1 国网新疆电力有限公司，新疆乌鲁木齐 830000
2 国网新疆电力有限公司喀什供电公司，新疆乌鲁木齐 830000
3 国网新疆电力有限公司电力科学研究院，新疆乌鲁木齐 830000
4 北京物联感知科技有限公司，北京 101100
针对光纤复合架空地线(OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire，OPGW)输电线监测中温度变化、杆塔倾斜同时存在等问题，设计了基于光纤光栅的波分复用多参数监测阵列。从理论模型出发推导了光栅应变与温度及倾斜的数学关系，然后将杆塔模型导入到 CMOSOLMultiphysics进行定性分析，最后进行温度及倾斜试验。试验结果表明基于光纤光栅的杆塔温度监测分辨率可达 0.1℃，倾角传感器的倾角相关系数 K值为 0.0501nm/°，证明所提出监测阵列具有良好的电力行业监测应用前景。
光纤光栅 光纤复合架空地线 温度监测 倾斜监测 波分复用 fiber Bragg grating optical fiber composite overhead ground wire temperature monitoring slope monitoring wavelength division multiplex
长春工业大学 电气与电子工程学院，长春 130012
针对大型结构健康监测对于光纤光栅传感网络的复用容量和维护成本的较高要求，设计了一种蛛网形拓扑结构的传感网络。该结构网络利用波分复用来增加网络的复用容量，并优化了基于门控循环单元的模型来对重叠波长进行解调。设计的新型传感网络具有较高的网络可靠性和网络复用容量，截取蛛网形网络的部分结构进行实验，设计了四种故障情况进行对比，证明了蛛网形网络具有较高的可靠性。通过改进解调模型的网络结构增加模型识别精度，采用训练良好的模型对不同重叠程度光谱解调，在89.9%情况下其均方根小于1 pm，证明改进模型可有效地对重叠光谱进行解调，大大增加了网络的复用容量。设计的新型传感网络可有效地增加网络的可靠性和复用容量。
光纤布拉格光栅 拓扑结构 门控循环单元 波分复用 深度学习 可靠性 Fiber Bragg grating Topological structure Gated circulation unit Wavelength division multiplex Deep learning Reliability
中国电子科技集团公司第三十八研究所, 合肥 230088
介绍一种采用光波长路由选择方式实现时延扫描的光学波束形成网络, 波束形成网络具有处理带宽大、电磁兼容性好、传输损耗小、同时多波束能力强等诸多优势。根据介绍的光学同时多波束网络原理框图, 搭建了原理样机, 进行了性能指标测试, 结果表明, 波束形成网络可同时形成多个波束, 并具备很好的宽带性能。
光学波束形成网络 宽带阵列 optical beam forming network broadband array wavelength division multiplex true time delay phased array
1 中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 信息功能材料国家重点实验室, 上海 200050
2 中国科学院大学, 北京100049
刻蚀衍射光栅(EDG)作为实现波分复用功能的关键器件, 对于片上光互连的实现至关重要。为了实现1310nm波段通道间隔为20nm的硅基EDG, 采用了基尔霍夫标量衍射理论仿真方法进行理论设计和仿真验证, 通过在闪耀光栅反射面引入布喇格反射光栅来提高反射效率、降低器件插入损耗, 并在入射波导处引入多模干涉耦合器以实现通道频谱平坦化设计。结果表明, 闪耀光栅反射面的反射效率由35%提高到了85%, 1dB带宽达到12nm。这对于提高系统稳定性、增大传输距离和容量、降低系统成本具有显著作用, 能够满足光互连系统的实际应用需求。
集成光学 刻蚀衍射光栅 硅基光互连 波分复用技术 integrated optics etching diffraction grating silicon-based optical interconnection wavelength division multiplex
重庆邮电大学 通信与信息工程学院, 重庆 400065
通过网络编码方法优化多核点选择和组播信息传输, 本文提出一种基于多核点共享树和网络编码的光组播路由构造和波长分配方法、减少波长资源消耗和提高网络的负载平衡性能.首先, 删除产生源点迂回回路的网络编码备选核点集合, 采用启发式矩阵运算方法确定多源共享树的网络编码核点, 实现多源共享树以最少的核点覆盖最多的源节点；然后, 为减少波长信道消耗数目, 在确定的核点到目的节点间加入网络编码方法传输信息；最后, 讨论了多核点共享树的波长分配方法和目的节点成功解码的边分离路径方法.仿真结果表明: 与单核共享树、基于网络编码的单核共享树相比, 基于网络编码的多核点共享树组播路由方法需求最少的波长数目和获得最好的网络负载平衡性能.
WDM光网络 光组播 共享树 多核点 网络编码 波长消耗 负载平衡度 Wavelength Division Multiplex (WDM) network Optical multicast Shared trees Multi-core node Network coding Wavelength consumption Load balance degree
1 中国电子科技集团公司 第三十八研究所, 安徽 合肥230088
2 中国科学院 合肥智能机械研究所, 安徽 合肥230031
3 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 吉林 长春130033
鉴于波导定向耦合器在集成光路以及光电集成方面的广泛应用, 提出了一种基于光子晶体波导间高效耦合的光子晶体定向耦合器。通过主波导和耦合波导间的耦合, 可以实现对波长为1 490 nm和1 550 nm电磁波的高效分光。在将器件长度控制在30 μm左右的同时, 其总效率高达93.05%。另外, 发现主波导和耦合波导间介质柱结构参数对电磁波的耦合周期有着极大的影响。并通过将介质柱沿z方向拉伸0.1a(a为晶格周期), 设计了工作波长为1 530 nm和1 540 nm的光子晶体定向耦合器, 器件长度仅为60 μm。通过拉伸介质柱的纵向长度, 可以大幅减小耦合周期, 这对缩小器件体积以及实现更为密集的波分复用有着重要的意义。
光子晶体 定向耦合 波分复用 photonic crystal directional coupler wavelength division multiplex
1 燕山大学信息科学与工程学院，河北省特种光纤与光纤传感重点实验室, 河北 秦皇岛 066004
2 江苏天明机械集团有限公司, 江苏 连云港 222062
提出了一种基于充液毛细管代替多模光纤的可调谐反射式带阻滤波器，滤波器结构中重要组成部分是一段充入了溶液和汞的毛细管。毛细管的一端与单模光纤共轴对接，另一端用热熔胶密封。由于液体折射率大于毛细管折射率并且毛细管芯径较大，因此液体和毛细管相当于形成了一种大芯径的多模光纤。利用汞的高反射率，实现一种反射式的单模多模单模光纤滤波结构。由于毛细管液芯结构对温度的敏感性，在多模干涉原理的基础上，实现可调谐滤波，并从理论仿真和实验证实了可行性。该滤波器具有结构简单、成本低廉等特点，插入损耗为5.12 dB，3 dB带宽为3.3 nm，滤波范围可达到7 nm。
光学器件 多模干涉 毛细管 波分复用 液芯 可调谐滤波器
1 黄河科技学院,河南 郑州450063
2 漯河职业技术学院,河南 漯河462002
光纤放大器的出现解决了衰减和损耗对光网络传输速率与距离的限制。掺铒光纤放大器(EDFA)的使用,使超高速、超大容量、超长距离的波分复用传输、全光网络传输、光纤有线电视(CATA)系统、光孤子传输等成为现实。
光纤放大器 波分复用 optical fiber amplifier wavelength division multiplex EDFA EDFA
哈尔滨工程大学理学院， 黑龙江 哈尔滨 150001
可调谐光纤滤波器技术是波分复用系统的关键技术之一，对于发展全光通信网络和光纤传感具有极其重要的意义。提出了一种基于大芯径的多模光纤可调谐带阻滤波器，其制作方法是将包层/纤芯直径为125/105 μm的特种多模光纤通过单模光纤接入光纤系统，实现单模多模单模（SMS）光纤结构，并使一端单模光纤与多模光纤熔接，另一端只是共轴对接而不焊接。在多模干涉原理的基础上，利用该结构对应变的敏感性实现可调谐光滤波。该可调谐滤波器的调制和解调借助于放大自发辐射（ASE）宽谱光源和光谱分析仪（OSA）实现。详细给出了该滤波器的理论仿真分析，并实验证实了该方案的有效性。
光纤光学 波分复用 大芯径多模光纤 可调谐光纤滤波器
