提出了一种基于光时分复用技术的高速成像系统。飞秒激光器中心波长1557 nm,脉冲宽度90 fs,对USAF-1951分辨率板线性扫描成像,扫描频率为38.88 MHz。在连续时间序列编码放大显微成像技术的基础上,运用光时分复用技术,复制光脉冲信号并携带检测物体相同的空间信息。原光脉冲和复制光脉冲以相同的采样率分别采样,通过相应的数据处理将两次采样数据整合在一起还原图像。实验结果表明,与传统的超快成像方法相比,成像系统利用10 GHz的数字采样设备可以达到20 GHz的采样率,采样点数是传统超快成像方法的两倍。该方法有效克服了成像系统采样率不足的问题,提高了成像系统的空间分辨率。与此同时,该系统算法复杂程度不高,有利于进一步促进超高速成像技术的发展。

针对高速率OTDM(光时分复用)系统中的一些关键技术问题,如时钟提取、时分解复用和色散补偿等,提出了8×40 Gbit/s的OTDM系统技术方案.结果表明,通过选择合适的时钟提取方式和基于对称性色散位移光纤的色散补偿技术,能够实现在一个时隙内对每个信道的40 Gbit/s归零码信号的解复用,且解复用后的信号质量较好.该系统实现了320 Gbit/s OTDM通信.

研究了一种基于双相位调制器（PM）结构的光电振荡器（OEO）。利用OEO提取的电时钟对外加的连续光进行相位调制，再经过光带通滤波器（OBPF）进行偏移滤波，产生了脉宽为7.6 ps的光脉冲。随后进入由相位调制器和单模光纤（SMF）组成的脉冲压缩器进行脉冲压缩，从而得到脉宽很窄的光帧时钟。实验中，成功实现了从4×25 Gbit/s信号中同时提取出25 GHz的光时钟和电时钟。光时钟的脉冲宽度为3.1 ps，占空比为7.75%，时间抖动为135 fs（100 Hz~10 MHz）。电时钟载噪比为61.7 dB，时间抖动为118 fs（100 Hz~10 MHz）。

基于带内时钟导引的置入与提取,提出一种在超高速时分复用系统中的自时钟恢复方案.通过在发送端插入带内时钟导引并在接收端提取出该时钟导引,实现系统时钟的瞬时同步恢复,无需传统时钟恢复中的超快相位比较器和锁相环.实验分别演示了由相位调制和强度调制构造的时钟导引,结果表明所提方法可实现160~40 Gb/s的无误码解复用.该方法在光发射机之后和光接收机之前的光域内对数据信号进行预处理,简化了时钟恢复,同时并未改变光发射机和光接收机的原理、结构和设计,与现行的光纤通信系统兼容.

为了从高速OTDM(光时分复用) 信号中提取出支路时钟并实现解复用, 实现高速光信号与相对低速电信号之间的接口, 首次展示了一种基于商用的MZM(马赫-曾德调制器)和PolM(偏振调制器)级联的OEO(光电振荡器)实现从2×40 GBaud/s OTDM信号中提取支路时钟并同时解复用的实验方案。利用这种改进的OEO, 成功地从2×40 GBaud/s的OTDM DQPSK(差分四相相移键控)调制格式的高速光信号中提取出了40 GHz电时钟, 该时钟的相位噪声在10 kHz频偏处达到-98.62 dBc/Hz, 与微波源(Agilent Technologies, E8267D)的相位噪声质量几乎相同。这种OEO还同时实现了从OTDM信号中解复用出两个支路信号的功能, 即将160 Gbit/s的PRBS( 伪随机二进制序列) OTDM信号成功解复用为两路高质量的80 Gbit/s支路信号。

在160 Gb/s 100 km光时分复用（OTDM）通信系统中，色散是影响系统性能的主要因素。为减小由此带来的信号波形的失真，进行了理论分析与研究，并做了相应的实验加以验证。传输链路采用混合补偿方式，精确补偿色散与色散斜率，优化传输链路色散图谱及各点工作功率，有效抑制非线性效应，实现高精度色散管理，提升系统的整体性能。使用500 GHz高速示波器，调整传输链路光纤的长度精确到10 m，并准确观测各环节实验结果。系统既没有使用前向纠错技术，也没有进行偏振模色散（PMD）补偿，仅仅通过高精度色散管理实现了160 Gb/s光时分复用信号100.25 km稳定无误码（误码率小于10-12）传输。

提出了一种能够同时对高速光时分复用技术信号解复用与时钟提取的光电反馈环单元.在接收端，采用光电反馈环单元，信号单次通过即可同时完成160 Gb/s到10 Gb/s的解复用与时钟提取：两级电吸收调制器级联工作方式缩减了采样窗口宽度，满足了解复用小于6.25 ps超窄采样窗口的要求；而闭合环路的锁相同步工作方式，使所提取的时钟信号抖动(Jitter RMS)由2.4 ps降至450 fs.基于该结构，实验上成功实现了无误码的100 km 160 Gb/s光时分复用技术传输及传输后无误码地解复用与时钟提取，功率代价小于3 dB.

A single channel with a 160-Gb/s optical time-division-multiplexing (OTDM) transmission over 100 km is fabricated. With the help of 500-GHz optical sampling oscilloscopes, the fiber length is adjusted to the order of 10 m, which corresponds to the accuracy of 0.4 ps for the dispersion compensation. The dispersion map is optimized for the 100-km transmission link. A completely error-free transmission with the power penalty of 3.6 dB is achieved for 2 h without using forward error correction.

A new but simply implemented optical clock recovery scheme for optical time-division multiplexing (OTDM) systems based on stimulated Brillouin scattering (SBS) effect is presented and demonstrated experimentally. According to the unequal-amplitude even-multiplexed OTDM signals, the frame clock is extracted. In addition, the clock with multiple tributary rates is recovered from 160-Gb/s OTDM signal in simulation by utilizing the clock recovery module.

研究了160 Gb/s 光时分复用(OTDM)系统的解复用技术。针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM) 特性及解复用进行了数值仿真。计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系。计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出：存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围。利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB。利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用。