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时分复用无源光网络（TDM PON）技术路线图
摘要： 传统商用10Gb/s及以下速率的无源光网络（PON）通常采用传输和城域传输系统中的成熟组件。从25G PON开始，将利用数据中心生态系统。本文提出了一种以低成本增量方式实现25Gb/s高速率的策略——核心是保持简单架构并避免昂贵的光放大需求。文中描述了25G PON的波长规划及其与现有PON的共存方案，评估了时分复用（TDM）PON应对5G回传、中传和前传传输场景的能力，并探讨了未来50G TDM PON的技术路线图。针对50Gb/s速率下通过提高发射功率满足PON损耗预算这一主要挑战进行了分析，包括发射机功率的成本依赖性。最后简要回顾了PON系统中相干检测技术的研究进展，该技术对100G PON至关重要。
关键词： SOA（半导体光放大器）、调制、色散、25G、50G、PON（无源光网络）、无源光网络、相干、带宽、100G
更新于2025-09-23 15:21:01
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光纤应用 || 光纤通信中的全光信号处理技术
摘要： 由于互联网持续以惊人速度增长，以及云计算、IPTV和高清媒体流等新型宽带服务的推出，需要支持PB级数据移动的灵活带宽基础设施?；谖尥衿灯准际醯牡酝缯⒄钩晌阆乱淮髁啃枨蟮牧榛罟馔缬叛》桨浮＝谘芯烤劢褂诒却矷TU-T网格更具弹性的频谱分配方法。核心问题在于需要一种能承载并处理具有不同调制格式、波特率和频谱占用的多种信号的传输连接。频谱分段使用可能导致高比特率信道缺乏足够宽的连续频谱空间，从而引发波长争用。按需空间分配不仅会产生偏离理想路径的情况，还会造成频谱碎片化，降低频谱资源利用率。本章综述了通过增强光层灵活性（实现网络资源分配）及采用全光信号处理构建光纤通信光学节点，来高效传输异构流量的最新可行解决方案研究进展。
关键词： 波长转换、碎片整理、半导体光放大器、组播、格式转换、疏导、光信号处理
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种利用基于偏振的光开关开发三值逻辑单元（TLU）的方案
摘要： 基于多值逻辑（MVL）的频率编码光处理器将在未来全光网络中发挥重要作用。本研究采用改进三进制系统设计了基础光逻辑门，利用半导体光放大器（SOA）在泵浦光存在时通过探测光偏振非线性旋转原理实现开关作用。随后开发出能根据控制信号频率执行或、与、异或逻辑运算的控制单元。最终设计出可执行27种不同逻辑运算的三进制逻辑单元。仿真结果验证了这些方案的可行性。该方案中每个三进制位（即"trit"）由唯一频率表示，从而解决了强度编码MVL系统中出现的噪声容限问题。因此该方案对无误光学计算与处理具有重要价值。
关键词： 改进型三进制数，多值逻辑，半导体光放大器，三进制逻辑单元，偏振开关
更新于2025-09-23 04:48:14
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[2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 银、铜和钴衬底层对气相生长氧化锌微晶发光与激射特性的影响
摘要： 本文介绍了一种基于芯片载半导体光放大器的高光学对比度（33 dB）超快电光放大开关。通过采用多脉冲阶跃注入电流技术，实现了高达115 ps且过冲较小的开关时间。与先前预脉冲阶跃注入电流技术相比，该方案在不恶化开关时间的前提下，有效降低了固有的开关后增益波动。此外，还通过数值分析与实验对比，研究了控制此类电光开关的脉冲波形方案。
关键词： 电光开关、半导体光放大器、光开关
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于片上深度神经网络的磷化铟光子集成交叉连接数值模拟
摘要： 我们提出了一种基于广播-加权方法的新型光子加速器架构，通过光子集成交叉连接实现深度神经网络。我们对单个神经元和完整神经网络运算进行了数值模拟，复现并验证了权重校准与加权加法操作，其表现与实验测量结果一致。预测动态范围超过25分贝，与实测数据相符。我们还针对光串扰和输入颜色数量的影响，对加权加法运算进行了模拟分析——光串扰增加会降低模拟精度，而通道数增多则能提升性能。通过部署训练好的三层深度神经网络权重矩阵，我们解决了鸢尾花分类问题。通过调节光串扰和波导损耗进行数值研究，以预估单次运算能耗，从而分析了对应光子实现的性能。层间光串扰与预测误差的关系分析表明：首层对最终精度起决定性作用。当归一化均方根误差低于0.09时，最终精度与各层误差呈准线性关联，这意味着首层存在保证最终精度高于89%的最大容许误差阈值。但由于网络随机性，即使误差超过0.09仍可能获得良好局部极小值。在相同误差水平下，更低的路径损耗可使矩阵乘法单元功耗减半，为性能提升提供了空间。模拟与实验的高度吻合为此类网络的可扩展性研究奠定了坚实基础。
关键词： 深度神经网络、光子神经网络、图像分类、半导体光放大器、人工神经网络、光子集成电路
更新于2025-09-19 17:13:59
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采用紧密堆叠InAs/GaAs量子点的半导体光放大器偏振不敏感光纤到光纤增益
摘要： 通过光纤-光纤测量系统研究了包含四十层紧密堆叠InAs/GaAs量子点（QDs）的半导体光放大器（SOA）增益特性。对于横电（TE）和横磁（TM）偏振光输入信号，测得的光纤-光纤增益值均在1100纳米波长处达到最大值，该波长对应紧密堆叠量子点的激发态。在1060至1170纳米波长范围内，当注入电流为80毫安时，TE偏振输入信号的增益略高于TM偏振输入信号，且两者绝对增益差小于1分贝。这种微小但非零的增益差异反映了紧密堆叠量子点所提供光学增益的偏振各向异性。研究结果表明，紧密堆叠量子点适用于实现工作带宽超过100纳米的偏振不敏感SOA器件。
关键词： 光纤到光纤增益、量子点、偏振不敏感、半导体光放大器
更新于2025-09-19 17:13:59
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高功率、窄线宽、小型化硅光子可调谐激光器，具备精确频率控制功能
摘要： 我们展示了一款小型化封装的混合集成硅光（SiPh）可调谐激光器，适用于OSFP和QSFP-DD等小尺寸形态的相干?？椤Ｍü勺灾餮蟹⒌母吖β拾氲继骞夥糯笃鳎⊿OA），该SiPh激光器在C波段实现了创纪录的21.5 dBm输出功率。同时，该激光器具有窄至60 kHz的线宽、大于50 dB的边模抑制比（SMSR）、低于-150 dB/Hz的相对强度噪声以及65 nm的宽调谐范围。这些性能参数非常适合采用先进高阶调制格式的400 Gb/s及以上速率相干通信。此外，我们开发了片上传感器技术以实现精确的激光频率控制，在10 oC至80 oC温度范围内，SiPh激光器相对于SOA电流变化的频率稳定性达到1 GHz。通过集成自主研发的InP-PLC混合相干光子子组件（COSA），我们进一步验证了该SiPh激光器在64 Gbaud、16/64 QAM相干传输中的可行性。
关键词： 波长可调谐激光器、硅光子学、混合集成、光子集成电路、半导体光放大器
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于最小均方误差算法的光纤振动传感器
摘要： 为了提高基于相干光时域反射仪（COTDR）的分布式光纤振动传感器的信噪比（SNR），采用声光调制器与半导体光放大器的高消光比级联结构。该COTDR系统运用先验时频分析与最小均方误差算法进行振幅解调与相位解调，通过噪声消除提升信噪比。实验结果表明：基于最小均方误差算法的自适应滤波器能从光纤强背景噪声中提取三阶正弦谐波信号，并将信噪比从10.4 dB提升至42.2 dB。所提出的解调算法适用于机电设备声学故障诊断中特征频率振动信号的检测。
关键词： 最小均方误差算法、光纤振动传感器、半导体光放大器、相干光时域反射仪
更新于2025-09-19 17:13:59
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[IEEE 2019年第十二届集成电路电磁兼容国际研讨会（EMC Compo） - 中国杭州（2019.10.21-2019.10.23）] 2019年第十二届集成电路电磁兼容国际研讨会（EMC Compo） - 单壁碳纳米管硅通孔在差分信号传输中的潜在适用性
摘要： 本文介绍了一种基于芯片载半导体光放大器的高光学对比度（33 dB）超快电光放大开关。通过采用多脉冲阶跃注入电流技术，实现了高达115 ps且超调量小的开关时间。将这些结果与先前的预脉冲阶跃注入电流技术进行对比，在不恶化开关时间的前提下，降低了固有的开关后增益波动。此外，还对该类电光开关的控制脉冲格式进行了数值分析并与实验结果进行了对比。
关键词： 电光开关、半导体光放大器、光开关
更新于2025-09-19 17:13:59
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高速电光半导体光放大器的节能开关技术
摘要： 本文介绍了一种采用非对称阻抗匹配的高效微波耦合器的分析与性能表现，该耦合器专为使用半导体光放大器（SOA）的高速电光空间开关而设计。通过减小阶跃匹配电阻及其寄生参数，并优化注入的电控开关信号，所提出的耦合器在保持超快状态转换的同时显著降低了SOA能耗，且瞬态行为减弱。总体而言，基于SOA的开关动作在低偏置电流和短预脉冲条件下实现了低于500皮秒的?；な奔溆虢咏?%的超调量，驱动功率约135毫瓦，能耗为3.4皮焦耳/比特。
关键词： 电光器件、半导体光放大器、电光开关
更新于2025-09-16 10:30:52