利用三极管对高速大动态光电转换系统降噪分析

在高速大动态光电转换系统中,高速开关在切换通道时产生的脉冲噪声使高速运放芯片的瞬态响应出现边沿脉冲,对高速光电转换电路的测量产生不可忽视的干扰。该文理论分析了光电二极管的等效电路中潜在的分流通路,通过实验分析了三极管射极和集电极间电阻特性与基极电压的关系,理论阐述采用在切换通道并联三极管利用其泄流原理对高速开关产生的脉冲噪声进行抑制的方案,并对比分析加三极管泄流和不加三极泄流的实验仿真结果,验证了并联三极管泄流的方案具有明显的降噪效果。

高速直接调制半导体激光器研究进展

直接调制半导体激光器因其具有高速传输、高可靠和低成本等特点,成为应用在第五代移动通信技术(5G)前传和数据中心中的高性价比光源。高速直接调制半导体激光器性能提升已有许多研究,文章分别从无制冷宽温工作高速半导体激光器研究方面和超高速半导体激光器方面对高速直接调制半导体激光器的基本理论和发展历程进行了综述,分析各自的优缺点,并介绍了研发团队在这些方面取得的部分进展。

基于共同好友数的在线社会网络社区发现算法

为了快速准确地找到在线社会网络的社区结构,提出了一种基于共同好友数和节点邻居信息的社区结构发现算法。该算法以共同好友数最多的两个节点为初始社区,不断寻找与社区连接性最强的节点,并以节点Q值为衡量标准,判断是否将该节点加入到初始社区中,最后根据节点邻居所在初始社区信息确定最终的社区划分。针对两个经典社会网络和人工生成网络数据的实验划分结果表明,该算法是可行和有效的。

可调谐多波长掺铒光纤激光器

近年来,多波长光纤激光器作为密集波分复用系统中的重要光源而被广泛研究。对多信道取样光纤光栅(M-FBG)进行了详细的理论分析,并在此基础上实现了一种可调谐多波长光纤激光器。该激光器采用环形腔结构,以掺铒光纤作为增益介质,利用M-FBG的多波长选择特性在室温下实现了功率平坦度小于1 dB、3 dB线宽小于0.1 nm、边模抑制比大于50 dB,且0.5 h内功率波动小于0.5 dB的稳定多波长输出。同时,通过对M-FBG施加变化应力,实现了输出波长在一定范围内连续可调谐。

复杂网络局部社区挖掘的节点接近度算法

为了准确、快速地发现大规模复杂网络中的局部社区,提出了一种基于节点接近度的局部社区发现算法。该算法以最大度节点作为起始节点,利用节点接近度和局部社区Q值不断搜索其邻居节点,将接近度最大的节点加入初始社区形成新的初始社区;同时,该算法也可以应用于复杂网络全局社区结构的划分。对2个典型复杂网络进行了局部社区挖掘分析,实验结果表明,该算法能够有效识别隐藏在实验网络中的局部社区。针对稀疏网络,该算法的时间复杂度为O(nlog(n)),n为网络节点数。

少模光纤中模式选择性激励技术

基于少模光纤的模分复用系统能继续提高光纤通信系统的传输容量,目前已成为全球的研究热点。在介绍了少模光纤设计后,文章对3种模式选择性激励技术(偏移注入、长周期光纤光栅和空间光调制)的激励机制、特点及实现进行了研究,并重点介绍了基于空间光调制的模式选择性激励技术。

一种支撑构件重叠网的中间件技术研究

随着对等计算的广泛应用,对等应用软件的设计与开发方法研究,是当前软件工程领域一个值得关注的问题.遵循软件复用的思想,提出一种适应于对等应用软件设计与开发的构件化重叠网中间件技术.该技术涵盖支撑构件重叠网的中间件模型、及其实现框架等两方面内容,分别用于对等应用软件的设计时与开发阶段.相关对比实验结果表明,该技术是可行和有效的.

基于多芯少模光纤的传输与传感应用(特邀)

基于多芯少模光纤的空分复用技术被认为是解决传统单模光纤通信容量危机的可行方案。同时,随着支撑空分复用技术的光纤器件的快速发展和逐步成熟,空分复用技术亦可以应用于多参量分布式传感,解决传统基于单模光纤的单参量传感器交叉敏感性问题。文章综述了近年来少模光纤、多芯光纤、多芯少模光纤的设计制备及测试研究,也总结了这些特种光纤在光纤传输与光纤传感上的应用进展,在此基础上,对多芯少模光纤的传输与传感应用的研究前景与方向进行了展望。

一种基于对等计算的构件模型研究

基于构件的软件开发,是软件工程领域一个重要的方法,其中构件模型是该方法的理论基础.目前,适用于基于对等结构的分布式应用软件开发的构件模型尚不多见.针对对等应用软件的特点,首先在给出一个开发框架的前提下,对对等应用软件进行了构件特征分析,并将基于该框架开发的对等应用软件系统所涉及到的构件形态,归结为可迁移构件、轻量级构件和耦合容器构件3类,然后在此基础上提出一个支持对等应用的构件模型,并对构件模型中语义和语法进行了表述,最后介绍了该构件模型的生成与部署、合成与组装、查找与匹配、通讯与协作、以及相关对比等方面的研究工作.

使用调制相移法测量光纤色散的研究

光纤通信已经成为目前通信网络发展的主流方向。但是随着光纤通信系统向着超远距离、超大容量、超高速率的方向发展,光纤色散已经成为其巨大的阻碍。如何有效地控制光通信系统中产生的色散,使光信号在大容量、高速率、长距离传输中无误码地到达接收端,已经成为人们迫切需要解决的问题。对光通信系统中的色散进行监测并进行动态补偿的研究,使得超大容量、超长距离、超高速率的光纤通信系统成为可能,有助于最终实现全光智能自动交换网络。在众多测量光纤色散的方法中,调制相移法具有结构简单,可靠性强等优点。本文中,我们对使用调制相移法测量光纤色散进行了研究和仿真,讨论了在不同光纤长度和不同调制频率下,影响调制相移法测量结果精度的因素。通过适当地选取调制频率,我们可以使用调制相移法测得不同光纤长度下色散的精确值。另外在本文中,我们通过仿真验证了调制相移法可以测量具有任意色散–波长曲线的光纤。因此在实际应用中,调制相移法是可以应用于高精度光纤色散的测量。

高速线性光采样用被动锁模光纤激光器重复频率优化

线性光采样是一种测量基于先进调制码型的高速光信号的有效手段,而被动锁模光纤激光器是其实施所需的关键组件.本文在介绍线性光采样工作原理的基础上,首次分析得到被动锁模光纤激光器重复频率与待测信号光线宽的约束关系,对于正交相移键控(QPSK)信号,当信号光线宽与采样光脉冲重复频率的比值小于1.5×10-3时,高速信号的相位噪声对线性光采样带来的损伤可以忽略不计.利用95.984 MHz重复频率的被动锁模光纤激光器对线宽为100 k Hz速率为28 Gbaud的QPSK信号开展相关实验,通过标准数字相干接收算法可以得到与传统高速示波器相同的星座图,理论分析与实验结果完全符合.这一研究结果有助于线性光采样用被动锁模光纤激光器的优化设计.

基于超高分辨率光谱分析的周期光信号相对相位测量方法

提出了一种基于超高分辨率光谱分析实现周期性光信号频域中相位分布的测量方法.在已测得待测信号高分辨率光谱的情况下,利用马赫泽德调制器载波抑制效应调制激光器产生双泵浦,激发高非线性光纤中的受激布里渊散射效应形成有源双滤波器.用泵浦激光器在测量波长范围内进行连续扫描,得到包含待测信号相位信息的拍频信号,经数据采集和处理后得到待测信号频域上的相对相位信息.实验给出了速率为5Gb/s,字长为31bit的周期性光信号在频域上的相对相位分布信息,证明了这种有源双滤波器的频率响应特性可以满足相位测试的需要.

MEMS可调谐平顶窄带光学滤波器

设计了一种基于MEMS技术的可调谐光学滤波器,它通过光栅将输入的宽带光信号色散展开,以一个MEMS扭镜选择将对应滤波器通带的光信号反射至输出端,从而实现光学滤波和波长调谐功能。滤波器的输入端采用单模光纤,输出端采用多模或者少模光纤,可以实现窄带且平顶的通带特性。经过参数优化,仿真分析得结果显示,采用多模/少摸光纤输出的两种滤波器,其0.5 d B和25 d B带宽分别为0.95 nm/0.29 nm和1.39 nm/0.69 nm,分别满足100 GHz和50 GHz信道间隔的DWDM系统要求。由于输出端采用多模或者少摸光纤,从该滤波器输出的光信号不能继续在单模光纤中传输,只能由光探测器接收,因此该滤波器一般应用于全光网络节点中的下载端口。

空分复用传输用掺铒光纤研究进展

掺铒光纤放大器(EDFA)的诞生是光纤通信领域革命性的突破,它使长距离、大容量、高速率的光纤通信成为可能。基于多芯、少模光纤的空分复用(SDM)技术要实现长距离传输必然离不开相应光纤放大器。系统综述了空分复用传输用掺铒光纤的研究进展,包括少模掺铒光纤、多芯掺铒光纤、少模多芯掺铒光纤及相应光纤放大器性能参数,并对未来研究做了展望。

基于混合输入神经网络的Φ-OTDR系统模式识别方法

相位敏感光时域反射仪(Φ-OTDR)已被广泛应用于周界安防以及轨道交通和管道监测等动态传感领域,进一步提升振动信号识别准确率对异常事件及时报警具有重要意义。针对长距离相干探测相位解调Φ-OTDR易受干涉衰落影响而导致误报率较高的问题,笔者提出了基于强度和相位信号混合输入的模式识别方法。所提方法使用多层感知模块提取强度信号中的衰落噪声特征,采用常规一维卷积神经网络作为对照模型。实验结果表明:使用强度和相位作为混合输入的模型对人工敲击、机械挖掘、人为行走和跳跃等4种事件的平均识别准确率可以达到98.8%,优于仅使用相位信号作为输入的一维卷积神经网络模型的平均识别准确率96.1%。采用强度信号辅助相位信号检测的模式识别方法可进一步提高Φ-OTDR的模式识别准确率。

WDM EPON的OPNET建模和算法仿真

提出了WDM EPON的一种基于OPNET的建模方法,并且搭建了WDM EPON的仿真平台。在该平台上实现了Online算法,并且分别采用固定服务、限制服务、开门服务三种带宽分配策略进行仿真测试。仿真结果表明在WDM EPON的架构下,Online算法采用开门服务策略会得到较低端到端延时、较高的带宽利用率以及ONU处较小的队列长度。

MEMS可调光衰减器的波长相关损耗优化

基于MEMS（微机电系统）扭镜的光束偏转技术是实现VOA（可调光衰减器）的主流技术方案之一,但其存在WDL（波长相关损耗）较大的问题.通过分析WDL的成因,提出了-种优化设计方案.实验测得在波长范围1.53-1.57μm 与衰减范围0-20dB内,WDL最大为0.21dB,验证了理论分析的正确性.

基于少模光纤的模分复用系统多输入多输出均衡与解调

针对光纤模分复用传输系统中模式耦合串扰问题,设计并制备了一种新型少模光纤,其较高的模式差分群延时保证各模式信道独立传输.在此基础上,提出一种级联多输入多输出(MIMO)延时均衡算法,进一步减少源于模式复用器和解复用器的模式串扰,提高基于少模光纤的模分复用传输系统的传输距离和传输容量.与传统MIMO均衡算法相比,级联MIMO延时均衡算法在没有显著增加计算复杂度的条件下,能够应用于模式差分群延时很大的模分复用传输系统.对单信道传输速率为40 Gbps的四相相移键控两模复用传输系统进行仿真,经40km少模光纤传输后,采用级联MIMO均衡算法较普通MIMO均衡算法有1.7dB的质量因子的提升.仿真结果证明,使用少模光纤和级联MIMO延时均衡算法能够有效地消除模分复用信号间的串扰,有望在下一代大容量光纤传输系统中获得推广应用.

锁模光纤激光器的偏振同步与去同步动力学

基于正色散的非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器,在稳定的连续波(CW)锁模状态和复合锁模状态下分析脉冲的偏振特性。通过单一调节泵浦功率,实现稳定的CW锁模状态下耗散孤子(DS)与类噪声(NLP)两种脉冲的切换。另外,固定泵浦功率,仅调节偏振控制器(PCs)可得到由脉冲状态自发切换引起的复合锁模状态。对比分析两种锁模状态下的脉冲偏振特性,发现纵模相位锁定的同步对应于脉冲正交偏振分量的完全同步,纵模相位在同步与去同步切换状态下的复合锁模对应于脉冲正交偏振分量的部分同步。实验结果表明,纵模相位间的同步状态受脉冲正交偏振分量影响。该工作对理解锁模激光器中复杂动力学、发展稳定的激光动力学技术具有指导意义。

少模光纤模式差分群时延的设计与优化

基于少模光纤(FMF)的模分复用(MDM)传输系统,模式差分群时延(MDGD)是影响系统设计的关键因素之一。考虑实际光纤制备工艺,数值分析了阶跃折射率(SI)光纤、渐变折射率(GI)光纤、带有外下陷包层的阶跃型光纤和带有外下陷包层的渐变型光纤中不同的MDGD特性。在支持四个导模条件下,优化设计得到两种不同折射率剖面分布的四模光纤,分别具有较大的MDGD(LP11,LP12,LP02与LP01的MDGD分别是4.65,10.02,11.73ps/m)和较小的MDGD(LP11,LP12,LP02与LP01的MDGD分别是-0.049,-0.258,-0.168ps/m)。制备了阶跃折射率分布的少模光纤,其实测基模的损耗为0.23dB/km(1550nm)和0.37dB/km(1310nm)测量及分析结果证明其能够支持MDM应用。