1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室，北京 100876
2 北京邮电大学天地互联与融合北京市重点实验室，北京 100876
为了降低少模光纤中的模间串扰，提出了一种新型双耦合环辅助的少模光纤结构设计。首先用COMSOL仿真软件对6-LP光纤结构进行建模，并分析了影响模式间耦合的主要因素，然后对双耦合环结构的5个参数进行仿真分析。结果表明，在6-LP少模光纤中，LP21模和LP02模的有效折射率最接近，其差值是影响串扰的主要因素；该结构中LP21模和LP02模的最小模间折射率差为1.5×10-3，是同等条件下传统阶跃结构的1.88倍，少模光纤中的模间串扰问题得到有效缓解。
光通信 模分复用 少模光纤 双耦合环结构 光纤特性
北京邮电大学电子工程学院, 信息光子学与光通信国家重点实验室, 天地互联与融合北京市重点实验室, 北京 100876
设计了一种基于密集空气孔辅助的低差分模时延4-LP少模光纤结构,利用COMSOL软件仿真分析了不同结构参数对差分模时延的影响。仿真结果表明,各个模式的差分模时延在C+L波段均小于40 ps/km,因此所提低差分模时延少模光纤结构能够改善系统性能,降低接收端接收机的复杂度和功耗。
光纤光学 空分复用 密集空气孔 少模光纤 低差分模时延 光学学报
2021, 41(21): 2106003
Author Affiliations
Abstract
1 School of Electronic Engineering, Beijing University of Posts and Telecommunications (BUPT), Beijing 100876, China
2 Beijing Key Laboratory of Space-round Interconnection and Convergence, BUPT, Beijing 100876, China
3 State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, BUPT, Beijing 100876, China
4 The Advanced Research Institute of Multidisciplinary Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
5 China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China
6 China Satellite Communication Co., Ltd., Beijing 100048, China
7 School of Information and Electronics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China
A modulation classification method in combination with partition-fractal and support-vector machine (SVM) learning methods is proposed to realize no prior recognition of the modulation mode in satellite laser communication systems. The effectiveness and accuracy of this method are verified under nine modulation modes and compared with other learning algorithms. The simulation results show when the signal-to-noise ratio (SNR) of the modulated signal is more than 8 dB, the classifier accuracy based on the proposed method can achieve more than 98%, especially when in binary phase shift keying and quadrature amplitude shift keying modes, and the classifier achieves 100% identification whatever the SNR changes to. In addition, the proposed method has strong scalability to achieve more modulation mode identification in the future.
free-space optical communication pattern recognition modulation Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 111404
北京邮电大学 电子工程学院 天地互联与融合北京市重点实验室, 北京 100876
基于坐标变换的轨道角动量光束分离技术, 提出一种基于迭代算法的纯相位型扇出光栅设计方法, 实现光束复制, 以提高输出光斑的分辨率.建立轨道角动量光束的高分辨率分离系统的数值仿真模型.数值结果表明, 加入该方法设计得到的纯相位型扇出光栅后, 系统接收到的光斑能量更加集中, 轨道角动量螺旋谱的弥散程度至少下降了0.35, 错误概率下降了15%以上, 有利于系统实现高分辨率的轨道角动量光束分离.
轨道角动量 坐标变换 扇出 纯相位 分离 Orbital angular momentum Coordinate transformation Fan-out Phase-only Sorting
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所， 北京 100044
提出利用级联型双环耦合全光缓存器(DLOB)进行全光时隙处理的方案，并对光分组的时隙压缩、时隙扩展、时隙交换或重排等全光时隙处理功能进行了实验验证。实验结果表明，经过两级DLOB，数据速率为2.448 Gb/s的两个光分组的时间间隔可以在24.3 μs～110 ns之间进行压缩，或在100 ns～26.11 μs之间进行扩展，并且可以达到无误码输出。这种利用级联DLOB对光分组的时隙处理方法，对全光缓存器的研究有一定的参考价值。
光学器件 全光交换 全光缓存器 时隙处理 可配置延迟 中国激光
2013, 40(10): 1005001
1 北京邮电大学电子工程学院信息光子学与光通信国家重点实验室, 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息所, 北京 100044
提出一种以基于平行排列3×3耦合器的双环耦合全光缓存器为缓存主体、以非线性光纤环路镜或马赫-曾德尔干涉仪为选择开关的可动态配置延迟的全光缓存器阵列方案。理论与实验证明,该缓存器阵列可实现不同延迟时间的配置,输出信号能满足进一步传输的要求,并可有效降低网络拥塞,减少丢包率。
光通信 全光交换 全光缓存器 可配置延迟时间 光控光开关
1 北京邮电大学电子工程学院， 信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
2 北京交通大学理学院光信息所， 北京 100044
提出使用基于半导体光放大器(SOA)的环形激光器与可调谐光纤型法布里珀罗(F-P)滤波器作为扫描光源的光纤布拉格光栅(FBG)解调方案，综合使用梳状滤波器与乙炔气体的吸收谱进行谱线标定，采用数字信号处理算法进行时域滤波与3 dB功率寻峰算法。实验证明，该解调方案可以同时实现对超过1000个温度FBG，或240个应变传感光栅进行解调，解调频率达到1000 Hz，波长分辨率达到0.5 pm，温度检测精度达到0.05 ℃，应变检测精度达到0.6 με。
传感器 光纤光栅解调 可调谐环形激光器 梳状滤波器 乙炔气体吸收谱
1 北京邮电大学电子工程学院， 北京 100876
2 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室， 北京 100876
为了提高光纤光栅传感系统的容量和解调精度，研究了多通道光纤光栅传感系统的相关解调技术，提出了一种应用于多通道光纤布拉格光栅(FBG)传感系统解调的算法。结合仿真和实验，给出了该算法对光纤光栅反射峰的解调效果，分析了算法的精度。研究发现，整个系统可实现32路光栅复用，能在1525～1585 nm的波长范围内进行解调，算法的解调精度可达2 pm，分辨率为0.1 pm。该算法有效地降低了一般寻峰算法中输入信噪比(SNR)对系统解调精度的影响，系统的测量精度、测量范围、可靠性都得到改善，能够很好地应用于实际工程。
光纤光学 多路复用技术 可调谐环形激光器 梳状滤波器 有限冲激响应滤波器 中国激光
2011, 38(s1): s105002
发光与光信息教育部重点实验室, 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所, 北京 100044
提出一种在光信号上叠加正态分布研究随机扰动的方法,分别研究了光纤中的拍信号演化和SOA中的光脉冲演化。光纤与SOA分别是无源器件和有源器件,在这两种不同元件中,光信号的传输是两种完全不同的过程。得到了随机扰动对这两种不同过程中光信号传输的影响,计算了输出相对标准差。结果表明,该方法在研究非线性过程及其相关的全光信号处理中,可用于讨论器件或系统的噪声特性,从而研究输出光脉冲的噪声特性。
非线性光纤光学 半导体光放大器 随机扰动 拍信号 nonlinear fiber optics semiconductor optical amplifier random disturbance beat signal ASE ASE
北京交通大学 光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室,北京 100044
全光交换网的高吞吐量和信道利用率要求全光缓存器具有大的动态延迟范围。建立了基于平行排列3×3光纤耦合器的双环耦合全光缓存器(DLOB)的分析模型。分析了限制DLOB延迟范围的各个因素。分析发现,通过级联DLOB,可以实现大动态延迟范围。实验验证级联型DLOB的可变延迟范围达到1-9999 T,延迟粒度为25 ns,输出信号的误码率低于10-9。得到理论模型与分析方法对其他基于半导体光放大器(SOA)光开关的反馈式光学处理结构同样具有借鉴作用。
光纤光学 全光缓存器 动态延迟范围 半导体光放大器的噪声分析 全光包交换 光网络
