器中的频率噪声与光谱线宽研究

    摘要： 对无端面反射镜的半导体光放大器（SOA）调频噪声特性与线宽进行了理论分析与实验验证。基于量子力学特性引入了自发辐射离散纵模概念，实现了噪声源的定量解析。放大自发辐射（ASE）持续展宽的输出光谱轮廓，被合理阐释为各纵模的光谱展宽效应。研究发现输入信号光在SOA中经光放大后线宽几乎不变——调频噪声随噪声频率平方值线性增长，且受电子密度涨落、线宽增强因子及ASE的影响较小，高频段更强的调频噪声归因于发光过程固有的相位涨落。该线宽特性与噪声频率相关性均得到实验确认。

    关键词： 噪声、频率噪声、光纤通信、线宽、半导体光放大器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于单双向半导体光放大器的相位敏感放大器实现QAM解聚合的片上光学矢量正交解复用方案提案

    摘要： 本文提出了一种简单的光学矢量正交解复用（QD）方案，用于将输入的10 Gbaud 16/32/64正交幅度调制（QAM）信号分解为两路脉冲幅度调制（PAM）流。该QD方案基于单向双向简并相位敏感放大器（PSA），其中提取的同相和正交分量的波长与偏振状态与输入信号保持一致。由于该QD采用半导体光放大器（SOA）基PSA实现，因此也可构建芯片级QD系统，为光信号处理提供集成化平台。数值模拟表明：该QD系统的传输特性显示SOA基PSA具有44.1 dB的高相位敏感增益消光比。通过数值研究解复用后数据流的星座图、误差矢量幅度（EVM）和误码率（BER），验证了所提QD方案的可行性。对于输入光信噪比（OSNR）为25 dB的10 Gbaud 16/32/64 QAM信号，解复用后的PAM4/PAM6/PAM8信号在10^-3 BER处分别实现了6.1 dB、5.6 dB和8.2 dB的接收端OSNR改善。此外，为优化子系统性能，还研究了BER性能与子系统双臂相位差的关系。仿真结果表明：该QD能良好实现高级别QAM信号的光矢量解复用功能，可应用于光矢量信号的信息解复用、格式转换及直接检测，在灵活光网络中具有重要应用价值。

    关键词： 光纤通信、半导体光放大器、非线性光学器件、光信号处理

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 偏振无关波长可调谐一阶光纤梳状滤波器

    摘要： 在此，我们提出一种基于偏振分集环路结构的偏振无关可调谐一阶光纤梳状滤波器。该滤波器由偏振分束器、两段等长高双折射光纤（HBF）、三个半波延迟片（HWR）和两个四分之一波延迟片（QWR）组成。在这五个波延迟片（WR）中，每段HBF前端均配置一组HWR与QWR组合，剩余的第三个HWR位于第二段HBF之后，用于调节该HBF的有效取向角。基于琼斯矩阵推导的滤波器透射率，我们在平顶与窄带传输光谱中分别找到了能使透射函数产生0至2π任意相移的五WR取向角组合。通过选取五个WR的八组特定取向角（使相移以π/4为步长从0线性增至7π/4）获得理论透射光谱，证实通过精确控制WR取向角可实现平顶或窄带梳状光谱的连续调谐。该理论预测随后通过实验验证。特别地，我们研究了偏振分集环路内最后一个光学元件——第三HWR输出偏振态（SOP）在庞加莱球上的演化轨迹，并探讨了通带形状、波长调谐与SOP光谱演化之间的关联。

    关键词： 光纤滤波器、高双折射光纤、偏振、光纤通信

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于光谱分析的新型OSNR测量技术及其在相干检测系统中的应用

    摘要： 我们讨论并回顾了在用光信噪比（OSNR）测量技术，重点关注基于光谱分析的方法。简要回顾了早期采用在线放大器的多波长系统中的OSNR定义及测量流程，并详细阐述了基于光谱的OSNR测量方法的发展——从适用于偏振态、滤波型DWDM信号的方案，到当前基于相干检测的DWDM系统代际演进。针对偏振信号测量提出了数学实现方案及其向参考基准法的演进过程，该方法可独立于相干传输格式和接收机指标来测量偏振复用信号。通过大量相干传输应用场景验证了该参考基准技术的性能，证明其能耐受光纤非线性导致的信号频谱畸变。我们还阐释并演示了该技术区分在线放大器产生的放大自发辐射噪声与非线性工作状态生成的"类高斯"噪声的能力。最后，针对在线滤波导致信号频谱显著畸变的链路，我们扩展了该OSNR测量技术，并展示其在故障排查与维护监测场景中的应用。所有测试条件下的OSNR测量统计数据表明，该技术精度水平完全适用于部署了ROADM和相干转发器的现网DWDM系统。

    关键词： 信噪比、光接收机、光纤测试、光纤通信

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 工业硅太阳能电池中金属化诱导复合损失的表征

    摘要： 我们深入分析了偏振分集和矢量型相位敏感放大器（PSA）中实现最大增益所需的信号光与闲频光的偏振态（SOP）要求，分别采用琼斯空间描述和斯托克斯空间描述进行阐述。研究涵盖偏振分集PSA与矢量PSA两种类型，并针对每种类型进一步分析信号简并与非简并方案。研究发现：两类PSA实现最大相位敏感（PS）放大时，信号光与闲频光SOP的关联规律具有相似性；且均存在偏振依赖性，实际光传输场景中必须采用偏振跟踪方案。通过评估信号光与闲频光的偏振跟踪效果，我们得出以下结论：对于通用双偏振（DP）调制信号，仅需对信号光或闲频光中的任意一路实施偏振跟踪（控制三个自由度描述的一般偏振旋转），即可实现偏振无关的PS放大；单偏振（SP）调制信号则可通过同时调控信号光与闲频光SOP（无需在PSA前端分光）实现该目标，此时仅需两个自由度。简并方案中，控制两个自由度的偏振跟踪器即可在矢量PSA和偏振分集PSA中实现DP二进制相移键控（BPSK）信号的最大PS放大；对于SP-BPSK信号，偏振分集PSA通过调节泵浦相对相位即可实现偏振无关放大，而矢量PSA则需要一个自由度的偏振跟踪器。

    关键词： 参量放大器、光纤通信、相位敏感放大器（PSA）、偏振

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE可持续电力与能源会议(iSPEC) - 中国北京(2019.11.21-2019.11.23)] 2019年IEEE可持续电力与能源会议(iSPEC) - 考虑光伏侧谐波阻抗的谐波电压排放水平评估

    摘要： 我们深入分析了偏振分集和矢量型相位敏感放大器（PSA）中实现最大增益所需的信号光与闲频光的偏振态（SOP）要求，分别采用琼斯空间描述和斯托克斯空间描述进行阐述。研究涵盖偏振分集型与矢量型PSA两种架构，并针对每种架构中的信号简并与非简并方案展开讨论。研究发现：在实现最大相位敏感（PS）放大时，偏振分集型与矢量型PSA对信号光与闲频光SOP的关联关系具有相似规律；两类PSA均存在偏振依赖性，实际光传输场景中必须配置偏振跟踪方案。通过评估信号光与闲频光SOP的偏振跟踪效果，我们得出以下结论：对于通用双偏振（DP）调制信号，仅需对信号光或闲频光SOP配置单个偏振跟踪器（控制三个自由度描述的一般偏振旋转）即可实现偏振无关的PS放大；单偏振（SP）调制信号则可通过同步旋转信号光与闲频光SOP（无需前置分束）实现该目标，此时仅需两个自由度的偏振跟踪器。简并方案中，二维自由度的偏振跟踪器即可在矢量型和偏振分集型PSA中实现DP二进制相移键控（BPSK）信号的最大PS放大；对于SP-BPSK信号，偏振分集型PSA通过控制泵浦光相对相位即可实现偏振无关放大，而矢量型PSA则需要配置单自由度偏振跟踪器。

    关键词： 偏振，光纤通信，相位敏感放大器（PSAs），参量放大器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 锥形渐变折射率波导中光学亮类孤子的构型熵

    摘要： 构型熵（CE）是一系列用于描述空间局域化函数相对于一组参数的形状复杂性的信息熵度量。我们通过广义非线性薛定谔方程建模，在锥形渐变折射率光波导中传播的类孤子波上获得了微分构型熵（DCE）。研究发现，当类孤子宽度处于特定范围内时，随着非线性波沿有效传播变量ζ(t)演化，DCE会达到最小饱和值。特别地，较窄的宽度会更早实现饱和——我们证明这些宽度对应着DCE的全局最小值。此类低熵值使得类孤子波在锥形渐变折射率波导中传播时动量模式具有最小色散，这对指导其设计具有重要意义。

    关键词： 光纤通信，锥形渐变折射率波导，明亮类孤子，构型熵，广义非线性薛定谔方程

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 发射器与色散眼图闭合四元组（TDECQ）及其对PAM4波形损伤的敏感性

    摘要： 本文阐述了发射机与色散眼图闭合四元法（TDECQ）测试的基本原理。提出了一种分解TDECQ值的新方法，将结果分为参考接收机可均衡与不可均衡的信号损伤所导致的代价，从而能更全面地研究信号质量。此外，通过生成通用测试信号（在高质量参考信号上施加孤立损伤），研究了选定损伤对TDECQ代价及其构成的影响。这些损伤包括低通滤波、幅度噪声、压缩和眼图偏斜。研究表明低通滤波主要增加可均衡代价，而噪声、压缩和眼图偏斜主要影响不可均衡部分。该结果为理解采用TDECQ设计链路所需的工程规则和参数限制提供了通用指导。

    关键词： 物理层、系统验证、脉冲调制、信号分析、光纤通信

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 硅光子学特刊[本期导读]

    摘要： 硅作为电子平台已广为人知，1987年由索雷夫和贝内特首次深入探索其作为光学波导平台的潜力。光纤通信波长的光能以极高透射率穿过晶体硅。通过在绝缘体上硅晶圆的薄晶体硅层上蚀刻，可制成硅波导。由于硅的折射率远高于周围氧化物，这些波导可实现小于五微米的弯曲半径，从而制造出紧凑的分束器/合束器、滤波器和偏振元件。通过快速改变光路中硅的自由电子和空穴密度可制成高速光调制器，而在硅上外延生长锗并利用电连接的p-n结则可制成光电探测器。要完善光学集成平台，唯一缺失的是集成光源——由于硅和锗的间接带隙特性，这极具挑战性。尽管迄今尚未基于硅本身实现实用的电泵浦发光器件，但已有多项混合与异质解决方案见诸报道。

    关键词： 集成光源、混合与异构解决方案、光纤通信、硅光子学、光波导

    更新于2025-09-23 15:21:01