光通信研究
2024, 50(1): 23016201
1 中山大学 电子与信息工程学院，广州 510275
2 中山大学 广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室，广州 510275
单边带（SSB）直接检测系统由于其低成本、简单的系统架构以及对色散的高鲁棒性，是解决80 km数据中心光互连（DCI）极具吸引力的方案。然而，信号间拍频干扰（SSBI）将是SSB直接检测系统中面临的主要问题。为了解决SSB直接检测系统中的SSBI损伤问题，文章分别对基于同相/正交（IQ）调制器和双臂马赫曾德尔调制器（DDMZM）的SSB直接检测系统展开研究。针对这两种SSB直接检测系统，分别提出了一种基于时域迭代的SSB信号重构算法和基于DDMZM的无SSBI直接检测方案。通过对算法实现原理的阐述以及仿真与实验系统的搭建，并结合仿真和实验结果，探讨了这两种方案在SSBI损伤消除方面的有效性和可行性。
数据中心光互连 单边带直接检测 信号间拍频干扰 单边带信号重构 DCI SSB direct detection SSBI SSB signal reconstruction
1 中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室，广东 广州 510275
2 中山大学光电材料与技术国家重点实验室，广东 广州 510275
3 南方海洋科学与工程广东省实验室（珠海），广东 珠海 519000
高品质光子材料是集成光子学领域发展的重要基础。近年来，硅基硫系集成光子器件在光信息处理芯片和系统应用方面获得了广泛研究。梳理了硫系玻璃材料、集成光器件、系统应用之间的影响关系，介绍了超低损耗硫系集成光子器件的制备技术路线及其在光信息处理领域的最新研究进展。因硫系玻璃具有超大带宽的透光窗口、高克尔非线性、大光弹系数和易于片上混合集成等特点，硫系光子集成器件在光信息处理应用领域体现出多谱段、低阈值和多功能集成的优势。最后结合硫系材料特点，对硫系集成光子器件在未来多功能光子集成器件及高速光信息处理应用中的机遇和挑战进行了展望。
集成光学 光子集成器件 硫系玻璃 非线性 声光效应 混合集成 光学学报
2022, 42(23): 2313001
1 苏州大学电子信息学院，江苏 苏州 215006
2 香港理工大学电子及资讯工程学系，香港 999077
3 中山大学电子与信息工程学院，广东 广州 510275
针对跨海光通信系统，海岸两侧供电架构导致的能效问题是限制其容量的主要因素。多根单模光纤（M-SMF）复用是目前阶段提高通信海缆容量的主要解决方案。然而，海缆中可容纳的光纤数量往往受限于其机械特性和下缆难度，可容纳光纤数量目前通常限制在32以下。因此，高复用密度的空分复用技术有望在海缆通信领域中展现其优势。对基于多芯光纤（MCF）海缆的能效公式进行了理论推导，对比了MCF海缆与M-SMF海缆的能效特性，并分析多芯耦合器插损、芯间串扰等边际参数对系统总体能效的影响。结果证明：采用4芯光纤在跨大西洋海缆和跨太平洋海缆中的最优光纤数目分别为86和14；采用7芯光纤在跨大西洋海缆和跨太平洋海缆中的最优光纤数目分别为50和8。在海缆最大容纳光纤数目（32）情况下：4芯光纤在跨大西洋场景和跨太平洋场景中相比M-SMF海缆可以提升能效至2.50倍和1.13倍；7芯光纤在跨大西洋场景和跨太平洋场景中相比M-SMF海缆可以提升能效至3.20倍和1.13倍。
光通信 光纤特征 光纤表征 光复用 光学学报
2022, 42(15): 1506005
红外与激光工程
2022, 51(5): 20220312
1 暨南大学信息科学技术学院, 广东 广州 510632
2 中山大学光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510275
3 南方海洋科学与工程广东省实验室, 广东 珠海 519000
在多媒体和数据应用程序快速扩展和驱动骨干网带宽需求量迅速增长的网络背景下,时分、波分、偏分复用技术与多级调制方式结合,使得大容量传输系统中单模光纤容量快速接近香农理论极限。空分复用(SDM)技术可以突破该限制,为未来光纤容量增长提供新的解决方案。通过讨论多芯光纤、少模/多模光纤和少模多芯光纤三种SDM技术方案,详细介绍了SDM光纤的研究进展及研究方法,同时对三种光纤方案进行对比,阐明了各种方案的优劣性。
光纤光学 空分复用 多芯光纤 少模/多模光纤 少模多芯光纤
1 暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
2 中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室, 广东 广州 510006
3 暨南大学信息科学技术学院电子工程系, 广东 广州 510632
复杂光场通常是指相位、振幅和偏振等具有特殊分布的结构光场,包括以轨道角动量模式为代表的涡旋光场和以偏振态非均匀分布的矢量光场。利用复杂光场构建多维复用光纤通信系统已成为空分复用光通信技术的研究热点。介绍了通过光纤实现复杂光场产生、调控、传输的方法;简述了新型环形纤芯光纤在低复杂度、短距模式复用光纤通信系统中的应用;介绍了基于Q玻片的短距直接检测矢量模式复用光纤通信系统实验;简要分析了光纤光栅耦合模式转换法,以及利用少模光纤实现一阶和二阶轨道角动量模式的产生方案;同时介绍了利用一维和二维周期渐变相位光栅测量涡旋光场特性的技术方案。光纤损耗和模式串扰是限制基于复杂光场的模式复用光纤通信系统性能的关键因素;基于光纤产生和调控高阶复杂光场仍然具有很大的挑战性。复杂光场模式复用技术作为一种基于光纤本征模式的复用技术,与其相关的研究在未来超大容量模式复用光纤通信系统中具有重要的研究意义和潜在的应用价值。
物理光学 光通信 涡旋光场 矢量光场 特种光纤 模式复用 空分复用
1 暨南大学光子技术研究院, 广东 广州 510632
2 暨南大学信息科学与技术学院, 广东 广州 510632
利用高频二氧化碳(CO2)激光脉冲写入法制备了一种基于少模长周期光纤光栅(LPG)的高灵敏度扭矩传感器。两个纤芯线偏振(LP01和LP11)模式耦合形成谐振峰。扭转灵敏度可达0.528 nm·rad-1·m-1, 所提扭矩传感器的扭转灵敏度比普通单模LPG提高一个数量级。引入扭转的LPG可以看作是对原光栅进行周期性螺旋调制, 其有效光栅周期与扭转率成比例, 从而使谐振峰波长发生漂移, 这是形成高扭转灵敏度的主要原因。这种新型LPG对环境折射率和温度的交叉敏感性较弱, 可以用作高精度的接触性扭矩传感器, 在涉及扭转测量的很多领域有广阔的应用前景。
光纤光学 光纤传感器 扭矩传感器 光栅 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 100602
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Modern Optics, Nankai University, Tianjin 300071, China
2 Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
3 Institute of Micro & Nano Optics, Key Laboratory of Optoelectronic Devices and Systems of Ministry of Education and Guangdong Province, College of Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, .China
We propose and demonstrate free-space optical data links based on coaxial sidelobe-modified optical vortices (CSMOVs). In contrast to the optical communication systems based on amplitude, frequency, or phase detection, the proposed scheme uses the radii ratio between the principle ring and the first sidelobe of the CSMOV. Therefore, the demand of stringent alignment and/or accurate phase matching is released. We design and optimize a composite computer-generated hologram to generate a CSMOV with four topological charges (TCs). Extracted from the images captured by a CCD camera, the radii ratio between the principle ring and the first sidelobe of different TCs are consistent with the theoretical values.
050.4865 Optical vortices 060.4510 Optical communications 090.2890 Holographic optical elements Chinese Optics Letters
2015, 13(10): 100502
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China
2 Institute of Photonics Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China
A novel non-feedback precoder circuit for high-speed parallel optical differential quadrature phase shift keying (DQPSK) modulation is proposed. The alternative control signal is introduced in replacement of the conventional feedback one, which eliminates the speed limitation due to the electronic propagation delay. The proposed precoder consists of four differential encoders, an exclusive OR gate, a cross switch, and delay lines. It is demonstrated by a true pseudo random bit sequence (PRBS) transmission at 20 Gb/s.
光差分正交移相键控 光调制 光纤通信 060.2330 Fiber optics communications 060.5060 Phase modulation Chinese Optics Letters
2010, 8(9): 881
