光发射源静态线宽对外调制光纤通信系统传输特性的影响

在２．５Ｇｂ／ｓ的光纤通信系统中,通常采用外调制技术以避免光源啁啾对传输距离的限制。这时系统传输特性的恶化主要来源于由光发射源静态谱线中的相位噪声经传输后转化而成的强度噪声（ＰＭ－ＡＭ噪声）,以及光纤中的受激布里渊散射。文章通过将ＰＭ－ＡＭ噪声项引入Ｐｅｒｓｏｎｉｃｋ－ＣＣＩＴＴ误码率计算方法,从理论上研究了ＰＭ－ＡＭ噪声对系统传输特性的影响,并通过２．５Ｇｂ／ｓ３００ｋｍ传输实验的结果加以验证,同时也分析了系统中受激布里渊散射阈值与光源线宽的关系。所得的结果可为系统设计工作中综合考虑二者的影响提供一定的依据。     

直接光学相移器

根据声光调制中的频率、相位调制原理,文章提出了一种光学相移的方法.利用一对声光调制器,合理校准它们,可以构建出一个光学相移器.这个相移器通过两声光调制器的超声波相位差可以直接控制两光束的相位差.当使用与偏振无关的声光调制器时,该相移器对入射光的偏振并不敏感,而且不需要精确的机械刻度.这是把相移直接引入校准激光束的光学相移方法,且提出的该方法与实验结果完全一致.     

变结构变频调速原理

在交流调速系统中，调速精度较好的一种是变频调速，但变频调速由于交流机的特点，转矩控制困难，在交流机控制系统中，要想用古典控制理论来综合是不易办到的，所以我们采用变结构恒转差控制，把一个复杂的非线性系统化成一个典型非线性系统，结构简单，用非线性仿真方法进行调节器参数优化选择，经过多次实验效果较好。     

A graphene-based broadband optical modulator

Integrated optical modulators with high modulation speed, small footprint and large optical bandwidth are poised to be the enabling devices for on-chip optical interconnects. Semiconductor modulators have therefore been heavily researched over the past few years. However, the device footprint of silicon-based modulators is of the order of millimetres, owing to its weak electro-optical properties. Germanium and compound semiconductors, on the other hand, face the major challenge of integration with existing silicon electronics and photonics platforms. Integrating silicon modulators with high-quality-factor optical resonators increases the modulation strength, but these devices suffer from intrinsic narrow bandwidth and require sophisticated optical design; they also have stringent fabrication requirements and limited temperature tolerances. Finding a complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS)-compatible material with adequate modulation speed and strength has therefore become a task of not only scientific interest, but also industrial importance. Here we experimentally demonstrate a broadband, high-speed, waveguide-integrated electroabsorption modulator based on monolayer graphene. By electrically tuning the Fermi level of the graphene sheet, we demonstrate modulation of the guided light at frequencies over 1?GHz, together with a broad operation spectrum that ranges from 1.35 to 1.6?μm under ambient conditions. The high modulation efficiency of graphene results in an active device area of merely 25?μm(2), which is among the smallest to date. This graphene-based optical modulation mechanism, with combined advantages of compact footprint, low operation voltage and ultrafast modulation speed across a broad range of wavelengths, can enable novel architectures for on-chip optical communications.     

光瞳环带相位调制法提高数字光存储密度的研究

对高密度光存储技术中光瞳环带相位调制方法进行了分析，并将其与光学切趾术进行了比较．研究发现，这种减小像面上光斑大小的方法是以大幅度增加旁瓣与主瓣的相对大小为代价的，它提高光存储密度的效果基本与光学切趾术相当．但是，对于高阈值的光探测器．光瞳相位调制方法要优于光学切趾术．     

半导体光放大器中几种非线性效应关系研究

采用分段模型和琼斯矩阵方法,分析了半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制、交叉相位调制和交叉偏振调制这三种非线性效应之间的联系．结果证实了相位调制、偏振调制与增益压缩之间的正比关系,可以解释基于SOA交叉偏振调制和交叉增益调制波长转换的一些实验现象,对SOA的非线性应用具有指导意义．     

A high-speed silicon optical modulator based on a metal-oxide-semiconductor capacitor

Silicon has long been the optimal material for electronics, but it is only relatively recently that it has been considered as a material option for photonics. One of the key limitations for using silicon as a photonic material has been the relatively low speed of silicon optical modulators compared to those fabricated from III-V semiconductor compounds and/or electro-optic materials such as lithium niobate. To date, the fastest silicon-waveguide-based optical modulator that has been demonstrated experimentally has a modulation frequency of only approximately 20 MHz (refs 10, 11), although it has been predicted theoretically that a approximately 1-GHz modulation frequency might be achievable in some device structures. Here we describe an approach based on a metal-oxide-semiconductor (MOS) capacitor structure embedded in a silicon waveguide that can produce high-speed optical phase modulation: we demonstrate an all-silicon optical modulator with a modulation bandwidth exceeding 1 GHz. As this technology is compatible with conventional complementary MOS (CMOS) processing, monolithic integration of the silicon modulator with advanced electronics on a single silicon substrate becomes possible.     

近红外波段硅基石墨烯电光调制器研究进展

 近红外波段的电光调制器是未来光信号处理和计算系统中的关键功能元器件,硅基石墨烯电光调制器在结构尺寸、调制速率、调制带宽及大规模片上集成等方面具有诸多潜在优点而引起人们的广泛关注和重视。本文介绍了石墨烯的光电特性及光调制机理,结合石墨烯在近红外波段电光调制器中的研究及应用,综述了国内外近红外波段硅基石墨烯电光调制器的研究进展,重点叙述了条形波导结构、谐振结构、纳米梁结构的电光调制器的工作原理及各器件的特性,展望了硅基石墨烯电光调制器的研究方向。     

基于强度调制和相位调制的ROF系统比较

基于现有实现载波抑制毫米波传输下行链路信号的实验,研究并比较了以下两种ROF系统：一种是利用强度调制技术产生载波抑制毫米波的传输系统,另一种是利用相位调制技术产生边带传输下行链路信号．通过仿真实验证明了系统的有效性和可靠性,并根据光谱图、Q值参数、眼图和误码率曲线来对比研究两者传输性能的优缺点．     

高速率光纤通信系统中自相位调制的研究

介绍了光纤通信系统中的自相位调制现象,对高速率、长距离光纤通信系统中自相位调制带来的性能劣化进行了讨论。研究了光纤色散和自相位调制的相互作用,并进行了计算机模拟。     

PDM-CO-OFDM中采用相位传递的次符号光相位噪声抑制算法

在符号周期-光源线宽乘积较大的PDM-CO-OFDM系统中,光相位噪声引入的子载波间串扰(ICI)极大地劣化了系统的性能.采用高阶调制格式(如16QAM)的PDM-CO-OFDM系统对光相位噪声的敏感度随调制格式的升高而增加.针对上述受光相位噪声影响较大的系统,该文提出一种采用线性插值、相位传递和符号分割的光相位噪声抑制算法,即P-LI-SCPEC.推导了算法的数学模型,通过蒙特卡洛仿真研究了该算法的性能,并与已有的几种光相位噪声抑制算法进行了横向对比.仿真结果表明,该算法能有效地抑制光相位噪声,提高系统对光源线宽的容忍度,其性能优于此前提出的LI-SCPEC算法.该算法对于PDM-CO-OFDM技术在采用廉价光源的光接入网及采用高阶调制格式的主干网中的应用都具有重要的意义.     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

光学谐振腔反射特性的光外差探测

本文叙述了用位相调制光外差技术探测光学谐振腔反射特性的原理及实验结果。讨论了将该技术用于激光稳频技术时,光学谐振腔长度的计算方法。     

信息传输中基于FM的四相混沌键控调制方法

为进一步提高混沌通信系统的传输速率,提出了一种基于FM(Frequency Modulation)的四相混沌键控方法.该方法使用一种正交的调制方法,把4个信息比特均匀地分布在4个正交的相位中.该方法与其他混沌调制方法相比,不仅具有较好的系统性能和鲁棒性,而且传输速率比原FM-DCSK系统提高了1倍.     

相移干涉计量中的相位调制方法及实现

讨论了相移干涉计量中的相位调制方法及实现方法，进而提出并研制了适于连续相移干涉计量的外同步控制相位调制系统，实验结果表明其线性度优于３％，该系统已成功地用于自行研制的２ＤＳＲＯＰ１型高精度表面粗糙度轮廓仪中，仪器示值误差小于１６％，示值变动性小于３７％．     

动态孤立区域位相展开方法的研究

位相展开问题是所有基于条纹分析的光学测量技术都难以避免的问题．在采用结构照明的光学三维传感方法中，位相展开是被测物体三维面形正确重建的关键步骤之一．特别是在冲击和爆轰过程中，由于突轰过程的特殊性，解出的位相是散布的，位相的展开更是一个难点．将调制度引入到动态傅立叶变换轮廓术，根据调制度信息建立三维模板，并在三维坐标空间下进行基于调制度排序的位相展开，很好地解决了二维情况下空间不连续区域和孤立区域无法正确展开位相的问题，为动态傅立叶变换轮廓术应用在冲击和爆轰过程中，获取物体散布的三维面形提供了强有利的新手段．给出了详细的理论分析和计算机模拟．     

Real-time compensation of phase drift for phase-encoded quantum key distribution systems

Phase drift is an inherent problem in phase-encoded quantum key distribution(QKD) systems.The current active phase trackingand compensation solutions cannot satisfy the requirements of a system with nonlinearity in phase modulation.This paper presents a four-phase scanning method,which is based on the quantitative analysis of the quantum bit error rate(QBER) from phasedrift and the performance requirements of phase compensation.By obtaining the four interference fringes and adjusting the codingmatrix of the system,this method automatically calculates the accurate driving voltages for the phase modulator.The implementation and experimental tests show that the proposed method can compensate phase drift caused by environmental changes and thesystem’s nonlinearity,and is applicable to large-scale QKD networks.     

相位调制型振荡场生化传感器的理论分析

基于对称金属包覆波导振荡场生化传感器,提出了相位调制方法及其理论分析.同时设计了一种应用Mach-Zehnder干涉实现相位调制的实验装置.理论分析表明：相位调制方法比光强调制具有更高的灵敏度和更大的折射率变化测量范围.     

带干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法

针对超宽带信号与其他窄带无线接入信号之间的频谱重叠和相互干扰问题,研究了具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生技术,提出了一种具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法。基于相位调制-强度调制转换原理,实现了超宽带信号的光子学产生;同时结合对干扰回避的考虑,利用一个光学窄带陷波器结构,在系统输出的超宽带信号频谱中引入了一个频谱零点。通过理论分析和计算机仿真验证了所提方法的性能。研究结果表明,所产生的超宽带信号中,频谱零点的深度可达到30dB,且频率位置可灵活调谐,能有效回避超宽带信号与现有窄带无线接入信号之间的干扰。     

谐振式光学陀螺的两种相位调制波形比较研究

调相谱技术在谐振式光学陀螺信号检测过程非常重要,其中调相波形的选择在抑制光电噪声、实现高精度锁频尤为关键。理论分析了正弦波与三角波信号的调制及光电检测机理。设计并搭建光学平台,对双路谐振式光学陀螺分别采用这两种信号进行调制,得到了两路信号的锁频精度及输出精度。最后分析对比了采用正弦波与三角波信号调制的实验结果:采用正弦波调制的效果优于三角波一倍以上,可以有效解决三角波调制过程存在的瞬态响应噪声;为谐振式光学陀螺进一步调相集成提供理论及实验支撑。