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.

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。

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。

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%。

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。

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 .

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.

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。

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。

一种新型光纤实时以太网媒质接入协议的设计

提出了一种基于多点到点无源光网络结构的实时以太网的媒质接入控制协议,设计了相应的时隙分配及时间同步机制。在FPGA平台上实现了相应的中心节点与接入节点,搭建了一个百兆速率的实时光纤试验网络。该试验网络可同时连接16个CAN用户,实时响应时间小于200微秒。

基于神经网络同步的全光混沌通信

全光混沌由于产生结构简单和混沌复杂度高等特点,在混沌保密通信中起着重要的作用。由于全光混沌需要发射端与接收端激光器参数几乎完全一致才可达到很好的同步效果,一直没有在保密通信方向取得很好的应用。文章提出了一种利用神经网络对激光器进行建模同步的方法,在发射端利用大量已知混沌信号和混沌加密信号对神经网络进行训练,得到一个与发射端激光器结构相似的神经网络模型,在接收端利用此神经网络模型对加密信息进行解密,并通过实验成功对5 Gbit/s信号进行了混沌加密和解密。此方法大大降低了全光混沌同步的复杂度,并为点到多点全光混沌通信提供了可能。

连续变量量子通信中的高斯调制

在连续变量量子通信,特别在连续变量量子保密通信中,高斯信源是一个重要的组成部分,它与通信系统的效率、安全性等核心问题有着紧密的联系。利用Shannon信息理论模型,本文研究了高斯信源对量子通信信道容量、量子保密通信安全性等问题的影响,给出了这些重要参数对高斯信源参数的依赖性,并给出了量子保密通信系统的安全性条件。在此基础上提出了一种高斯调制的实验实现方案,利用FPGA成功实现了连续变量量子信号的高斯调制。

基于光纤与可见光结合的短距分布式时间同步方案

针对局域分布式时间同步的需求,提出了一种基于光纤和可见光结合的短距分布式时间同步方案。融合了光纤时间同步高精度与可见光时间同步高灵活性的优势,设计了相应的时间同步端机,并进行了分布式实验。实验结果表明:当光纤链路长度为3 km时,光纤时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于448 ps,时间同步秒稳优于150 ps,万秒稳优于4 ps;当光纤链路长度为1 km、可见光链路长度为5 m时,可见光时间同步从端与光纤时间同步主端的3σ钟差优于1.8 ns,时间同步秒稳优于400 ps,万秒稳优于15 ps。

星间高速相干激光通信系统中的光学锁相环技术

零差相干激光通信系统具有高速率及远距离传输的特性,在星间高速激光通信骨干网中占有重要地位。分析了光学锁相环的工作原理并建立了相应的数学模型,得到了光学锁相环的开环及闭环传递函数,推导了误差传递函数,分析了环路带宽的影响因素。分析了锁相环路中的相位噪声误差,建立了误差因素、探测灵敏度以及环路带宽之间的关系。分析得到锁相环的优化带宽为1.5 MHz,测试了接收机的误码率。当通信速率为5Gbit/s、调制方式为二进制相移键控时,得到接收机的接收灵敏度为-41.4dBm,误码率为10-7。