160 Gbps光通信系统中光纤准直器的基准插入损耗与功率代价研究

在几何光学和高斯光束传输理论的基础上,运用矩阵光学原理与高斯光束耦合理论,分析了基于自聚焦透镜光纤准直器引入高速光通信系统的基本插入损耗、回波损耗等特性,并采用光纤衰减基准测试方法对理论计算进行了实验验证.在160 Gbps光通信系统中分析了该器件对系统传输性能的影响,对误码率曲线进行了测试对比,讨论了光纤准直器增大系统功率代价的原因.     

基于量子点白光LED的可见光通信系统

针对目前可见光通信( VLC: Visible Light Communication) 系统中存在的光源照明效果差和效率低的问题,提出了以量子点白光发光二极管( QDs-WLED: Quantum Dots White Light Emitting Diode) 作为VLC 系统的光源,并以此设计了一套便携式点对点VLC 收/发终端。采用一步合成法合成了峰值在570 nm 高稳定性、高量子效率的核壳硒化镉( CdSe) 量子点材料,其量子产率达到81%。将该量子点材料取代传统的荧光粉材料,与环氧树脂混合后涂到蓝光LED( Light Emiting Diode) 芯片上制成白光LED 器件,并测试了其发光光谱、色坐标图和流明效率。然后阐述了VLC 系统的结构和原理,并编写了通信软件和制定了相关协议,实现了系统的软硬件集成,利用所研制的VLC 系统,开展了通信实验。实验结果表明,QDs-WLED 除了拥有出色的照明效果和节能特性外,也能实现数据传输的功能。在选择最佳直流偏置电压2． 70 V 的情况下,系统的最大通信距离为1． 3 m,可达到的最大通信速度为267 kbit /s,误码率( BEＲ: Bit Error Ｒatio) 小于10 ^{－ 3}。     

针对相位噪声的广义软判决辅助相位估计算法

判决辅助最大似然(DA-ML)和软判决辅助最大似然(SDA-ML)载波相位估计器均假定静态分块载波相位,因此在高信噪比下会出现误差下限。通过引入多元高斯分布模型,提出广义SDA-ML相位估计算法,并通过分解信道协方差矩阵来降低计算复杂度。仿真试验结果表明,对于高阶QAM调制,广义SDA-ML可以显著降低DA-ML和传统SDA-ML的误差下限。     

基于石英介质的光纤结构及光纤激光器、放大器

本文提出了多种新型的光纤、光纤激光器和光纤放大器结构,涉及的研究领域包括光通信系统、EOF系统和大功率定向能设备等,将多数自行设计的新型有源光纤结构应用于光纤激光器和放大器,制成结构新颖、功能更趋完善的光设备,而采用普通掺稀土离子光纤制成的、特殊结构光纤放大器和自锁相激光器能够适应多个领域对光设备的要求。授权发明专利52件,发表论文100多篇。     

高速光通信中的全光数字信号处理技术

 2016年美国光纤通讯展览会及研讨会（OFC）报道了光传输速率105.1 Tbit/s、传输距离14350 km的实验方案,高速光传输技术日渐成熟丰富,全光交换成为全光网的关键。光交换网络节点对高速光信号进行处理,主要包括全光逻辑、波长变换、全光缓存、全光计算等核心全光信号处理技术。本文在课题组研究工作基础上,介绍现代高速光通信中全光数字信号处理技术。     

基于硬件预均衡电路的高速可见光通信系统

 可见光通信（VLC）是一种新型无线光通信技术,它将照明和通信结合起来,因此具有极其广阔的应用前景,成为近年来研究的热点。目前VLC发展的主要瓶颈在于,LED有限的调制带宽限制了VLC系统的传输速率。为解决这一问题,可见光通信系统中使用了硬件预均衡电路,设计并使用了单双级联桥T幅度均衡器,结合自适应比特功率加载正交频分复用（OFDM）技术,有效地提高了可见光通信系统的调制带宽和传输速率。     

光通信器件的发展历史、现状与趋势

 从行业和技术的角度概述了光通信器件的发展现状,介绍了中国光通信器件的发展水平,分析了中国光通信器件与国际领先水平的差距。分析表明,光集成技术是未来光器件的主流发展方向,Ⅲ-Ⅴ族材料和硅基材料被业界普遍看作未来光集成技术的两大阵营,将改变光器件的设计和未来。     

Gamma-Gamma模型下采用PPM调制的MIMO-FSO系统误时隙率分析

分析了在Gamma-Gamma分布下基于脉冲位置调制(pulse position modulation, PPM)方式的多输入输出自由空间光学（multiple input multiple output free space optics, MIMO-FSO）通信系统模型。首先推导了单输入单输出（single input single output, SISO)-PPM系统的误时隙率（slot error rate, SER）计算公式,以此作为参考,在独立同分布和独立分布参数不同情况下,分别推导出MISO-PPM、SIMO-PPM和MIMO-PPM系统的平均SER计算公式,并用数值仿真的方法,分析了它们的平均SER性能。仿真结果表明,在Gamma-Gamma分布模型下,采用多发多收的方法确实能有效提高FSO系统的平均SER性能,如在误时隙率为10 ^-4 时,M = 2、N =2 的MIMO-PPM系统在信道分布参数相同和不同时,与SISO-PPM相比,分别能节省信噪比50 dB和65 dB左右。实际应用中,M 和N 分别取3或4就基本足够,对无线光通信系统的理论分析和系统设计具有一定的指导意义。     

24 Gbit/s 0.2μm PHEMT复接器

本文利用Philips公司OMMIC 0．2μm GaAs PHEMT工艺,设计出24Gbit／s的复接器．应用源极耦合FET逻辑(SCFL),使逻辑电路能够在24Gbit／s速率上正常工作．时钟采用二倍频方案,解决了多级复接中的高速时钟问题．改进异或门拓扑结构实现的二倍频器,结构简单、实用,降低了电路复杂度．利用源极耦合电容的微分作用,加速晶体管开、关转换,提高了选择器工作速度．芯片通过功能测试验证,数据速率可达到24Gbit／s．