欢迎投稿《光通信技术》简介

《光通信技术》创刊于1977年(创刊名《激光通讯》,1985年改名《光通信技术》),是由中国电子科技集团公司主管、中国电子科技集团公司第三十四研究所主办的学术科技期刊。创刊至今已45年,《光通信技术》期刊见证了世界光通信技术从无到有、从起步到兴盛的整个历程。

基于OISL-OSU的通算一体卫星路由优化算法

为了进一步解决多星及星地间通信和计算系统资源的高度整合与互馈增强问题,提出了一种基于卫星间光链路光业务单元(OISL-OSU)的通算一体卫星路由优化算法——OISL-DDPG算法。该算法采用深度确定性策略梯度(DDPG)优化方法,提高了卫星光网络QoS性能。仿真实验表明:采用基于时间窗口的网络切片方法符合国内低轨星座真实网络运行状态;与最小跳数算法相比,所提出的算法以增加微小时延为代价,获得更高的链路利用率和链路占用率;与多约束最短路由优先(MCSPF)算法相比,该算法的收敛性更好,时延和丢包率更低。

基于VMD和排列熵的海缆振动信号降噪方法

为了有效去除信号中的噪声,提出了基于变分模态分解(VMD)和排列熵(PE)的海缆振动信号降噪方法。该方法首先使用VMD将信号分解成从高频到低频的数个本征模态函数,然后计算各模态分量的PE值定量表征其随机性程度。接着,对含噪声信息较多的本征模函数(IMF)分量进行小波阈值降噪,并通过信号重构得到降噪后的海缆振动信号。为了验证该方法的有效性,搭建了基于布里渊光时域分析(BOTDA)的海底电缆(海缆)振动信号监测模拟实验系统,通过实验获得了冲刷、摩擦、锚砸3种工况下的海缆振动信号。实验结果表明:所提方法能有效去除海缆振动信号中的高频噪声,其冲刷、摩擦及锚砸3类信号的信噪比分别提升至30.2578 dB、29.6354 dB、38.7862 dB,且标准差较低。

基于区块链的白盒化光网络故障检测

针对白盒化通信网设备异常检测问题,提出了基于区块链的白盒化光网络故障检测方案。首先,设计了面向数据收集的区块链架构和基于区块链的数据收集与存储方案;然后,又设计了基于自编码器的数据异常检测算法;最后,将自编码器模型部署至区块链共识设备中,形成完整的基于区块链的异常检测机制。实验结果表明:在不同设备的采集数据下,所提方案可以快速实现数据上链存储,且能准确、快速地识别设备的异常数据,实现网络设备的实时异常检测。

基于小波分析的多普勒测风激光雷达信号去噪研究

针对多普勒测风激光雷达探测大气回波信号微弱和噪声干扰大的问题,提出了基于小波变换的半软阈值算法。首先,对基于小波变换的半软阈值算法原理进行分析,搭建了以马赫-曾德干涉仪作为鉴频器的非相干多普勒测风激光雷达系统;然后,采取硬阈值、软阈值和半软阈值3种算法对激光雷达探测回波信号进行实验。实验结果表明:与其它阈值法相比,半软阈值的信噪比(SNR)为4.933 5 d B,均方根差(RMSE)为0.676 2,去噪效果更优良,有效地提高了大气风速探测精度。

弯曲不敏感低损耗大有效面积G.654.E光纤的研究

针对光纤损耗与非线性效应会导致光纤弯曲性能劣化的问题,设计了具有沟渠层、过渡层和适宜包芯比的折射率剖面结构G.654.E光纤,研究了G.654.E光纤的波导结构对衰减、光学性能的影响。试验结果表明:在1550 nm和1625 nm波长处,光纤的衰减典型值分别是0.162 dB/km、0.178 dB/km;弯曲半径为10 mm、绕1圈时的宏弯损耗分别低于0.04 dB、0.06 dB;弯曲半径为30 mm、绕100圈时的宏弯损耗典型值分别是0.008 dB、0.015 dB;光纤在1550 nm波长处的有效面积典型值可达130μm^(2)。

用于可见光通信的CAP-ADPPM混合调制系统设计

为提高可见光通信链路传输性能,提出一种无载波幅度相位(CAP)和幅度差分脉位调制(ADPPM)混合的调制系统。该系统通过将频谱高效的多维CAP调制与功率高效的ADPPM相结合,利用ADPPM的时隙脉冲搭载CAP信号进行信息传输;在高斯白噪声信道模型下,推导了CAP-ADPPM混合调制系统的误帧率解析表达式并进行了仿真验证;分析了混合调制系统的阶数、幅度取值等参数对系统误帧性能的影响。实验结果表明:当频谱效率相同时,CAP-ADPPM混合调制系统的可靠性优于传统单一调制系统,并且可以提供多种参数选择方案,为可见光通信提供了更为灵活的设计选择。

面向FMCW激光雷达系统测距测速的光源相位噪声补偿方法

由于目标运动时对后期处理式的相位噪声补偿方法有影响,回波拍频信号相位噪声与辅助干涉仪获取的相位噪声不匹配,导致引入额外残余相位噪声。针对该问题,分析了调频连续波(FMCW)激光雷达系统中目标物体运动对于传统光源相位噪声补偿法的影响,提出了一种预估目标距离及速度进行光源相位噪声补偿的新方法。系统光源部分采用分布反馈(DFB)激光器,使用电流直接调制进行线性扫频。对运动物体进行实测的结果表明:采用新型光源相位噪声补偿方法,测量精准度提升了41倍,且能同时精确测量距离与速度。

移动激光通信设备伺服稳定系统动态性能优化设计

为提升移动激光通信设备“动中通”环境下二维伺服稳定系统的稳定性,采用陀螺仪安装校正优化方法、电荷耦合器件(CCD)质心优化算法和陀螺仪与CCD同向小值快速收敛方法对二维伺服稳定系统的动态性能进行了优化。将优化后的系统通过搭载在六轴摇摆台上在模拟动态环境下使用,验证伺服稳定系统在不同幅值、不同频率的激励条件下稳定性的好坏。试验结果证明:经过优化设计后的系统接收功率波动范围明显变小,同等激励条件下伺服系统的稳定精度得到了明显改善,至少提高27%以上。

基于狭缝波导振荡微环的电光调制器

针对传统电光调制器存在调制速度慢、损耗高和封装尺寸大等问题,采用高电光系数的高分子材料,结合狭缝波导理论,提出了一种基于振荡微环的电光调制器,并利用COMSOL Multiphysics和Lumerical FDTD solutions仿真软件对该调制器的关键性能进行仿真分析。分析结果表明:该电光调制器在小封装尺寸条件下,具有优异的光电性能,而且兼容互补金属氧化物半导体(CMOS)标准制造工艺。

基于偏振复用IRZ-DPSK信号的数据中心光互连

随着互联网行业的高速发展,数据中心光互连的扩展成为必然趋势,数据中心波长资源不足将成为限制数据中心发展的重要因素。提出了一种波长重用无源光互连方案,将2个信号调制在同一光载波上,通过光正交调制技术使信号实现无误码传输。同时,采用偏振复用技术,将数据中心光互连所需波长数目减少为原来的14,由此提高波长资源的利用率。

栅状膜双芯D型PCF折射率传感器

为了提高光纤传感器线性探测范围以及灵敏度,提出了一种双纤芯结构的基于表面等离子共振(SPR)原理的D型光纤折射率传感器,采用栅状镀膜的光子晶体光纤(PCF)构成抛光面,引入铜栅状膜可以调节共振波长,提高传感器的灵敏度。在各向异性的完美匹配层边界条件下,利用全矢量有限元法对传感器特性进行了数值仿真,结果表明:该传感器折射率测量范围为1.31~1.35,灵敏度最高可达9600 nm·RIU-1,分辨率可达1.04×10-5 RIU。

基于磁流体的光学电流传感器的温度特性研究

针对磁流体电流传感器同时受磁场和温度影响的特点,研究了基于磁流体的光学电流传感器,并搭建了测试传感器温度特性的实验系统。结果表明:在26℃~74℃范围内,由于磁流体热透镜效应引起的温度梯度和恒温水浴温度升高引起磁性纳米颗粒的布朗运动增强,所以随恒温水浴的温度升高,基于磁流体的光学电流传感器的透射率减小。

基于准分子激光微加工光纤F-P腔的压力传感器

为了实现薄膜厚度的精确控制从而提高传感器灵敏度,设计了一种基于准分子激光微加工光纤法布里-珀罗(F-P)腔的压力传感器,该F-P腔传感器是在光纤陶瓷插芯的端面上集成刻蚀的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜而构成。通过准分子激光对PET膜的刻蚀,精确地控制F-P腔的深度与面积。该传感器在0~1070Pa的范围内表现出3.3nm/kPa的敏感度。

星地光链路中孔径平均效应对相偏估计性能的影响

为了实现相干接收,提高星地光通信系统的性能,针对星地光链路的数字相干接收系统,分析了接收机孔径平均效应对相偏估计算法性能的影响;对比了当信道为常参信道(接收口径足够大)和大气湍流信道(有限接收口径)时,相偏估计性能的差别;给出了相偏估计误差与接收机孔径之间的关系曲线。仿真实验表明:当孔径在30cm以下时,相偏估计误差受孔径大小的影响较为明显。

一种波长重用的全双工光纤无线电通信系统

设计了一种波长重用的全双工光纤无线电通信系统,利用光载毫米波中心波长区域传输2.5Gb/s的下行数据,在基站处利用光纤布喇格光栅滤出未携带信息的光载毫米波单边带频谱,进行上行数据传输。结果表明,下行和上行链路的系统Q值随传输距离的增大而减小。而随着中心站光源发射功率的增大,下行链路系统Q值先增大后减小,当中心站光源发射功率为11d Bm时系统最大Q值为12。上行链路传输21.8km时接收机光功率代价为2.1d B。

参考文献著录规则(三)——学位论文和科技报告的著录格式

学位论文著录格式[序号]作者.题名[文献类型标志].保存地：保存者,年份.[1]刘俊杰.光子晶体光纤与普通单模光纤的熔接[D].天津：天津大学,2010.科技报告的著录格式：[序号]主要责任者.题名：其他题名信息[文献类型标志].其他责任者.版本项.出版地：出版者,出版年：起-止页码.[1]World Health Organization.Factor regulating the immune response：report of WHO Scientific Group[R].

基于大气激光通信的时延测量系统设计

提出了一种全新的时延测量方案,即通过大气激光通信系统测量时延。详细介绍了该方案中的系统构成和实施方法。实验表明,该方案能有效解决中短距离范围内的时延测量问题。

数据中心光网络多播业务流聚合技术研究

介绍了数据中心光网络组网和多播业务的发展现状,提出了基于光树的多播业务流聚合技术,描述了该技术的原理和实现方法,并通过仿真实验验证了该多播业务流聚合技术确实可以有效提高数据中心光网络的资源效率,降低网络成本。

面向LED可见光通信系统的菲涅尔透镜设计与试验

针对可见光通信系统光信号接收功率低的问题,设计了一款平面等齿距菲涅尔透镜作为可见光通信系统的光学天线。通过对比不同透镜设计参数对聚光性能的影响,将透镜参数进行了优化,透镜聚光效率可达91%。进行了实验测试,加入菲涅尔透镜后,系统的信噪比有了较大的提升,最大值约为21d B,所设计的平面等齿距菲涅尔透镜适用于高增益小视场环境。