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基于10 km弱耦合七芯光纤的信能共传技术
被引量:
1
1
作者
杨海林
王珊
+5 位作者
彭迪
张振荣
向梦
付松年
李建平
秦玉文
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2557-2562,共6页
随着5G微基站建设密度急剧增加,因采用传统电缆供电方式,5G网络的建设成本和部署难度将大幅提升.光纤信能共传技术作为一种新型供电方式,利用光纤作为传输介质,实现1064 nm能量光和1550 nm信号光的共同传输,同时满足高速信号的5G前传和5...
随着5G微基站建设密度急剧增加,因采用传统电缆供电方式,5G网络的建设成本和部署难度将大幅提升.光纤信能共传技术作为一种新型供电方式,利用光纤作为传输介质,实现1064 nm能量光和1550 nm信号光的共同传输,同时满足高速信号的5G前传和5G微基站的集中化能量管理.本文提出一种基于空分复用技术的光纤信能共传方案,基于10 km弱耦合七芯光纤实验实现了10 W能量光和1.5 Gbit/s速率5G新空口(New Radio,NR)信号光的共同传输,远端通过光电转换效率为35%的光伏电池获得了0.42 W的电功率,可驱动一个远端天线单元(Remote Antenna Unit,RAU),7 h连续监测接收能量光功率的波动范围小于0.4%.与此同时,接收到的5G NR信号误差向量幅度值(Error Vector Magnitude,EVM)仅为0.38%,创纪录地实现了6.3 W·(Gbit/s)·km电功率-容量-距离积.
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关键词
空分复用
5G前传
高功率激光
光纤信能共传
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职称材料
基于传输矩阵的公里级多模光纤计算成像技术(特邀)
2
作者
马梓豪
刘淏天
+2 位作者
叶建伟
徐毅
秦玉文
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期235-242,共8页
多模光纤因其高通量的优点,成为短距光纤通信的重要传输介质之一。然而,不同模式在多模光纤的传输过程中会发生模式色散,导致输出端形成杂乱无序的散斑,无法直接通过简单的强度探测解调出输入信息。为解决这一问题,该研究探讨了基于传...
多模光纤因其高通量的优点,成为短距光纤通信的重要传输介质之一。然而,不同模式在多模光纤的传输过程中会发生模式色散,导致输出端形成杂乱无序的散斑,无法直接通过简单的强度探测解调出输入信息。为解决这一问题,该研究探讨了基于传输矩阵方法在公里级多模光纤上实现信息并行传输,结合精准传输矩阵测量及求逆,不仅成功实现了256阶灰度图像信息的高保真计算成像,而且实现了基于传输矩阵的公里级多模光纤视频传输,验证了该方法的准确性和有效性。实验结果表明:借助空间光波前调制手段,结合传输矩阵求逆方法,随机二维码和高清全彩视频传输的准确性均达到了100%,解调准确率优于传统的散斑相关散射矩阵方法。该研究的成果可为短距光纤通信、空间光通信和光学安全保密通信等领域的发展提供新的思路。
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关键词
多模光纤
传输矩阵
波前整形
计算成像
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职称材料
光纤陀螺光路热致零漂误差机理与抑制方法
3
作者
张天乐
温坤华
+2 位作者
张翔
林蹉富
杨军
《弹箭与制导学报》
北大核心
2024年第5期14-24,共11页
光纤陀螺(FOG)作为一种高精度角速度传感器,在惯性导航、定位定向和姿态控制中扮演着至关重要的角色。然而,光纤陀螺光路热致零漂误差是限制陀螺精度提升的关键因素之一。通过分析Shupe效应、Mohr效应及交扰效应,解释了热致零漂误差的...
光纤陀螺(FOG)作为一种高精度角速度传感器,在惯性导航、定位定向和姿态控制中扮演着至关重要的角色。然而,光纤陀螺光路热致零漂误差是限制陀螺精度提升的关键因素之一。通过分析Shupe效应、Mohr效应及交扰效应,解释了热致零漂误差的产生机理;从内因(几何对称性和物理对称性)和外因(环境影响和物理场激励)两方面归纳了影响零漂误差的不同因素;进一步讨论了对内因和外因的关键因素(如光路的应变和温度分布)检测的布里渊光时域分析(BOTDA)技术、光频域反射(OFDR)技术以及拉曼光时域反射(ROTDR)技术的研究现状;最后介绍了光纤环绕制工艺的优化、特种光纤的应用、尾纤长度的调整以及温度补偿技术等多种抑制热致零漂误差的措施和方法。上述研究为恶劣环境下导航级光纤陀螺测量精度和环境适应性的进一步提升奠定了基础。
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关键词
光纤陀螺
热致零漂
光路对称性
分布式测试
零漂误差抑制
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职称材料
太赫兹噪声源研究进展
4
作者
刘丽娟
秦菲菲
+2 位作者
孙粤辉
刘文杰
王云才
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第11期1228-1237,共10页
噪声源是一种产生可控(频率及功率可控)噪声的装置,是器件研发环节中的重要工具。太赫兹噪声源在太赫兹器件噪声系数测试、星载微波辐射计标定、成像和波谱分析等方面具有重要的应用。本文系统地梳理了国内外太赫兹噪声源的发展及研究近...
噪声源是一种产生可控(频率及功率可控)噪声的装置,是器件研发环节中的重要工具。太赫兹噪声源在太赫兹器件噪声系数测试、星载微波辐射计标定、成像和波谱分析等方面具有重要的应用。本文系统地梳理了国内外太赫兹噪声源的发展及研究近况,分析了基于热力学、电子学和光子学太赫兹噪声源的技术特点,并对其未来发展方向进行了展望。
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关键词
太赫兹
噪声源
超噪比
平坦度
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职称材料
太赫兹频段OFDM一体化波形的雷达探测性能分析
5
作者
徐利民
付松年
+1 位作者
彭迪
秦玉文
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第6期679-687,共9页
传统的正交频分复用(OFDM)信号在太赫兹通信系统中通常会面临峰均功率比(PAPR)过高的问题,严重降低功率放大器的效率,恶化太赫兹链路的非线性效应。恒模雷达-通信一体化波形可以抑制PAPR的影响。本文采用模糊函数作为评价标准,从距离和...
传统的正交频分复用(OFDM)信号在太赫兹通信系统中通常会面临峰均功率比(PAPR)过高的问题,严重降低功率放大器的效率,恶化太赫兹链路的非线性效应。恒模雷达-通信一体化波形可以抑制PAPR的影响。本文采用模糊函数作为评价标准,从距离和速度两方面分析和比较了太赫兹频段正交频分复用-16阶正交幅相调制-线调频(OFDM-16QAM-LFM)、正交频分复用-二进制相移键控-线调频(OFDM-BPSK-LFM)、正交频分复用-最小相移键控-线调频(OFDM-MSK-LFM)3种OFDM一体化波形的雷达探测性能。数值仿真结果表明,OFDM-16QAM-LFM波形在太赫兹频段的距离和速度探测性能良好,但PAPR过高;OFDM-BPSK-LFM、OFDM-MSK-LFM波形采用相位调制代替幅度-相位调制,保持恒定包络特性;OFDM-BPSK-LFM一体化波形的距离分辨力不会随着子载波数量增加而恶化,但速度分辨力随着子载波数量的增加而受到很大影响,不适宜用于高速运动状态下多目标的速度检测;OFDM-MSK-LFM波形可承载更多的子载波,适应复杂场景下的多载波雷达探测需求。本文方法为不同应用场景的一体化波形选择提供了参考。
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关键词
太赫兹
雷达-通信一体化
正交频分复用
恒包络波形
模糊函数
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职称材料
光纤耦合器精细结构的热激励表征及缺陷分析(特邀)
6
作者
张登峰
温坤华
《红外与激光工程》
2025年第4期287-293,共7页
光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部...
光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部不可见的精细结构转换为光纤所受的热应变分布;再使用光频域反射计以毫米级的超高空间分辨率观测光纤沿线应变,进而反演光纤耦合器内部结构,并进一步通过应变分布畸变特征识别胶层缺陷,实现器件缺陷分析与质量评价。该方法具有高精度、无损的优势,且能够广泛适用于光纤耦合器、波分复用器等众多无源器件,为其缺陷成因分析、失效机理研究提供了有效测试手段,可以支撑其器件性能与可靠性的进一步提升。
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关键词
光无源器件
光频域反射计
精细结构测量
无损检测
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职称材料
题名
基于10 km弱耦合七芯光纤的信能共传技术
被引量:
1
1
作者
杨海林
王珊
彭迪
张振荣
向梦
付松年
李建平
秦玉文
机构
广东工业大学
信息工程学院先进
光子
技术
研究院
广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室
广西
大学
计算机与电子信息学院
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期2557-2562,共6页
基金
国家自然科学基金(No.62025502)
粤桂联合基金重点项目(No.2021GXNSFDA076001)。
文摘
随着5G微基站建设密度急剧增加,因采用传统电缆供电方式,5G网络的建设成本和部署难度将大幅提升.光纤信能共传技术作为一种新型供电方式,利用光纤作为传输介质,实现1064 nm能量光和1550 nm信号光的共同传输,同时满足高速信号的5G前传和5G微基站的集中化能量管理.本文提出一种基于空分复用技术的光纤信能共传方案,基于10 km弱耦合七芯光纤实验实现了10 W能量光和1.5 Gbit/s速率5G新空口(New Radio,NR)信号光的共同传输,远端通过光电转换效率为35%的光伏电池获得了0.42 W的电功率,可驱动一个远端天线单元(Remote Antenna Unit,RAU),7 h连续监测接收能量光功率的波动范围小于0.4%.与此同时,接收到的5G NR信号误差向量幅度值(Error Vector Magnitude,EVM)仅为0.38%,创纪录地实现了6.3 W·(Gbit/s)·km电功率-容量-距离积.
关键词
空分复用
5G前传
高功率激光
光纤信能共传
Keywords
space division multiplexing
5G fronthaul
high power laser
signal and power-over-fiber
分类号
TN929.11 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
基于传输矩阵的公里级多模光纤计算成像技术(特邀)
2
作者
马梓豪
刘淏天
叶建伟
徐毅
秦玉文
机构
广东工业大学
信息工程学院先进
光子
技术
研究院
广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室
广东工业大学
广东
省信息
光子
技术
重点
实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期235-242,共8页
基金
国家自然科学基金优秀青年基金项目(62222505)
国家自然科学基金项目(62335005)
广东省“珠江人才计划”引进创新创业团队项目(2019ZT08X340)。
文摘
多模光纤因其高通量的优点,成为短距光纤通信的重要传输介质之一。然而,不同模式在多模光纤的传输过程中会发生模式色散,导致输出端形成杂乱无序的散斑,无法直接通过简单的强度探测解调出输入信息。为解决这一问题,该研究探讨了基于传输矩阵方法在公里级多模光纤上实现信息并行传输,结合精准传输矩阵测量及求逆,不仅成功实现了256阶灰度图像信息的高保真计算成像,而且实现了基于传输矩阵的公里级多模光纤视频传输,验证了该方法的准确性和有效性。实验结果表明:借助空间光波前调制手段,结合传输矩阵求逆方法,随机二维码和高清全彩视频传输的准确性均达到了100%,解调准确率优于传统的散斑相关散射矩阵方法。该研究的成果可为短距光纤通信、空间光通信和光学安全保密通信等领域的发展提供新的思路。
关键词
多模光纤
传输矩阵
波前整形
计算成像
Keywords
multimode fiber
transmission matrix
wavefront shaping
computational imaging
分类号
O438 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
光纤陀螺光路热致零漂误差机理与抑制方法
3
作者
张天乐
温坤华
张翔
林蹉富
杨军
机构
广东工业大学
物理与光电工程学院
先进
光子
技术
研究院
广东工业大学
信息工程学院
广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室
广东工业大学
广东
省信息
光子
技术
重点
实验室
出处
《弹箭与制导学报》
北大核心
2024年第5期14-24,共11页
基金
军用测试仪器技术领域专用技术预研项目(JZX7Y20230683000055)资助。
文摘
光纤陀螺(FOG)作为一种高精度角速度传感器,在惯性导航、定位定向和姿态控制中扮演着至关重要的角色。然而,光纤陀螺光路热致零漂误差是限制陀螺精度提升的关键因素之一。通过分析Shupe效应、Mohr效应及交扰效应,解释了热致零漂误差的产生机理;从内因(几何对称性和物理对称性)和外因(环境影响和物理场激励)两方面归纳了影响零漂误差的不同因素;进一步讨论了对内因和外因的关键因素(如光路的应变和温度分布)检测的布里渊光时域分析(BOTDA)技术、光频域反射(OFDR)技术以及拉曼光时域反射(ROTDR)技术的研究现状;最后介绍了光纤环绕制工艺的优化、特种光纤的应用、尾纤长度的调整以及温度补偿技术等多种抑制热致零漂误差的措施和方法。上述研究为恶劣环境下导航级光纤陀螺测量精度和环境适应性的进一步提升奠定了基础。
关键词
光纤陀螺
热致零漂
光路对称性
分布式测试
零漂误差抑制
Keywords
fiber optic gyroscope(FOG)
thermally induced bias drift
optical path symmetry
distributed testing
bias drift error suppression
分类号
V241.5 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
太赫兹噪声源研究进展
4
作者
刘丽娟
秦菲菲
孙粤辉
刘文杰
王云才
机构
广东工业大学
信息工程学院先进
光子
技术
研究院
广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室
广东工业大学
广东
省信息
光子
技术
重点
实验室
出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第11期1228-1237,共10页
基金
国家自然科学基金重大仪器专项基金资助项目(61927811)。
文摘
噪声源是一种产生可控(频率及功率可控)噪声的装置,是器件研发环节中的重要工具。太赫兹噪声源在太赫兹器件噪声系数测试、星载微波辐射计标定、成像和波谱分析等方面具有重要的应用。本文系统地梳理了国内外太赫兹噪声源的发展及研究近况,分析了基于热力学、电子学和光子学太赫兹噪声源的技术特点,并对其未来发展方向进行了展望。
关键词
太赫兹
噪声源
超噪比
平坦度
Keywords
Terahertz
Noise Source
Excess Noise Ratio(ENR)
flatness
分类号
TN205 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
太赫兹频段OFDM一体化波形的雷达探测性能分析
5
作者
徐利民
付松年
彭迪
秦玉文
机构
广东工业大学
信息工程学院
广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室
出处
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024年第6期679-687,共9页
文摘
传统的正交频分复用(OFDM)信号在太赫兹通信系统中通常会面临峰均功率比(PAPR)过高的问题,严重降低功率放大器的效率,恶化太赫兹链路的非线性效应。恒模雷达-通信一体化波形可以抑制PAPR的影响。本文采用模糊函数作为评价标准,从距离和速度两方面分析和比较了太赫兹频段正交频分复用-16阶正交幅相调制-线调频(OFDM-16QAM-LFM)、正交频分复用-二进制相移键控-线调频(OFDM-BPSK-LFM)、正交频分复用-最小相移键控-线调频(OFDM-MSK-LFM)3种OFDM一体化波形的雷达探测性能。数值仿真结果表明,OFDM-16QAM-LFM波形在太赫兹频段的距离和速度探测性能良好,但PAPR过高;OFDM-BPSK-LFM、OFDM-MSK-LFM波形采用相位调制代替幅度-相位调制,保持恒定包络特性;OFDM-BPSK-LFM一体化波形的距离分辨力不会随着子载波数量增加而恶化,但速度分辨力随着子载波数量的增加而受到很大影响,不适宜用于高速运动状态下多目标的速度检测;OFDM-MSK-LFM波形可承载更多的子载波,适应复杂场景下的多载波雷达探测需求。本文方法为不同应用场景的一体化波形选择提供了参考。
关键词
太赫兹
雷达-通信一体化
正交频分复用
恒包络波形
模糊函数
Keywords
terahertz
joint radar and communication waveform
Orthogonal Frequency Division Multiplexing
constant envelope
Ambiguity Function
分类号
TN928 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
光纤耦合器精细结构的热激励表征及缺陷分析(特邀)
6
作者
张登峰
温坤华
机构
广东工业大学
物理与光电工程学院
出处
《红外与激光工程》
2025年第4期287-293,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFB3205200)。
文摘
光纤耦合器广泛应用于光通信、光传感、航空航天、能源、交通、医疗等领域中,其性能与可靠性直接决定了各类光纤系统的性能。提出了一种光纤耦合器内部精细结构测试与缺陷分析方法。通过对光纤耦合器加载较宽范围的温度激励,将器件内部不可见的精细结构转换为光纤所受的热应变分布;再使用光频域反射计以毫米级的超高空间分辨率观测光纤沿线应变,进而反演光纤耦合器内部结构,并进一步通过应变分布畸变特征识别胶层缺陷,实现器件缺陷分析与质量评价。该方法具有高精度、无损的优势,且能够广泛适用于光纤耦合器、波分复用器等众多无源器件,为其缺陷成因分析、失效机理研究提供了有效测试手段,可以支撑其器件性能与可靠性的进一步提升。
关键词
光无源器件
光频域反射计
精细结构测量
无损检测
Keywords
optical passive components
optical frequency domain reflectometry
fine structure measurement
non-destructive measurement
分类号
TN29 [电子电信]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于10 km弱耦合七芯光纤的信能共传技术
杨海林
王珊
彭迪
张振荣
向梦
付松年
李建平
秦玉文
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
基于传输矩阵的公里级多模光纤计算成像技术(特邀)
马梓豪
刘淏天
叶建伟
徐毅
秦玉文
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
3
光纤陀螺光路热致零漂误差机理与抑制方法
张天乐
温坤华
张翔
林蹉富
杨军
《弹箭与制导学报》
北大核心
2024
0
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职称材料
4
太赫兹噪声源研究进展
刘丽娟
秦菲菲
孙粤辉
刘文杰
王云才
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024
0
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职称材料
5
太赫兹频段OFDM一体化波形的雷达探测性能分析
徐利民
付松年
彭迪
秦玉文
《太赫兹科学与电子信息学报》
2024
0
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职称材料
6
光纤耦合器精细结构的热激励表征及缺陷分析(特邀)
张登峰
温坤华
《红外与激光工程》
2025
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职称材料
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