熔融拉锥型全光纤多模式复用器/解复用器研究

提出了一种基于并联结构的多模式复用器/解复用器。该多模式复用器/解复用器由一根少模光纤和两根单模光纤构成。根据有效折射率匹配原则确定了光纤参数,仿真分析了不同芯间距对多模式复用器/解复用器性能的影响,得出最佳芯间距。仿真分析了该多模式复用器/解复用器对应的工作波长带宽。结果表明:该多模式复用器/解复用器不需要结合模式转换器即可实现LP01、LP11和LP02三种模式的复用,最佳耦合区长度为4530μm,工作波长带宽可达60 nm。

硅基片上复用—解复用技术与器件

近年来,随着云计算、数据中心的迅速发展,光互连凭借其在功耗、速度和带宽等方面具有电互连无可比拟的诸多优势,获得越来越多的关注。为了充分发挥光互连带宽优势,发展波分复用(WDM)、偏振复用(PDM)以及模式复用(MDM)等技术是一种有效途径。而将多种复用方式综合运用则可形成一种多维混合复用技术,从而显著提升光互连通道数量和传输容量。鉴于片上集成(解)复用器是实现多通道并行传输复用系统的关键器件,着重介绍总结了基于硅光子技术实现的超小型片上集成(解)复用器件的进展,包括WDM、PDM、MDM复用—解复用器件以及混合复用—解复用器件。

基于弱耦合少模光纤的模分复用技术进展(特邀)

近年来模分复用技术被广泛认为是突破传统单模光纤通信系统和网络容量"瓶颈"的有效途径,其典型方案包括强耦合和弱耦合两种。在弱耦合模分复用方案中,模式串扰应尽量被抑制,使得各模式中的信号可独立传输和接收。文章首先对强耦合和弱耦合模式技术原理进行了介绍,之后设计制作了一种弱耦合双环型纤芯结构少模光纤,设计制作了基于模式选择耦合器的模式复用/解复用器,在此基础上演示了6模式、10km弱耦合模分复用传输实验,仅采用强度调制和无数字信号处理的直接检测设计了一种简并模式解复用方案,并基于熔融拉锥工艺制作了该器件,最终首次实现了模分复用实时视频传输,这表明模分复用技术向实际应用迈进了重要一步。

模分复用光传输技术研究

结合课题组开展的通信领域研究热点模分复用方面的部分工作,比较系统、深入地分析讨论了模分复用光传输研究过程中相对经典的部分研究工作和最新进展,以模式复用器和解复用器的发展为主线,分类讨论了准单模少模光纤单跨距传输、准单模少模光纤控制环传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于分立模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于平面光转换模式复用器和解复用器的少模光纤传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤单跨距传输、基于3D波导模式复用器和解复用器的少模光纤控制环传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤单跨距传输、基于光子灯笼的全光纤复用器的少模光纤控制环传输、基于全光纤耦合器的少模光纤单跨距传输、基于全光纤耦合器的少模光纤控制环传输;最后,给出了本课题组近期合作研究工作中的准单模少模光纤长跨距传输、单通道信号少模光纤传输研究、多通道波分复用信号少模光纤传输研究。

ATM复用交叉连接系统设计和实现

给出了一种 ATM复用交叉连接系统的设计方法 ;描述了采用该方法设计完成的 ATM交叉连接系统的构成 ,给出了它所达到的性能指标及实验测试结果 ;该系统可以应用于数字用户环路接入复用器 (DSL AM)、ATM无源光网络 (APON)、无线接入、帧中继接入系统等多种应用场合。

基于多芯光纤的三模复用/解复用器的设计

根据模式耦合理论,设计了一种基于三芯光纤并支持LP_(01)、LP_(11a)、LP_(11b)三种空间模式传输的三模复用/解复用器。该三芯光纤由一个位于中央的三模纤芯和两个外部的单模纤芯构成。选择三模纤芯的结构参数,根据模式有效折射率匹配原理分别设计两个外部单模纤芯的参数。通过仿真分析了LP_(11a)模与LP_(01)模、LP_(11b)模与LP_(01)模的功率转换过程,确定最优的光纤长度为5.2mm。在C+L波段中所设计的三模复用/解复用器能提供50nm的工作带宽,其模式转换效率达到90%。该基于三芯光纤的三模复用/解复用器具有结构简单、模式转换效率高、插入损耗小、带宽宽等优点。

一种基于斜光栅辅助的非对称耦合器型光分插复用器

提出了一种基于斜光栅辅助的非对称耦合器型光分插复用器。运用复合波导的三维正交模式,对器件的三种可能的结构进行了理论分析,选出粗波导光栅型结构。利用耦合模理论,模拟了斜光栅的耦合特性并对其倾斜角进行优化设计。通过回波峰值设计法,将器件的工作波长放在波分复用信道之内,回波峰值波长放在波分复用信道之外,使得器件的性能大有提高。模拟结果表明器件的串扰可达到-30 dB,回波损耗可达到-25 dB。同时,器件的关键工艺容差较大,易于批量化生产。当斜光栅的倾斜角度在2.5°到4.5°之间时,器件的串扰低于-28 dB,回波损耗低于-22 dB。

DSLAM技术模式的监听网关设计分析

由于ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)端到端的通讯结构,传统的监听技术很难进行,在分析了ADSL数据承载方式和用户认证的基础上,设计了一种基于DSLAM(Digital Subscribe Loop Access Multiplexer)技术模式的监听网关。详细描述了IP数据的获取以及ATM通道的映射,实现了对ADSL用户网络层数据的在线监听。

硅波导纵向多模式分离与交叉的片上解决方案

为了解决硅纳米光子集成器件中纵向分布多模式波导的分离和交叉,提出了一种基于平面阶梯光栅和非对称定向耦合器的模式分离方案,并设计了一种带有曲面反射镜的器件,可实现多模式同时交叉.通过使用三维时域有限差分方法对器件进行仿真,结果表明:设计的平面阶梯光栅可同时分离不同的波长及模式(共9个通道),并具有低于-30 dB的串扰;曲面反射模式交叉器件可同时让3个模式进行交叉,且对所有模式均具有接近-40 dB的低串扰.

模式分集复用通信技术研究进展

模式分集复用技术是当前光纤通信领域的研究热点之一,该技术以少模光纤中相互正交的独立模式为信道,同时承载多路信号,可以成倍提升光纤通信系统的容量,近年来备受关注。从系统建模、信号均衡和实验进展等方面总结了模分复用通信领域近年来的主要研究成果,重点分析了模分复用系统输出信号的主要均衡方法及其复杂度;从系统结构的角度,总结了模分复用系统的主要类型及其主要实验结果;对模分复用技术的未来研究动向和发展前景进行了展望。

多信源ATM分组语音图像流的分析

分析了ＡＴＭ 复用器中的分组语音图像流。为研究多信源、大流量条件下的流量特性，我们将语音源近似为马尔柯夫泊松过程ＭＭＰＰ（２）．２个泊松过程的平均到达率由生灭链得出，转移率则通过极限定理，由高斯过程的矩匹配ＭＭＰＰ（２）相应参数而获得。同时，我们运用流体流法来解决复用缓冲性能。同样的方法适用于图像源及语音图像合成源的情况。

基于中心极限定理的ATM缓存性能分析方法

提出了一种基于中心极限定理的 ,并能避免其他分析方法中遇到的状态空间剧增的分析ATM复用器缓存队长发布的方法 .其网络流量采用大量独立信源复用后的液体流模型 .该分析方法和具体的信源类型无关 。

IP网技术的发展

本文结合宽带IP网技术的发展,对千兆位以太网、IP over ATM、IP over SDH、IP over Optical模式的传送方式、交换技术进行了讨论,阐述了各种模式的组成及优劣,认为IP优化光网络是未来宽带IP网发展的趋势,而在目前情况下,用千兆位以太网技术构筑城域甚至广域一级宽带IP网则具有与桌面结合紧密、易于升级的特点。

100/200 Gb/s数字相干光模块的光信噪比测试

线路侧光模块CFP2-DCO在4G/5G网络建设中具有重要而广泛的应用,而光信噪比(OSNR)指标是评估其性能的重要参数。光纤通信系统中的偏振模色散(PMD)及色度色散(CD)的干扰,对OSNR性能有重要的影响,PMD及CD的干扰对系统OSNR造成的劣化即为PMD、CD的OSNR代价。探讨了OSNR的不同测试方法,并针对通信设备制造商在实验室对OSNR进行测试的需求,搭建了一种OSNR及PMD、CD干扰代价的自动化测试平台。利用该平台对CFP2-DCO的OSNR及PMD、CD的OSNR代价进行了测试,并进一步测试得到叠加PMD、CD干扰后的OSNR代价及PMD、CD与OSNR的关系曲线。测试结果表明:PMD、CD的干扰越大,通信系统对OSNR的要求越高,因此应尽量降低系统的PMD、CD干扰,从而可以优化系统性能,提高通信质量。

集成光无源器件及其制作

本文以光隔离器(Isolator)、波分复用器(WDM)和光耦合器(Coupler)三功能组合的混合器件为例介绍了集成光无源器件(以下简称Hybrid器件)的应用、原理、性能和特点,以及在制造过程中存在的色散和光纤模式匹配的问题及解决方案。

ADSL+APON复合接入系统

ADSL(非对称数字用户环路)与APON(异步转移模式无源光网络)结合构成的这种分布式DSLAM(数字用户环路接入复用器)的组网方案是一种新型的构想,结合了目前接入设备市场中最热门的两项技术,同时很好地考虑到将来的网络扩客,具有很大的发展潜力。

横向模式可切换的少模环形光纤激光器

设计一种基于腔内全光纤模式复用器/解复用器(MUX/DEMUX)的少模环形光纤激光器,实现了LP01模、LP11模、LP21模及混合模式可切换的激光输出。实验结果表明,利用低串扰的全光纤模式MUX/DEMUX结合4×1光开关,激光器可在三个最低阶的线偏振(LP)模式及其混合模式之间进行切换,LP01模、LP11模、LP21模的泵浦阈值分别为40、60、80 mW,斜率效率分别为1.2%、0.82%、0.56%。对设计的少模环形光纤激光器结构进行数值模拟和参数优化,极大地改善了波长偏移问题,实现了小于0.032 nm的3 dB线宽。