多通道光纤旋转连接器

光纤旋转连接器是一种无源光纤器件,一般被用来耦合光信号通过一个旋转连接面．目前利用光互连技术设计的多通道光纤旋转结构比较复杂,故设计了一种无源多路空间互连光纤旋转连接器．该连接器利用空间光互连技术和波分复用技术传榆多路光信号．测试了多路旋转连接器在1310nm和1550nm波段下的性能,可以得知：在1310nm波段旋转连接器的插入损耗小于1．55dB,旋转变化量最大为0．28dB,1550nm波段的最大插入损耗为1．20dB,旋转变化量小于0．43dB；旋转连接器2个通道之间的隔离度大于31dB．     

无源多路光纤旋转器的设计

单通道光纤旋转连接器具有结构简单、重量轻和耦合损耗小的优点,但传输信号单一,不能双向传输的缺点限制了它的广泛应用,波分复用(DWDM)技术是一种比较先进且相对成熟的光纤通信技术,文中提出一种新型光纤旋转连接器,该旋转器应用DWDM技术中单纤双向传输技术,同时双向传输多路光信号,详细分析了这种旋转器的设计原理,经过计算,该旋转连接器总的插入损耗为8．5dB,隔离度在50dB以上,满足设计要求。     

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．     

用于EDFA泵浦的波分复用器的研制

掺铒光纤放大器（EDFA）在密集波分复用（DWDM）传输系统中的广泛应用,使EDFA成为光放大器的主流．本文报道了用于EDFA泵浦的熔锥型980nm／1550nm波分复用器（WDM）的设计和制作方法．首先运用光纤耦合器的耦合机理,从理论上得出了耦合功率和拉伸长度的关系,以1550nm作为监控波长,当拉伸长度大约为检测波长的30000倍时,可以实现980～1550nm波分复用;其次采用熔融拉锥系统,制作了样品;测试表明,器件的隔离度大于21dB,附加损耗小于0．1dB,该器件的指标都达到了实用化的要求．     

用于光纤放大器的泵浦与信号复用器的研究

光纤复用器是用在光纤放大品将泵浦光与信号光进行复合的关键无源器件，通过理论计算并经实验证实，用两复合波长光功率变化的半周期差控制光纤熔锥长度是制造复用器的有效方法，所研制的熔锥型１．４８／１．５５μｍ、０．９８／１．５５μ，和０．８／１．３μｍ３种泵浦光与信号光的复用器，其附加损耗均小于０．５ｄＢ，波长隔离度均优于２０ｄＢ．     

光纤准直器结构研究与设计

从理论上对自聚焦透镜进行了分析，并论述了光在自聚焦透镜中的传播规律。进而提出了光纤准直器的设计结构，并通过实验验证，利用这种方法设计的光纤准直器具有低的插入损耗和高的回波损耗，能成功用于光环行器中。     

C+L波段分布式拉曼光纤放大器实验研究

采用后向泵浦方式,利用波长分别为1426,l440,1454,1472及1496nm的大功率半导体激光器作为泵源,实现了带宽为80．nm(1530～1610nm)的宽带分布式拉曼光纤放大器,对40个信道的信号进行分布式放大,获得了较好的增益平坦及噪声特性．信号经60km的普通单模光纤传输后,平均开关增益为16．5dB,增益平坦度为1.5dB,最大等效噪声指数为-0．9dB．采用Agilent 8166B测试系统的多通道信号源(C L-band)作为信号源测量增益谱．由于考虑了信号光之间的相互拉曼作用及信号光对泵浦的影响,实验结果更精确．     

基于二级MZM相干调制实现高速长距离RoF通信

提出并计算机仿真证明了基于二级光电双臂相干调制及双二进制光信息编码技术实现超高速超长距离光纤微波传输(Radio over Fiber)的系统设计方案. 通过第一级光电双臂相干调制构建光双二进制信号,其信号占用频谱带宽比NRZ码降低50%. 通过第二级光电双臂相干调制加载40 GHz超高频载波信号,实现光纤微波传输. 计算机仿真结果分析表明:CW激光光源发射功率为0 dBm,经过多级EDFA光信号放大与色散补偿光纤,在色散系数为17 ps/(nm·km),衰减系数为0.2 dB/km的标准单模光纤中单通道传输,系统码元传输速率可达40 Gb/s、传输距离1 500 km以上.     

光缆电视监控系统

当今，光缆电视监控系统已越来越充分地显示出其传输的优势。无论是在信号的传输距离、还是传输图像的质量上都大大优于由同轴电缆、电话电缆等构成的电线电视监控系统。一、光纤传输系统的基本组成光纤传输系统的基本组成如图且所示．由留中看出，光纤通信系统主要是由光发送、光接收和光传输部分所组成。光发送部分是由发送电端机及发送光端机组成的，发送光端机（又称光发射机）是由驱动器、调制器和光源（发光器）组成一光发射机将所需传输的电信号调制后再进行电──光转换，变为光信号送入光纤进行传输．光传输部分主要由光纤（或光缆…     

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.     

基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件的理论分析

对基于啁啾Moire光纤布拉格光栅的波分复用/解复用器件进行了理论分析。用传输矩阵法计算了Moire光栅的透射谱特性,可知其透射谱具有多个通带及好的通道隔离度。通过调整光栅参数可获得通道间隔满足国际电信联盟标准的Moire光栅。     

高端口隔离度的太赫兹基波上混频器设计

介绍了一种基于IHP 0.13 μm SiGe BiCMOS工艺,具有高本振（Local Oscillator, LO）/射频（Radio Frequency, RF）及本振/中频（Intermediate Frequency, IF）端口隔离度的太赫兹基波上混频器.该混频器采用了吉尔伯特双平衡结构,本振信号通过共面波导（Coplanar Waveguide, CPW）传输来抑制其在传输过程中由于强寄生耦合效应造成的传输不对称性,削弱了由该不对称性造成的LO/RF端口隔离度恶化的特性.通过采用非对称性的开关互联结构降低本振信号在开关晶体管集电极端寄生耦合的不平衡性,提升本振信号在开关晶体管集电极端的对消效率,通过在版图中合理布局跨导级晶体管的位置来抑制本振信号在中频端口的泄露.后仿真结果表明：在2.2 V电源电压下,本振信号为230 GHz,中频信号为2 ~ 12 GHz,该上混频器工作在218 ~ 228 GHz时,LO/RF端口隔离度大于24 dB, LO/IF端口隔离度大于20 dB,转换增益为-4 ~ -3.5 dB.当中频信号为10 GHz时,输出1 dB压缩点为-14.8dBm.电路直流功耗为42.4 mW,芯片的核心面积为0.079 mm2.该上混频器可应用于采用高阶正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation, QAM）方式的无线发射系统.     

基于光纤干涉器的带通巴特沃斯光学滤波器的设计

光学滤波器在光信号处理和通信系统中有着重要的作用。研究带通巴特沃斯光学滤波器的设计过程,这种滤波器的实现以级联结构形式给出,利用一臂上附有光纤环的Mach-Zehnde(rM-Z)光纤干涉器来实现传输函数的零点和极点,光纤环上加有掺铒光纤放大器(EDFA)来放大光信号。通过级联一臂上附有光纤环的M-Z光纤干涉器来实现滤波器的传输函数。根据传输函数的零极点计算出了M-Z光纤干涉器的各个耦合器的耦合系数、臂长差和环长,并对其进行了计算机仿真,验证了光学滤波器的频谱特性。     

一种基于保偏光纤干涉结构的稳定光谱测量方法

本文提出一种用于光谱测量的保偏光纤干涉结构.该结构基于保偏光纤、法拉第旋转镜、偏振分束器和保偏光环形器等光纤器件的.结构中采用的压电陶瓷光纤相位调制器,使干涉工作在光程线性调制区域,以减小压电陶瓷非线性光程调制产生的误差.结构中的法拉第旋转镜、保偏光纤及保偏光器件的结合使用保证了传输光的偏振稳定性,消除偏振衰落效应的影响,保证了稳定的光谱测量结果.实验测试了SLD光谱,测得结果和光谱仪测得结果一致,结果表明该系统测量光谱的稳定性.该系统可用于提供光纤传感器和通信应用中常用光源(如二极管激光器、LED和半导体激光器等)的光谱分析.     

反射型光纤信号干涉调制器

利用光纤传输系统中菲涅耳反射所产生的反射回波和多光束干涉效应设计了一种反射型光纤信号干涉调制器.实验中从X型光纤耦合器输入端输入光波,从输出端输出光波并入射到晶体表面上.将调制信号以电压形式加载于压电陶瓷管用共伸缩振荡来控制光纤端与晶体表面间距离,光信号在光纤端面与晶体表面发生菲涅耳反射产生的回波发生多光束干涉效应,实现对反射光的调制,从光纤耦合器的回波端输出被调制的回波光信号.这种光纤信号调制器主要针对光的振幅调制,实验中获得调制度约为44%,信噪比约为13 dB,带宽约为200 kH z.具有价格低廉、调制度高的特点,可应用于光纤传输信号的调制及信号斩波等.     

基于VFC和FVC的模拟电压信号远程传输电路的设计与研究

为了解决电压模拟信号的远程传输和光隔离问题,利用AD7740构成VFC,再将信号通过HFBR1521转换为光信号通过光纤进行传输,利用HFBR2521接收光信号,通过AD650构成FVC,从而实现电压信号的远程安全传输．信号发送端采用AD7740,在保证V—F转换线性度的同时提高了性价比,接收端采用AD650从而保证了F—V转换线性度．通过光纤传输信号一方面解决了电隔离问题。另一方面可以有效降低环境干扰,实现远程传输．根据上述原理设计了性能良好、结构简单和精确度较高的信号转换及传输电路．该电路创新之处在于实现了模拟信号的远程传输并保证了良好的准确性,同时实现了电隔离．实验证明设计电路线性度良好,远端接收端能够精确再现0—5V模拟电压,因此设计电路能够满足多数场合下电压控制信号远程传输需要．     

一种改进的载波抑制调制光毫米波信号的产生方案

为了克服光纤无线(ROF)系统中色散对光载波抑制(OCS)调制光毫米波信号传输的影响,提出一种改进的OCS调制方案。使用双驱动马赫-曾德尔调制器(MZM),通过调整两路输入射频信号相位、基带信号增益和直流偏置电压将2.5Gbit/s数据信号仅调制到(OCS)信号的一个边带上传输。理论分析表明,与传统OCS调制光毫米波信号产生方案相比,本文方案解决了色度色散引起的码元走离问题,大大增加了传输距离。仿真实验结果表明,经过110km光纤传输后信号的眼图仍然十分清晰,在BER=10-10条件下,信号经过20、40和60km光纤传输后的功率代价分别为0.78、1.7和1.9dB。     

基于八倍频的单边带光载毫米波产生技术研究

本文研究了一种基于八倍频技术产生单边带光载毫米波信号的新方案,该方案采用平行铌酸锂马赫-曾德尔调制器(DPMZM)产生了八倍频的光毫米波信号。当驱动DPMZM的两射频信号的相位差为π/2时,其子调制器可实现奇数边带与中心载波抑制,并产生两个四阶光边带信号,将其中一个光边带搭载基带数据,再通过光纤传输到光电探测器后,经光电转换后得到电毫米波信号。仿真结果表明,该方案产生的光载毫米波信号能有效抑制了光纤色散的影响,搭载5 Gbit/s基带数据的60 GHz和100 GHz的光载毫米波经过40 km标准单模光纤传输后,功率代价小于1 d B。     

不等带宽奇偶交错滤波器设计

为了在10 Gb／s 40 Gb／s混合系统中提高奇偶交错滤波器的带宽利用率,采用光格型有限冲激响应 (FIR)模型在z变换域对耦合器级联形式的光滤波器进行了理论分析．用MATLAB软件的信号处理工具箱Sptool 在z域将偶信道设计成通带阻带宽度比为7:3低通滤波器,用于传输40 Gb／s信号,由对称性可知奇信道为通带阻带宽度比为3:7的高通滤波器,用于传输10 Gb／s信号．所设计的不等带宽奇偶交错滤波器由33个不同分光比的耦合器构成,两个输出端口的3 dB带宽分别为70．80 GHz和29．20 GHz,隔离度大于35 dB,通带纹波小于0．001 dB,且具有类似矩形的幅频响应特性．该滤波器较传统的等带宽50 GHz奇偶交错滤波器有更高的带宽利用率,在 10 Gb／s向10 Gb／s 40 Gb／s升级过程中作为复用-解复用器具有很大优势．     

一种用于光纤传输系统的10 Gbit/s SiGe HBT限幅放大器设计

作为光接收机前端的关键部分，限幅放大器要求具有高增益、足够带宽和大动态输入范围。利用IBM公司0．5μmSiGe BiCMOS HBT工艺设计了一种用于10Gbit／s光纤传输系统的限幅放大器。整个系统包括一个输入缓冲级、3个放大单元级、一个用于驱动50Ω传输线的输出缓冲级和一个失调电压补偿回路。模拟结果表明采用3．3V单电源供电时限幅放大器的功耗为200mW，S21小信号增益大于46dB，3dB带宽为8．5GHz，对于输入信号从10mV到1．5V的变化范围内输出信号幅值都可以恒定在800mVpp。