介绍了物联网的定义及结构; 从感知层和网络层角度, 探讨了光通信技术（光纤通信和无线通信）在物联网中的应用现状和前景。光纤通信、近距离无线通信、移动通信是物联网开发的基础, 制定物联网各个层面上统一的、标准化协议和技术标准是物联网未来发展必须解决的关键和难点。
光纤通信技术 无线通信技术 物联网 optical fiber communication technique wireless communication technique Internet of Things
提出了一种基于双通Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪型波长交错复用技术(Interleaver),并对这种器件的原理和相关性能进行了理论分析和实验研究.结果表明,新结构Interleaver的光谱与常规的M-Z干涉仪型Interleaver相比,其消光比得到了很大提高.当信道间隔为 50 GHz时,消光比大于25 dB.研究结果对该型器件的研制有着重要的指导意义.
1 华南师范大学信息光电子科技学院, 广东 广州 510631
2 南京师范大学物理与科学技术学院,江苏 南京 210042
建立了基于半导体光放大器-交叉增益调制(SOA-XGM)的波长转换理论模型,利用分段方法对交叉增益调制波长转换器同向和相向两种工作方式下消光比(ER)特性作了详细的研究。结果表明,波长转换器的输出消光比随转换速率增加而减小,而且转换速率越高,减小得越快;随着抽运波长的变化,消光比有一个对应于峰值增益波长的最佳抽运波长;波长向下转换(Δλ<0)时的消光比要明显优于向上转换(Δλ>0);输出消光比也随着输入消光比的增大而增大。相同情况下相向工作方式时的输出消光比特性要优于同向工作方式。最后,从物理上对两种工作方式消光比和噪声特性的差异作了解释。
光纤通信技术 波长转换器 消光比 交叉增益调制 半导体光放大器
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510631
提出了一种基于光纤环形镜作为反射器的反射式L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)结构。光纤环形镜不但可以反射后向放大自发辐射(ASE)作为二次抽运源,而且还可以反射信号,使信号得到二次放大。当抽运功率为115 mW时,在1570～1605 nm波长范围内,反射式L-波段掺铒光纤放大器的平坦小信号增益达到29.14 dB,与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比(保持平坦性不变),增益提高了5.33 dB。分别输入波长为1580 nm和1600 nm的信号,反射式L-波段掺铒光纤放大器的饱和输出功率为7.63和7.6 dBm,与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比分别提高了2.98和3 dB。
光纤通信技术 掺铒光纤放大器 光纤环形镜 L-波段放大器 波分复用
采用掺铒光纤在L-波段的放大自发辐射(ASE)构成的宽带光信号源在光纤传感、器件测试等方面有着广泛的应用需求,而抽运转换是制作这种光源的关键技术之一。基于C-波段放大自发辐射对L-波段信号具有二次抽运作用的机理,在光纤的一端采用Sagnac反馈环将输出的C-波段放大自发辐射反馈回到掺铒光纤中,这些被反馈的C-波段放大自发辐射像注入的信号光一样消耗上能级粒子数而受到放大并沿光纤的同一方向传输,同时成为L-波段放大自发辐射的抽运源。由于Sagnac反馈环减少了泄漏的C-波段放大自发辐射功率,因而抽运转换效率大大提高。实验中,在不加平坦滤波器的情况下,在125 mW 980 nm抽运光输入时输出L-波段放大自发辐射宽谱功率达到14 dBm,抽运转换效率(PCE)达到20%,1 dB带宽达到31.1 nm(1568.9～1600 nm),获得了高转换效率且宽带平坦的L-波段放大自发辐射谱输出。
光纤通信技术 L-波段 放大自发辐射源 掺铒光纤放大器 Sagnac环
用Stark能级分裂的变化分析了掺铝改变掺铒光纤放大器(EDFA)光谱特性的原理,并用改进型化学气相沉积法(MCVD)结合溶液浸泡掺杂法制作了采用不同掺铝比例的掺铒光纤,测试了用这几种光纤制作的放大器的自发辐射谱,得出掺铝浓度的提高使荧光谱的峰值往短波长移动,与Stark能级分裂理论分析得到的结果相一致。同时采用截断法测试了两种不同掺铝浓度的掺铒光纤的吸收谱,实验结果表明掺铒光纤中增加铝的含量将提高铒离子浓度,并提高掺铒光纤的吸收系数,减短掺铒光纤放大器中的掺铒光纤长度。高掺铝掺铒光纤放大器具有更宽更平坦的增益谱线,可以适用长距离波分复用(WDM)系统。
光纤通信技术 共掺铝掺铒光纤放大器 增益谱平坦 Stark能级
在宽带密集波分复用(DWDM)系统中,后向抽运分布式光纤拉曼放大器(B-DFRA)会引入在小信号条件下无需考虑的两种效应
光纤通信技术 光纤拉曼放大器 抽运饱和效应 信道间受激拉曼散射效应
提出了一种直接用龙格-库塔迭代算法全面求解光纤拉曼放大器传输方程的方法。求解中不作任何假设近似,综合考虑了抽运、信号、噪声在传输过程中的相互作用。该方法推导过程简单,计算速度较快,能达到较高的精度要求,且有助于深入理解光纤拉曼放大器中各种效应在传输过程中的相互影响。采用此方法成功地在100 nm带宽上求得信号增益,取得了较好的增益平坦度。同时给出了抽运功率在光纤传输线上的分布,进而给出了各个波长上的噪声系数。该方法非常适合应用于超宽带多波长抽运光纤拉曼放大器的工程设计。
光纤通信技术 光纤拉曼放大器 密集波分复用 龙格-库塔法
1 中国科学院半导体所集成光电国家重点实验室,北京 100083
2 香港城市大学电子工程系,香港
将点匹配法扩展应用于脊形结构LiNbO3光波导调制器电极的准静态分析中.将调制器各区域的势函数表示为该区域中满足Laplace方程的一系列基函数的级数,匹配边界上有限个点的边界条件以确定出级数项的系数.通过势函数得到脊形结构LiNbO3光波导调制器结构中电场分布的解析表达式,利用求得的电场可以得到调制器特性阻抗及有效折射率.所得的特性阻抗和有效折射率与采用有限元法得到的结果十分吻合.这一分析方法简便快捷,精度高,能够处理电极有一定厚度的多层光波导调制器结构.
光纤通信技术 点匹配法 光波导调制器 准静态分析
实验研究了一种基于增益开关分布反馈(DFB)激光器加色散补偿光纤(DCF)和电吸收调制(EAM)晶体的超短光脉冲的产生技术.产生的光脉冲半极大全宽为10.4 ps,抖动小,消光比高,无基座.
光纤通信技术 超短光脉冲 光时分复用 电吸收调制晶体 增益开关分布反馈激光器 色散补偿光纤
