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模式匹配量子密钥分发中的后脉冲效应(特邀)
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作者 李振华 韩雁鑫 +4 位作者 窦天琦 颜旭 华昕 肖希 唐建军 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期12-18,共7页
【目的】模式匹配(MP)-量子密钥分发(QKD)因其突破了无中继量子信道码率-距离限制,并且无需相位锁定,受到广泛关注。然而,随着QKD系统频率的提升,探测器的后脉冲效应逐渐显现,并对系统的安全性和鲁棒性产生了不利影响。【方法】文章提... 【目的】模式匹配(MP)-量子密钥分发(QKD)因其突破了无中继量子信道码率-距离限制,并且无需相位锁定,受到广泛关注。然而,随着QKD系统频率的提升,探测器的后脉冲效应逐渐显现,并对系统的安全性和鲁棒性产生了不利影响。【方法】文章提出了一种基于MP-QKD的后脉冲改进方案,并且通过优化系统参数减少了后脉冲效应对安全密钥率的影响。【结果】研究结果表明,在后脉冲概率高达10%的情况下,文章所提方案也能保证在长距离下系统的安全密钥率仍能保持与无后脉冲情况下的基准曲线相当,表明此方案具有较强的鲁棒性。【结论】文章所提MP-QKD改进方案能够有效抑制后脉冲效应的影响,提升系统在高频率和长距离通信中的稳定性和安全性。未来,随着QKD技术的普及和高频系统的广泛应用,提升MP-QKD在更加复杂的通信场景中的表现,将有效促进量子通信网络的规模化部署和商业化应用。 展开更多
关键词 模式匹配 量子密钥分发 后脉冲效应 参数优化
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基于硅基光子学的量子密钥分发研究进展(特邀)
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作者 张鹤千 华昕 +5 位作者 王子骥 韩雁鑫 颜旭 陈代高 肖希 韦克金 《光通信研究》 北大核心 2025年第3期1-11,共11页
量子密钥分发(QKD)作为基于量子力学原理的安全通信技术,其系统集成化是实现实用化的关键。集成光量子技术凭借其稳定、紧凑的器件制造优势以及高效操控光量子态的生成、传输与探测的能力,为QKD系统的大规模部署和商用化推广提供了突破... 量子密钥分发(QKD)作为基于量子力学原理的安全通信技术,其系统集成化是实现实用化的关键。集成光量子技术凭借其稳定、紧凑的器件制造优势以及高效操控光量子态的生成、传输与探测的能力,为QKD系统的大规模部署和商用化推广提供了突破性解决方案。当前多种集成平台各具特色,其中硅基光子学凭借其互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺兼容性、高集成度等显著优势,已成为推动QKD系统芯片化发展的主要方向之一。文章重点关注硅基光子学平台,梳理了QKD系统演示方案的最新研究进展。 展开更多
关键词 量子密钥分发 集成光量子技术 硅基光子学
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6G移动通信关键技术趋势初探(特邀) 被引量:8
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作者 陈亮 余少华 《光通信研究》 北大核心 2019年第5期1-8,51,共9页
文章根据第六代移动通信系统(6G)的总愿景和不同维度子愿景,分类阐述了有可能实现这些美好愿景的关键技术趋势和挑战。文章从新晶体复合材料、超材料、非正交波形、高频毫米波和太赫兹生成等物理基础性技术,到无线新型互联网基础设施和... 文章根据第六代移动通信系统(6G)的总愿景和不同维度子愿景,分类阐述了有可能实现这些美好愿景的关键技术趋势和挑战。文章从新晶体复合材料、超材料、非正交波形、高频毫米波和太赫兹生成等物理基础性技术,到无线新型互联网基础设施和深海通信网络等网络基础性技术,再到人工智能使能、感知互联和人体通信等新兴应用技术,分门别类地介绍了6G时代充满机遇和挑战的某些候选关键技术。文章引用了部分国际顶级学术期刊的相关内容和研究成果,期望观点尽可能严谨合理,并引起业界对6G移动通信发展趋势的关注。 展开更多
关键词 第六代移动通信系统 基础材料 无线新型互联网基础设施 深海通信 触觉互联网 人体通信
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三维显示业务对后5G/6G网络承载能力研究 被引量:7
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作者 陈亮 余少华 《光通信研究》 北大核心 2020年第3期1-7,共7页
文章认为以微纳光场调控及超表面光学技术为代表的手机裸眼3D显示应用,有可能带动移动通信网络实现跨越式的发展。针对全息三维显示产生的庞大海量数据,文章从手机裸眼3D图像的有效像素和空间深度层等几个不同的角度,定量地分析了全息... 文章认为以微纳光场调控及超表面光学技术为代表的手机裸眼3D显示应用,有可能带动移动通信网络实现跨越式的发展。针对全息三维显示产生的庞大海量数据,文章从手机裸眼3D图像的有效像素和空间深度层等几个不同的角度,定量地分析了全息三维显示业务所需要的网络数据带宽和往返时延,以及其他各网络承载能力指标的需求和未来趋势;根据国际标准化组织给出的最大峰值数据传输速率的定义,找出影响第五代(5G)乃至第六代移动通信系统(6G)网络承载能力的多种因素,定量给出了能够实现裸眼3D应用的几个具体指标,比如:聚合的载波数量、参数集的数量、大规模天线阵列的阶数和子载波间隔等,以期得到能满足未来全息三维显示业务的网络承载能力的安全边际。 展开更多
关键词 全息三维显示 网络承载能力 手机裸眼3D 后5G 6G
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数字中国指标体系研究初探 被引量:5
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作者 陈亮 余少华 何炜 《光通信研究》 2022年第4期1-6,11,共7页
文章对数字中国的内涵进行了界定,在党中央提出的“五位一体”概念基础上,从宏观目标、策略量化和度量测度3个层面,梳理了数字中国指标体系的构建逻辑,提出了数字中国的五大核心指标、九大主要指标和五个分项指标体系。同时,利用多种类... 文章对数字中国的内涵进行了界定,在党中央提出的“五位一体”概念基础上,从宏观目标、策略量化和度量测度3个层面,梳理了数字中国指标体系的构建逻辑,提出了数字中国的五大核心指标、九大主要指标和五个分项指标体系。同时,利用多种类型功效函数、加权因子分析和聚类分析对数字中国指标体系的基础数据进行无量纲化处理、加权计算和数据统计分析,并对未来数字中国建设提出了一些政策建议。 展开更多
关键词 数字中国 指标体系 五位一体 功效函数
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光通信系统与网络技术多波段大容量光传输系统研究 被引量:4
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作者 张旭 罗鸣 +1 位作者 杨超 贺志学 《光通信研究》 2022年第5期1-6,共6页
基于多波段的光传输系统被认为是有效提升光通信传输容量的方法之一,在C和L波段的基础上,利用其他波段进行传输可以充分挖掘现有光纤网络的传输潜力,解决大容量通信网络的瓶颈问题,其关键技术及系统的实现有利于推动相关技术的产业化进... 基于多波段的光传输系统被认为是有效提升光通信传输容量的方法之一,在C和L波段的基础上,利用其他波段进行传输可以充分挖掘现有光纤网络的传输潜力,解决大容量通信网络的瓶颈问题,其关键技术及系统的实现有利于推动相关技术的产业化进程,具有广阔的经济效益。文章对当前全波段光传输技术的研究现状进行了分析和探讨,重点对S、C和L波段的性能差异进行了实验分析研究,采用C和L波段常规器件,使用偏振复用16进制正交幅度调制(PDM-16QAM)格式完成了波长范围覆盖S、C和L,容量可达到122.4 Tbit/s的40 km光传输系统实验。验证了G.652.D光纤的多波段传输能力,为进一步研究多波段光传输技术提供了实验基础。 展开更多
关键词 全波段 单模光纤 光纤通信
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双光子3D打印超表面光器件研究进展 被引量:1
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作者 吴冕 武霖 陶金 《光通信研究》 2023年第6期11-31,共21页
超表面是一种周期性亚波长人工结构薄层,其与入射电磁波共振耦合所引入的相位突变打破了传统光学对空间光程累计的依赖,表现出独特的电磁学特性。过去10年来,超表面以其优于传统光学元件的超薄厚度、超短调制距离和超高分辨率光波操纵... 超表面是一种周期性亚波长人工结构薄层,其与入射电磁波共振耦合所引入的相位突变打破了传统光学对空间光程累计的依赖,表现出独特的电磁学特性。过去10年来,超表面以其优于传统光学元件的超薄厚度、超短调制距离和超高分辨率光波操纵能力受到研究者们的广泛关注。并且作为超材料的二维对应物,超表面更易于被制造和集成到器件中,可以工作在微波到可见光波长范围内。常用于超表面的制造工艺包括紫外光刻、电子束光刻、聚焦离子束光刻和纳米压印等,但超表面的大规模应用仍面临加工精度与大面积、大规模制造和加工成本之间的矛盾。基于飞秒脉冲激光和双光子聚合反应的双光子三维(3D)打印技术可以实现高精度、复杂3D模型和无掩膜的一步制造,具有加工便捷和灵活的优点,以及大面积制造的潜力,被广泛应用于超表面结构研究与制备。文章对基于双光子3D打印技术制备的超表面光器件的近期研究工作进行了综述。文章首先概述了超表面的概念、优势及加工方法,然后介绍了双光子3D打印技术的原理、发展历程和工艺优势,随后分类综述和讨论了表面等离激元超表面、超透镜、超表面纳米显示与图像处理和与光纤端面集成超表面的近期研究工作,最后对基于双光子3D打印技术的超表面光器件进行了评论与展望。 展开更多
关键词 超表面 双光子聚合 三维打印 光器件 表面等离激元
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多芯光纤扇入扇出技术发展现状及展望 被引量:3
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作者 邱英 陶金 +1 位作者 刘子晨 贺志学 《光通信研究》 2021年第1期42-48,共7页
基于多芯光纤的空分复用是解决当前光通信传输容量瓶颈的最有效方法之一,多芯光纤扇入扇出(FIFO)技术是实现多芯光纤空分复用系统的关键,它用于实现单个多芯光纤到多个单芯光纤的光耦合功能。文章总结了近十年来多芯光纤FIFO器件和装置... 基于多芯光纤的空分复用是解决当前光通信传输容量瓶颈的最有效方法之一,多芯光纤扇入扇出(FIFO)技术是实现多芯光纤空分复用系统的关键,它用于实现单个多芯光纤到多个单芯光纤的光耦合功能。文章总结了近十年来多芯光纤FIFO器件和装置的方法,将它们归纳为熔融、光纤束、自由空间光和三维集成波导4种类型,分析并比较了几种类型器件/装置的制作方法和性能,对未来可广泛应用的技术方向进行了展望。 展开更多
关键词 多芯光纤 光纤通信 空分复用 插入损耗 光串扰
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硅光调制器与单模光纤高效耦合技术研究
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作者 谭忠祥 傅焰峰 +3 位作者 胡胜磊 王宁 张德川 肖希 《光通信研究》 2021年第4期50-55,共6页
针对硅光芯片在应用中由于其模场较小存在耦合损耗较大的问题,文章利用一款硅光调制器芯片对其与单模光纤的耦合效率进行了研究。首先对模场匹配理论进行了分析,随后对硅光芯片以及耦合用的单模光纤进行了模场测试,提出了一种提高耦合... 针对硅光芯片在应用中由于其模场较小存在耦合损耗较大的问题,文章利用一款硅光调制器芯片对其与单模光纤的耦合效率进行了研究。首先对模场匹配理论进行了分析,随后对硅光芯片以及耦合用的单模光纤进行了模场测试,提出了一种提高耦合效率的低成本耦合方式。实验结果表明,该单模光纤与硅光芯片的耦合效率达到70%。利用该方案制作了光组件并进行了四阶脉冲幅度调制(PAM4)眼图测试,得到了较好的眼图。 展开更多
关键词 硅光芯片 硅波导 耦合效率 单模光纤
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基于硅光可调25 Gbit/s光发射组件的研究
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作者 成璇璇 赵建宜 +6 位作者 肖希 李淼峰 王磊 张博 石川 胡蕾蕾 蔡敬 《光通信研究》 2021年第2期48-53,共6页
随着光通信技术的快速发展,光纤传输的容量呈几何式增长,对密集波分复用(DWDM)网络系统的管理和调度灵活性要求也在不断提高。波长可调模块可以满足网络管理灵活的要求,在波分复用(WDM)系统和5G网络中将会有广泛应用。而作为模块内的核... 随着光通信技术的快速发展,光纤传输的容量呈几何式增长,对密集波分复用(DWDM)网络系统的管理和调度灵活性要求也在不断提高。波长可调模块可以满足网络管理灵活的要求,在波分复用(WDM)系统和5G网络中将会有广泛应用。而作为模块内的核心元件,可调激光器的研究就显得尤为重要。文章介绍了一种可调激光器和硅光调制器芯片混合集成封装技术,利用一种胶合标准具的设计进行波长控制,节省了半导体制冷器,减小了封装尺寸。其制作的可调激光器件能满足ITU-96通道的波长输出,且满足100 G BASE-LR4国际标准的工作眼图要求。 展开更多
关键词 可调激光器 硅光调制器 混合集成 光发射组件
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