现场运行全光通信网的优化设计与性能评估

总结了一个现场运行全光通信网的研究开发成果,给出了包括光分插复用器(OADM)和光交叉连接器(OXC)等网元的优化设计方案,研究了全光通信网控制与管理(NC&M)的设计和实现技术,评估了网络性能的测试结果.测试结果以及开通的网络多媒体业务稳定运行的实践表明,全光通信网技术是一种理想的城域骨干网传送技术.

一种基于可见光通信的高精确度定位系统及其性能分析

提出了根据接收光信号来估计发射端位置的优化方法。首先设定合理的门限,则可以选取合适的发射端节点拓扑以定位接收端位置,然后对误差较大的节点合理校正,提高了定位的精确度。讨论了该定位系统的性能,并分析了入射角抖动对VLC系统接收信号信噪比的影响。

混沌保密光通信技术在电力通信网中的应用

混沌信号以其宽带、类噪声以及不可长期预测的特性在保密通信领域获得了广泛的关注。文章提出利用混沌保密光通信技术来保障电力通信网中的传输安全性,首先搭建了传统的基于光-电-光结构的混沌光加密装置,研究该混沌保密光通信系统在电力通信网中应用可能存在的安全问题,针对传统方案中时延特征的安全性问题,提出了消除混沌时延特征参数的方案,并通过实验验证了混沌时延特征参数的隐藏。同时,针对参数估计的攻击方式,分析了混沌保密光通信系统的安全性能。而对于暴力破解,分析了该方案的密钥空间,证明该方案的密钥空间获得极大的扩展,说明了暴力破解的困难性,证明了该方案可在电力通信网中保障传输的安全性。

混沌保密光通信研究进展

针对混沌保密光通信的关键技术和最新的研究进展,首先介绍了基于不同非线性器件的混沌生成方法;然后重点研究了混沌光通信的研究前沿,包括如何提高安全性、如何提升混沌保密光通信的传输容量和距离;最后讨论了混沌保密光通信的局限性和潜力,并对混沌保密光通信的关键技术和研究进展进行了总结。

塑料光纤数据通信网技术进展

系统论述了高速塑料光纤数据通信网的发展进展,给出一些有代表性的传输实验系统的实例。介绍了基于塑料光纤的数据传输系统的实际应用。讨论了塑料光纤通信系统的发展方向和前景。

光纤通信数字孪生系统架构及关键技术研究

光纤通信数字孪生系统是智慧全光网的重要数字底座,是增强网络管控能力,实现网络资源最大化利用的重要手段。通过对光纤通信数字孪生系统的相关研究进展进行阐述,给出光纤通信数字孪生系统的架构,重点分析了构建光纤通信数字孪生系统的3个关键技术:灰盒孪生建模、光纤物理层多维融合感知技术、光纤系统在线学习算法和机制。

基于增益反馈控制的水下移动光通信技术研究

在水下移动可见光通信系统中,当传输距离改变时,因水具有较大固有吸收,接收光功率会发生显著变化。文章提出了一种基于增益反馈控制(GFC)的水下移动可见光通信技术,拓展了通信距离和视场角(FOV)的动态范围。在移动速度为0.13 m/s条件下,实现了通信距离0.9~5.2 m任意可调速率5.0 Mbit/s、像素为800×600且帧率(FPS)不为零的实时双工视频传输。与没有使用GFC方法的系统相比,其通信距离和FOV的动态范围分别增长了5.3和2.8倍。为了进一步验证该系统的性能,文章还测试了不同移动速度下系统的平均闪烁指数、数据传输中断概率及误码率(BER)。在通信距离的动态范围内,随着移动速度增大,平均闪烁指数及BER相应增大,但即使移动速度达到系统可实现的最大速度0.83 m/s时,通信仍未中断,说明该系统具有良好的鲁棒性,在水下移动可见光通信领域具有良好的应用前景。

采用光纤光栅编/解码器的FFH-OCDMA实验系统

着重介绍了采用光纤光栅编/解码器的FFH-OCDMA实验系统的设计以及整个系统的结构,简要分析了系统的多用户干扰和地址码选择等,最后通过实验平台,验证了光纤光栅编/解码器和整个系统的性能。

星座通信网建设过程中的端到端延时及存储需求分析

为了降低星座通信网建设过程中的端到端延时及星上存储需求,提出了异轨一箭多星(MSMP)方法。在星座通信网每个阶段,该方法把发射的多颗卫星注入到多个相邻轨道平面上合适的相位,使得用户接入卫星的时间窗口分布更加均衡。实验结果表明,MSMP方法在建设过程中的平均端到端延时及存储需求比传统的同轨一箭多星(MSIP)方法分别小70.1%和42.8%。

面向通感一体系统的耐弯三芯光纤

为了同时兼顾狭小空间下的光纤数据通信与环境感知,设计并制备了一种面向通感一体系统的耐弯三芯光纤。该光纤采用三角形纤芯排布和深掺氟折射率沟道结构,标准外径为125μm,优化了O波段(1260~1360 nm)的传输特性,具有与G.657.A1光纤相似的布里渊增益谱(BGS)分布。测试结果表明:在1310 nm波长处,芯层的平均损耗为0.58 dB/km,平均芯间串扰低于-50 dB/km;当最小弯曲半径R=10 mm且缠绕50圈时,光纤的弯曲损耗低于0.1 dB。

聚合物光纤辐照特性的实验研究(英文)

分析了聚合物受辐照后发生物理化学变化的机理 ,实验研究了聚苯乙烯 (PS)、聚碳酸脂 (PC)、聚甲级丙烯酸甲脂 (PMMA)三种聚合物光纤在不同辐照剂量下光传输性能的变化以及其恢复特性 在各种辐照剂量下 ,光透过率有不同程度的下降 ,经过一段时间后也有不同程度的回复 ,并且恢复主要发生在停止辐照后的较短时间内 在 10 2 Gy以下 ,辐照造成的光损伤经过一段时间基本可以恢复 ,在更高剂量的辐照下 (超过 5 10 3Gy) ,辐照对光纤造成了永久损伤 ,经过很长时间也只能恢复一部分 实验结果表明 ,PS光纤的抗辐照特性最好 。

一种新型光纤振动传感器

提出一种新的利用共振原理对微振动放大进行测量的光纤振动传感器 .光纤振动不受强电磁场和温度变化影响 ,可用于大型发电机 ( 30 0mW )定子端部绕组微振动的在线测量 .实验结果表明该光纤振动传感器可以达到相当高的精度 ,对解决特殊环境下微振动的实时监控有重要应用价值 .

干涉型光纤微弱磁场传感系统换能器的设计

通过理论分析与实验比较,为干涉型光纤微弱磁场传感系统的换能器提出了一体化的设计方法。分析了干涉型光纤微弱磁场传感系统的基本工作原理和影响换能器性能的主要因素,对传统高灵敏度的换能器结构进行了改进,并进行一体化设计。实验结果表明:该一体化的换能器,相对传统换能器而言,具有更高的灵敏度和更好的方向性,并具有隔音和防振效果。采用该换能器的传感系统工作稳定,对被测磁场具有非常好的线性响应。

新型长周期光纤光栅的横向负载特性及其偏振相关性研究

发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅谐振波长的横向负载特性具有较强的负载方向相关性,而损耗峰幅值的横向负载特性的方向相关性较弱.不同圆周方向的横向负载对谐振波长偏振相关性的影响差异较大,但对损耗峰幅值偏振相关性的影响差异较小.利用横向负载引起双折射进而导致光栅的光学主轴旋转的相关理论,合理解释了该长周期光纤光栅独特的横向负载特性及其偏振相关性.

采用反向泵浦光纤喇曼放大器的40信道DWDM光纤传输系统放大特性的数值分析

研究了反向泵浦光纤喇曼放大器中泵浦和信号相互作用的数值求解方法。通过这种方法 ,能方便地获得信号沿光纤的分布 ,以及多波长DWDM光纤传输系统谱特性等性能指标。对采用反向泵浦光纤喇曼放大器的单信道以及 4 0信道DWDM光纤传输系统进行了分析和计算 ,给出了模拟计算结果。此方法没有忽略泵浦由于放大信号而引起的损耗 ,因此结果准确。为反向泵浦光纤喇曼放大器的设计、分析和应用提供了有效手段。

采用喇曼光纤放大器的长距离光纤传输系统中双重瑞利散射噪声的抑制

本文研究了在长距离光纤通信系统中,采用多级喇曼光纤放大器的情况下,双重瑞利散射波的产生和放大过程,提出了采用在喇曼光纤放大器中加入隔离器的办法进行双重瑞利散射噪声抑制。比较信号和双重瑞利散射噪声在加入隔离器前后沿传输光纤的功率变化,加入隔离器以后,双重瑞利散射噪声得到了有效地抑制,而信号所受的影响不大。

双信道解复用长周期光纤光栅的实验研究

长周期光纤光栅是近几年出现的一种波长选择滤波器件。利用其波长选择损耗特性 ,提出将之用于1310nm/15 5 0nm波分复用系统的解复用。采用电弧熔融刻槽的方法 ,制备了长周期光纤光栅。并通过控制电弧放电过程和光栅的周期长短及周期数 ,得到了较为理想的谱特性。结果显示 ,其通道插入损耗能够小于 0 .5dB ,2 0dB损耗阻带带宽可达 15nm ,信道隔离度估计约 2 5dB。

一次量子通信量子密钥分发和认证协议的安全性分析

分析了一次量子通信量子密钥分发(QKD)和认证(QA)协议存在的安全性漏洞,协议能抵抗截取/重发攻击策略和纠缠攻击策略,但不能抵抗纠缠/截取攻击策略.严格意义上说,在有信道噪声情况下,仅通过一次量子通信不能实现QKD和QA.根据原协议的条件,提出了2个新协议:1直接测量共享的GHZ态;2通过在原协议中加入检测过程以抵抗纠缠/截取攻击策略.

采用级连反向泵浦喇曼光纤放大器的长距离光纤传输系统中双重瑞利散射噪声的抑制

给出了反向泵浦喇曼光纤放大器中信号和双重瑞利散射噪声的计算方法,分析了双重瑞利散射噪声的特性,计算了采用光隔离器进行双重瑞利散射噪声抑制时,光隔离器的最佳位置。研究了使用多级反向泵浦喇曼光纤放大器的1080km光纤通信系统的传输特性,比较了信号和双重瑞利散射噪声在加入光隔离器前后沿传输光纤的功率变化。加入光隔离器以后,信号所受的影响不大,但双重瑞利散射噪声能得到有效抑制,可减少约三个数量级。

几种新型结构光纤隔离器

简要介绍了光纤隔离器的原理及其在光通信中的应用。着重分析讨论了几种新型光纤光隔离器的原理,结构及性 能。总结了光纤隔离器的发展现状,探讨了光纤隔离器的发展前景及方向。