WDM光网络中拓扑结构对同频串扰积累的影响

采用统计方法研究了波分复用(WDM)光网络中网络拓扑对同频串扰积累的影响。网络拓扑用两个参数描述:网络中节点数和网络连接度。在WDM光网络中,同频串扰由光交叉连接节点/光上下路节点(OXC/OADM)中非理想的光开关和复用器/解复用器引入,是使信号质量恶化的主要原因之一。结果表明:对于给定的网络规模,存在一个最佳的网络连接度可使同频串扰的积累最小,从而降低对光器件的要求。     

基于F-P腔的波长可调谐光分插复用器

研制了一种基于F-P腔滤波器的波长可调谐光分插复用器（0ADM），它由四个光纤准直器、一个腔距可调的F-P腔和一个压电陶瓷微位移器（PzT）组成，F-P腔与PZT配合形成一个可调谐光滤波器．对光分插复用器进行了实验研究，并对该器件的串扰特性进行了详细的分析与计算，提出了减小串扰的改进方案．实验中得到的上／下载信道隔离度大于33dB，与理论计算结果相符．这种新型OADM具有结构简单、可调谐范围大、隔离度高、成本低等特点，可广泛应用于各种WDM光网络．     

大折射率差聚合物阵列波导光栅的设计与制作

分析了阵列波导光栅的结构、原理,并在Si基衬底上根据大折射率差的新型聚合物材料设计并制作了8×8的阵列波导光栅波分复用器件.波分复用器的中心波长为1551.4nm,输出波长间隔Δλ为0.8nm.制作的器件的插入损耗在中心波长处的测试结果约为9dB,相邻通道的串扰测量值小于-25dB.器件的尺寸为0.9cm×1.8cm.     

硅波导纵向多模式分离与交叉的片上解决方案

为了解决硅纳米光子集成器件中纵向分布多模式波导的分离和交叉,提出了一种基于平面阶梯光栅和非对称定向耦合器的模式分离方案,并设计了一种带有曲面反射镜的器件,可实现多模式同时交叉.通过使用三维时域有限差分方法对器件进行仿真,结果表明:设计的平面阶梯光栅可同时分离不同的波长及模式(共9个通道),并具有低于-30 dB的串扰;曲面反射模式交叉器件可同时让3个模式进行交叉,且对所有模式均具有接近-40 dB的低串扰.     

基于倾斜狭缝光栅的自由立体显示串扰比

自由立体显示采用倾斜放置的狭缝光栅来减轻莫尔条纹的影响,却因此造成各视点图像之间的串扰．首先基于子像素判决提出一种定量计算串扰比的方法,建模得到光栅倾斜角度与相邻视点图像之间串扰比的关系．然后提出立体图像有效分辨率的概念,将串扰比引入其中,能够客观地衡量经过立体显示后得到的立体图像分辨率．此外,假设装配误差为随机变量,经由模型仿真得到串扰比误差与装配误差之间的关系．研究表明：基于倾斜缝光栅的自由立体显示设备中,各个最优观看位置的串扰比随着光栅倾斜角度的增大而增大,但是当光栅倾斜角取某些特殊值时,串扰比为局部最小值．     

飞秒光纤光源的波分解复用-复用实验

为研究飞秒光源作为链路初始光源的可行性,使用阵列波导光栅（AWG）对265 fs光纤光源进行波分解复用 复用实验。实验光源波长为1 52765～1 56505 nm,通道数为48,通道间隔为080 nm。研究发现:在分波实验中,飞秒光纤光源经过AWG后,扫描谱线3 dB带宽为064 nm ,相邻通道串扰为2726 dB,比连续光源增大502 dB;在合波实验中,观察到AWG多端口端对宽带光源的波长选择作用,验证了AWG的色散特性,发现多光束的输出谱线总体轮廓未出现太大变形;在波分解复用 复用实验中,谱线最大损耗为251 dB,输出谱线轮廓和初始光谱基本一致,信号在传输过程中未出现明显失真,证明飞秒光源作为链路初始光源的可行性。     

基于柱镜光栅的超多视点大幅面立体画设计

光栅立体画广泛应用于户外大型广告、巨幅海报及舞台背景墙。针对目前光栅立体画视点数少、立体感弱、视点串扰等问题,提出了基于柱镜光栅的超多视点大幅面立体画设计方法。根据人眼的视觉原理和柱镜的光传输特性,推导了柱镜厚度、曲率半径、光栅节距等参数的计算公式。设计了满足观看距离6m、观看区域3m、视点数59个的柱镜光栅。利用光学设计软件LightTools模拟了该系统的视点分布,视点宽度为50mm,小于正常成年人眼瞳距。设计了圆弧形柱镜光栅减小视点串扰,视点串扰值为11.7%～15.8%。对模拟结果进行了实验验证,结果表明所设计的超多视点大幅面立体画满足自由立体观看的要求。     

两端加入布拉格光纤光栅的掺铒光纤放大器瞬态分析

首先介绍了利用掺铒光纤放大器（EDFA）快速计算的理论模型分析一般EDFA瞬态响应中存在的增益饱和引发的串扰现象。然后分析了两端加入布拉格光纤光栅的EDFA,表明这种改进后的EDFA可以有效地抑制增益饱和引发的串扰现象,使EDFA更加适合应用于WDM光通信系统,有关的数值计算结果和实验相符。     

基于低通滤波网络减小PCB上互连线间串扰方法的研究

针对印刷电路板(PCB) 上高速信号线与电源线间的串扰问题,提出了运用简洁的RC 低通滤波网络减小互连线间串扰的方法.在分析串扰抵消原理的基础上,对传输电源信号的互连线终端串接一阶RC 低通滤波电路网络,对来自于干扰线上的串扰信号进行滤波,从而减小串扰来保证电源信号的稳定;通过理论分析,给出滤波电路中 RC 取值的近似计算公式.仿真与实验结果表明,所设计的方法在频率低于660MHz 时,可使串扰减少10dB 以上;当频率范围为660M ～ 1. 22GHz 时,串扰减少6-10dB;当频率范围为1. 23G-3G 时,串扰减少2-6dB.本文提出的方法与传统通过使用物理结构减小串扰的方法相比,串扰减小的效果比较明显,且电路易于实现,成本较低.     

布里渊光时域分析传感器扰偏性能研究

普通单模光纤中存在的偏振效应会对布里渊光时域分析传感器性能产生较大影响。理论分析并实验研究了扰偏器对布里渊光时域分析传感器性能的影响。结果表明,采用扰偏器时光纤末端处的检测信号增益的均方根误差相对于不采用扰偏器时降低约4.26dB,有效地抑制了检测信号的偏振起伏,降低了系统偏振噪声;信号增益提高约1.14dB,降低了信号的偏振相关衰落;布里渊频移的均方根误差降至1.6MHz,提高了布里渊频移的测量准确度。     

基于可调谐光纤光栅波长选择光分插复用器

本报道了一种新颖的基于可调谐光纤光栅和光环形器的波长选择光分插复用器，对光分插复用器的主要性能进行了实验研究．该装置能动态的选择下载通道，可望在波分复用光网中得到应用．     

新型基片集成波导三孔定向耦合器的设计

利用矩形波导多孔定向耦合器理论和基片集成波导与矩形波导的等效关系,设计了基片集成波导三孔定向耦合器。通过在耦合孔的上金属面开哑铃形槽来增加能量的耦合,从而提出一种新型的三孔定向耦合器。实验结果表明:该耦合器在8.6 GHz-10.6 GHz的频率范围内,输入端反射系数和隔离口的电压传输系数均小于-15 dB,相对带宽达到20％,通带内直通口与耦合口的电压传输系数均在-8.2 dB--3.3 dB之间,耦合度约为6 dB,隔离度大于15 dB,性能获得了较大提高。该耦合器设计方法简单,加工成本低廉,可以广泛用于微波毫米波系统中。     

基于SICL馈电的新型双极化天线设计仿真

提出一种基于介质集成同轴线（SICL）馈电的新型双极化天线实现方案.设计扩展了双极化天线的阻抗带宽且实现了两个正交印刷电路基板的直接装配.馈电结构采用印刷电路技术实现.引入SICL到异面带状线的宽带巴伦,实现SICL到异面带状线的不平衡到平衡的转换.设计了一种从SICL到微带线的渐变式宽带阻抗匹配电路.在2.2~2.8 GHz频率范围内,仿真的极化端口隔离度大于20 dB,两个极化端口均获得宽角覆盖的方向图,主辐射方向的低交叉极化电平低于－20 dB,具有较高的辐射效率.所加工天线的测试结果与仿真结果接近,验证了设计方案的可行性.      

串音消除系统中的自适应级联逆滤波器设计

为了简化声音重发系统中的串音消除模块结构,提出了级联形式的逆滤波器设计方案.通过分析不同通道扬声器传递函数的时频响应,提取出共用的逆滤波器用于均衡扬声器传递函数的共同部分,同时推导了级联结构的参数自适应调节算法.通过减少重复求逆计算,提高各通道逆滤波器的效率.在相同参数量情况下,级联结构的平均信道分离度比直接结构最多可以下降6dB,串音消除性能更优.计算机仿真与实际环境测试结果都表明该方案有效减少了参数,简化了滤波器结构,取得比较满意的效果.     

新型微带反射阵列天线单元设计与研究

采用单层方环和圆贴片的复合结构作为微带平面反射阵列天线的单元,利用Ansfot HFSS仿真软件分析了单元的相移特性,并以此为阵元设计仿真了一个X波段49单元微带反射阵列天线。仿真结果显示,在中心频率10 GHz处,阵列天线的增益达到19.5 dB。在(8.5—11.5)GHz的频带上增益跌落小于3 dB,半功率波瓣宽度为13°,实现了高增益和宽频带性能。     

基于CST的连接器仿真研究

为方便快速地评估和选择一种用于ITEＲ( International Theramonuclear Experimental Ｒeactor) 软X 射线诊断的信号远传雷莫连接器,基于三维电磁仿真软件CST( Computer Simulation Technology) 建立了雷莫公司一款连接器( 插座ECG． 3B． 332． CLV 和插头FGG． 3B． 332． CLAD12) 的三维模型。仿真并分析了此款雷莫连接器的传输延时、散射参数( Scatter 参数) 、针芯拐角值及串扰等参数对传输信号完整性的影响,并与频谱分析仪等设备对连接器的传输信号串扰测试结果进行比较分析。仿真结果表明,在连接器的工作频带内,插入损耗不低于－ 0． 5 dB,针芯的拐角值对应的插入损耗、回波损耗均与频率存在指数关系,串扰幅值与频率具有二次函数关系。仿真结果与串扰测试结果具有较好的一致性。后续等离子体诊断环境中其他诊断信号连接器也可通过此仿真方法进行测试和可靠性评估。     

双极化圆柱介质谐振器天线设计与实验研究

全极化数字相控阵天线具有波束扫描灵活、抗干扰能力强的优点,已成为以飞行器为载体的雷达天线领域的发展趋势之一。考虑到安装平台的限制,天线单元是相控阵天线的关键部件,研制适合工程应用的双极化天线单元具有重要意义。提出以双极化介质谐振器天线为全极化数字相控阵天线单元的设计方案;该方案具有辐射效率高、结构简单、易于馈电、体积小、极化端口隔离特性好等性能。设计了一种带有金属反射板的双极化圆柱形介质谐振器天线单元,采用全波电磁仿真软件对天线单元进行设计和优化,开展了天线单元的加工和性能测试工作。在4.95~5.05 GHz的带宽内,驻波比均小于2;天线的极化端口隔离度约为-20 d B;测试的天线波束宽度约大于80°,增益约大于6 d B,交叉极化电平约为-20 d B。天线的性能达到预期的指标要求,适合于实际工程应用。     

岔线型缺陷地结构超宽阻带低通滤波器的设计

提出了一种通过在微带结构的接地金属板上蚀刻缝隙构成的岔线型缺陷地结构(岔线型DGS).利用岔线型缺陷地结构的阻带特性,设计了一个基于岔线型DGS的超宽阻带低通滤波器,其由两个岔线型缺陷地单元和微带高低阻抗传输线组合而成,实现了岔线型DGS低通滤波器的小型化和宽阻带.仿真结果表明,该滤波器3dB截止频率为2.87GHz,通带内S11均低于-20dB,阻带在-20dB以下的频段为3.5～20.3GHz,有效抑制了二次、三次或更高次的谐波响应.相比传统DGS低通滤波器的阻带拓宽了28%,当衰减极点相同时,占用面积减少了74%.实测结果与仿真结果相比具有很好的一致性.