光子技术最新进展将为人类进入低碳信息社会奠定基础

信息流量和能源消耗剧增,使现有的光传输、电交换网络无法满足时代的需求。而光路交换可使网络节点的通过能力达1015b/s,可节省99%的能源,还可以从结构上为解决网络信息安全奠定基础。硅光子技术的突破可以彻底改变数据传输方式,光子芯片开辟量子计算新途径,以及石墨烯的发现将为信息领域带来新的生机。

高速列车实时追踪系统研究

提出利用漏泄波导综合光缆和光纤陀螺惯性系统实现高速列车实时追踪的构想，并通过实验证明了这种构想的现实可行性。

对我国下一代网络技术的若干战略思考

通信网和互联网都是由传输和交换两部分组成,目前传输已经完成了由电到光的革命性的转变,但交换仍然是电的交换。根据分布式网络的设计理念,本文提出了新型的分布式波分、纤分复用光路交换的信息流量极大的下一代网络结构。它将从结构上解决网络的安全问题。

从因特网空前繁荣到“效率时代”的启示(上)

概述了光纤通信的发展。分析了从因特网空前繁荣到“效率时代”的原因 ,并首次提出了基于可变波长激光器的光交换网 ,这种光路交换网将从根本上解决网络安全问题。首次提出可消除偏振模色散的长距离传输的光微带。提出了建立原料废料可相互循环利用的光电子。

光纤通信的发展进程和对策

一、历史的回顾 从1876年电话的发明到本世纪的六十年代末期,在这九十多年的时间内电话通信的传输线都是铜制导线,它经历了从架空明线、对称电缆到同轴电缆的过程,甚至到本世纪的七十年代世界上干线通信使用的还是所谓的标准同轴管,每管重量达200kg/km,例如我国采用的8管同轴电缆加上金属护套每公里重达4吨多。

关于建设“中国铁路信息基础结构”的建议

论述了建设中国铁路信息基础结构CRⅡ的重要性和紧迫性,信息化包括的内容,CRⅡ的基本模式和关键技术。

双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪的温度特性

对适用于温度传感的双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪进行了研究,并通过将一根单模双芯光纤熔接在两根单模光纤之间,制得了双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪型梳状滤波器。用干涉原理分别分析了该器件传输谱的自由空间谱宽与波长、双芯光纤的长度和两纤芯间的有效折射率差的关系,实验检测了它的温度特性。结果显示,随着温度的升高,该器件的传输谱发生红移。在相同温差下,不同波长处的波长漂移值不同,短波长处波长漂移较小,长波长处波长漂移较大。在固定波长处,该器件的传输谱的波长漂移实验数据与温度变化具有较好的二次曲线关系。该器件的温度灵敏度和波长有关,不同波长处灵敏度不同;固定波长处,灵敏度与温度成正比。另外,通过对单模光纤与双芯光纤熔接处的拉锥处理,可以有效降低所制器件的插入损耗。实验制得了插入损耗约为7 dB的梳状滤波器,其体积小、制作容易、与光纤系统具有良好的匹配性,可应用于光纤温度传感。

基于光纤光栅传感的新型磁悬浮列车定位方法的研究

针对磁悬浮列车高速、悬浮运行和直线电机分段驱动等特性,在总结和分析现有磁悬浮列车数据采集方式的基础上,对光纤光栅的光学特性进行了研究和分析,提出采用光纤光栅传感理论来进行磁悬浮列车运行数据采集的方法,并进而提出可以用于磁悬浮列车数据采集的光纤光栅传感器结构,从理论上分析了这种结构的工作模式。实验结果表明,光纤光栅的应力特性能够满足磁悬浮列车定位的需要。

单模光纤的瑞利散射损耗研究

通过分析单模芯层掺锗、纯SiO2芯(包层掺氟)光纤的Rayleigh散射损耗特性,得到了光纤结构参数芯径和相对折射率差与Rayleigh散射损耗的关系。分析表明,单模光纤的Rayleigh散射损耗与功率限制因子密切相关;对芯层掺锗单模光纤,其Rayleigh散射损耗主要由相对折射率差决定;而纯SiO2芯掺氟单模光纤的Rayleigh散射损耗则主要由芯径大小决定。本文结论对于超低损耗光纤的设计和制造具有指导意义。

长周期光纤光栅中基模到辐射模耦合的数值分析

我们根据耦合模理论和辐射模式理论针对长周期光纤光栅环境折射率高于包层折射率的情况建立了完整模型 ,并提出了一种新的数值方法求解辐射模耦合方程组 ,定量的分析了长周期光纤光栅中基模到辐射模的耦合特性 ,并总结了长周期光纤光栅透射谱特性随环境折射率的变化规律 ,与实验结果符合的很好 .这种方法可以很容易推广到短周期布喇格光纤光栅的情况 .

载波频率漂移对相位生成载波解调结果的影响分析

从载波相位调制解调原理出发,理论分析了载波频率漂移对解调结果的影响.通过对解调公式的推导及分析,给出了频率漂移对解调结果影响的公式.结果表明,当混频基频信号的频率与载波频率存在微小频差时,解调结果将出现低频调制,严重影响解调效果;仿真及实验验证结果与理论分析完全吻合.

基于模场自积增强检测的光纤声光旋转传感器

介绍了一种应变不敏感的基于模场自积增强检测的光纤声光旋转传感器.通过调节加载到光纤声致光栅上的微波频率能使双模光纤输出高纯度LP_(11)模式.采用自积增强算法显著提高传感分辨比例,改善探测速度,实现对环境旋转角度变化的动态监测.传感器在0°—180°的测量范围内,角度最大测量误差范围小于11%;在轴向应变为100—1500με之间对应变不敏感.

封装对长周期光纤光栅的影响

对于长周期光栅 ,谐振波长阶数越高 ,封装材料折射率对其特性的影响越大 ;封装材料折射率小于包层时 ,随封装材料折射率增大 ,波长减小 ;封装材料折射率大于包层时 ,波长向长波长移动 1.5nm。研制了一种负热胀系数的材料用于封装光栅 ,使光栅波长的温度系数不大于 5 .1× 10 - 3nm/K。

应变和温度同时测量光纤光栅传感器的研究

光纤光栅的出现给一直停滞不前的光纤传感领域带来了新的生机 ,但解决应变、温度的交叉敏感问题 ,实现应变、温度的同时测量一直是光纤光栅传感器的关键问题。从其产生机理出发 ,分析讨论了国内外解决此问题的最新进展 ,并提出了一种新颖的应变。

用级联光纤光栅补偿色散在G.652光纤上4×10Gbps无电中继低代价传输640km

用计算机控制扫描法写入的低偏振模色散 (PMD <1 2ps)切趾啁啾光纤光栅级联补偿了 4× 10Gbps在G 6 5 2光纤上传输 6 40km的色散 ,功率代价不大于 1 5dB ,光栅引入的损耗小于 4dB ,并研究了光源波动时系统功率代价的变化 .实验表明总的功率代价不与光栅组的数目或光栅组数目的平方根成比例关系 ,为长距离无中继在G 6 5 2光纤传输用光栅补偿色散提供了实验依据 ,光栅的时延纹波不是各组单个光栅纹波的简单叠加 ,而是与光栅的位置及EDFA增益有关 .

浅海低频声场的水平纵向相关性

基于一次浅海声学实验数据,研究了浅海低频声场的水平纵向相关特性。利用简正波干涉理论,对实验结果中声场水平纵向相关的振荡结构与强烈起伏现象进行了分析与解释。声场水平纵向相关的振荡结构是由简正波干涉所致,该实验结果进一步验证了该现象在浅海低频条件下的普遍性。当实验中采用的爆炸声源的标称深度位于声场中某号有效简正波的一个波节附近,声源实际爆炸深度的较小变化引起该号与其它号有效简正波幅度比值的较大变化,从而在有效简正波号数较少的情况下引起了声场水平纵向相关的强烈起伏现象,该现象表明在一定条件下声源深度是浅海低频声场水平纵向相关的一个敏感参数。

多芯光纤激光器中共相位模式功率的提高

以七芯光纤激光器为例,提出一种提高多芯光纤激光器总输出光功率中共相位模式所占比例的方法,即把多芯光纤激光器作为种子光源,输出信号光再经过多芯光纤放大器进行放大。基于速率方程组对激光器和放大器中的模式竞争进行了数值分析。计算表明:激光器输出端与放大器输入端之间距离存在一个最佳值,以使得放大器输出信号中低阶模式功率占总输出功率的比例最低,可以下降到小于1%。研究表明:级联放大系统可以有效增强共相位模式同时抑制低阶模式,比传统的塔耳博特腔激光器具有更好的光束质量。

基于线性啁啾光纤光栅色散补偿的2500km-10Gbps无电中继传输系统

全部利用线性啁啾光纤布拉格光栅（CBG）作色散补偿模块，在G．652光纤上实现2500km—10Gbps的超长距离无电中继传输系统。在2060km处，功率代价～2dBm（NRZ码，BER：10^-12，PRBS：10^23-1）；在2530km处，较大功率代价下实现无误码传输，远超过相同条件下用色散补偿光纤（DCF）作色散补偿模块的传输系统的无误码传输距离。

高纯超细 SiO_2 粉末制备工艺研究

对高温ＣＶＤ和ＬＩＣＶＤ制备高纯纳米ＳｉＯ２粉末工艺进行了理论分析，并通过系统的实验研究，制取了大量极细颗粒ＳｉＯ２粉末。对制备的粉末进行透射电镜分析，比较了两种工艺的优劣。