布里渊相移-增益比分布式光纤传感研究进展(特邀)

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作者 李宗雷 何海军 +3 位作者 周银 邹喜华 潘炜 闫连山 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第4期49-63,共15页

布里渊光纤传感器利用布里渊频移与光纤的温度及应变之间的线性关系实现分布式温度及应变传感。布里渊相移-增益比技术通过布里渊频移与布里渊相移-增益比之间的线性关系直接映射布里渊频移,相比于常规的扫频拟合方法可大幅度降低扫频... 布里渊光纤传感器利用布里渊频移与光纤的温度及应变之间的线性关系实现分布式温度及应变传感。布里渊相移-增益比技术通过布里渊频移与布里渊相移-增益比之间的线性关系直接映射布里渊频移,相比于常规的扫频拟合方法可大幅度降低扫频次数和原始数据量,进而提升传感器实时性。布里渊相移-增益比技术的实施需要借助相干探测技术同时获得布里渊增益和相移,更高的增益及相移测量精度可以获得更高的传感精度。首先,回顾了过去十余年相干探测技术在实现高精度布里渊增益及相移测量方面的进展,包括光纤群速度色散抑制、光纤群时延波动消除、以及信号源幅度和相位噪声消除等。进一步,阐述了布里渊相移-增益比技术的主要优势,这些技术优势不仅提升了布里渊光纤传感的精度及可靠性,还大幅提升了测量速度。基于这些进展,布里渊相移-增益比技术为大型基础设施温度、应力应变的高精度实时监测提供了新途径,有望推动布里渊分布式光纤传感技术在各领域的实际应用。 展开更多

关键词 布里渊分布式光纤传感 布里渊相移-增益比 边沿辅助技术 相干探测

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多维光纤通信系统性能监测技术 被引量：11

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作者 蒋林 易安林 +3 位作者 盘艳 闫连山 潘炜 罗斌 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期542-558,共17页

目前光纤通信系统正朝着超高速、大容量、动态化方向快速发展,新的维度和复用方式以及更加复杂的体系架构对光纤传送网安全可靠运行提出了巨大的挑战.多维光纤通信系统中的性能监测技术能对系统所受损伤进行监测与预警,为自适应补偿、... 目前光纤通信系统正朝着超高速、大容量、动态化方向快速发展,新的维度和复用方式以及更加复杂的体系架构对光纤传送网安全可靠运行提出了巨大的挑战.多维光纤通信系统中的性能监测技术能对系统所受损伤进行监测与预警,为自适应补偿、传输质量评估和网络资源优化等提供信息来源和管理依据,对提升光纤传送网运行和管理水平具有重要的科学意义和社会意义.该文首先重点介绍色散参量监测、非线性参量监测、调制格式参量监测等多个参量监测的研究现状,随后讨论并分析了多维光纤通信系统性能监测技术的发展趋势.未来性能监测技术将朝着精细化、一体化、智能化、多参量同步监测等方向发展. 展开更多

关键词 光性能监测 色散监测 非线性监测 调制格式监测

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超高速全光信息处理 被引量：1

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作者 闫连山 陈智宇 姜恒云 《中兴通讯技术》 2011年第6期32-37,共6页

P比特级光交换网络的发展,要求网络在传输、复用和交换方式上具有灵活性、多样性和高效性,因此基于超高速全光信息处理的网络功能存在较大价值。利用不同光子材料非线性效应(SPM\XPM\FWM等)已成功实现了组播、码型变换、逻辑门等不同的... P比特级光交换网络的发展,要求网络在传输、复用和交换方式上具有灵活性、多样性和高效性,因此基于超高速全光信息处理的网络功能存在较大价值。利用不同光子材料非线性效应(SPM\XPM\FWM等)已成功实现了组播、码型变换、逻辑门等不同的全光信息处理单元技术,其中高非线性光纤以其易与现有光纤网络相融合和成本相对较低等特点而具有较大潜力。在总结光信息处理的相关研究进展的基础上,文章重点介绍了偏振复用(PDM)系统中的高速全光信息处理技术,包括基于自相位调制效应(SPM)的全光再生和基于交叉相位调制效应(XPM)的波长转换实现。 展开更多

关键词 光信息处理 偏振复用 全光再生 波长变换 高非线性光纤

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全双工光载无线隧道通信系统 被引量：6

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作者 王侯军 闫连山 +4 位作者 叶佳 潘炜 邹喜华 罗斌 李沛轩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第4期239-243,共5页

鉴于长距离隧道内复杂的无线传输环境,传统通信技术不能满足旅客高质量的通信需求,提出了一种基于波分复用无源光网络的光载无线(RoF)分布式隧道通信系统。采用波分复用技术实现不同业务在光域的物理隔离,协同分布式天线技术,在隧道内... 鉴于长距离隧道内复杂的无线传输环境,传统通信技术不能满足旅客高质量的通信需求,提出了一种基于波分复用无源光网络的光载无线(RoF)分布式隧道通信系统。采用波分复用技术实现不同业务在光域的物理隔离,协同分布式天线技术,在隧道内部提供高频无线接入,提升系统带宽的同时解决了隧道内部信号急剧衰减的问题。通过实验搭建了全双工的光载无线试验平台,实现了用光学的方法产生和传输载频为24GHz的16/64QAM矢量信号,并且通过测量上下行链路的EVM值验证了方案的可行性。 展开更多

关键词 光通信 隧道通信 光载无线 波分复用无源光网络 分布式天线系统

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基于逆散射方法的光纤非线性预补偿技术研究 被引量：2

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作者 熊文涛 盘艳 蒋林 《光通信技术》 北大核心 2016年第11期20-22,共3页

针对光纤通信系统中克尔非线性效应引起的信号畸变,对非线性频域内信号的预补偿方案进行了研究。在理想条件以及非理想条件(附加损耗,ASE噪声)下,预补偿处理后的信号都能较好地缓解非线性效应。

关键词 光纤通信 非线性效应 数字信号处理 逆散射 预补偿

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直调型正交频分复用多模光纤链路性能研究 被引量：2

6

作者 陈天华 潘炜 《光通信研究》 北大核心 2010年第3期20-22,36,共4页

正交频分复用(OFDM)技术可应用在多模光纤(MMF)通信系统中实现短距离高速信息传输。文章提出利用光学角谱法计算MMF模式色散,结合OFDM原理构建直接调制型MMF传输的理论模型,并且数值分析了传输速率和误码率(BER)等系统重要性能指标。计... 正交频分复用(OFDM)技术可应用在多模光纤(MMF)通信系统中实现短距离高速信息传输。文章提出利用光学角谱法计算MMF模式色散,结合OFDM原理构建直接调制型MMF传输的理论模型,并且数值分析了传输速率和误码率(BER)等系统重要性能指标。计算结果表明,系统接收机BER为10-3时,对应同步光纤网络中的信号带宽标准OC-768(40 Gbit/s)信号,其传输距离可达2.5 km以上。 展开更多

关键词 光通信 多模光纤 正交频分复用 角谱

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基于光纤的RZ-DPSK全光再生技术的研究 被引量：2

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作者 张婧 潘炜 《光通信研究》 北大核心 2010年第2期1-3,59,共4页

文章针对基于光纤自相位调制(SPM)效应和四波混频(FWM)效应的全光再生技术,分析了归零差分相移键控(RZ-DPSK)调制信号在SPM效应下再生的局限性,指出只有将相位调制转换为幅度调制才可用此方法实现;同时研究了利用FWM效应实现再生时,在... 文章针对基于光纤自相位调制(SPM)效应和四波混频(FWM)效应的全光再生技术,分析了归零差分相移键控(RZ-DPSK)调制信号在SPM效应下再生的局限性,指出只有将相位调制转换为幅度调制才可用此方法实现;同时研究了利用FWM效应实现再生时,在保证转换效率的前提下泵浦光和信号光波长与零色散波长之间需要满足的关系,以得到适合再生的转移函数。 展开更多

关键词 全光再生 归零差分相移键控 自相位调制 四波混频

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高铁车厢内RoF无线宽带接入及其电磁环境研究

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作者 雷雳 邹喜华 卢冰 《光通信研究》 北大核心 2015年第3期75-78,共4页

首先提出一种基于RoF（光载无线）技术在高铁车厢内实施分布式宽带无线接入的方案,该方案具有低发射功率、分布式微小区覆盖和多接入点等特点;随后,利用FDTD（有限差分时域）算法软件建立了一套高铁车厢电磁环境分析模型,对宽带接入环... 首先提出一种基于RoF（光载无线）技术在高铁车厢内实施分布式宽带无线接入的方案,该方案具有低发射功率、分布式微小区覆盖和多接入点等特点;随后,利用FDTD（有限差分时域）算法软件建立了一套高铁车厢电磁环境分析模型,对宽带接入环境下车厢内的电磁辐射进行了分析;通过对比RoF分布式方案和传统无线接入系统发现,RoF无线接入系统能够在产生更小功耗的同时降低车厢内耦合电场强度4~6dB,从而有效降低了对车载设备的电磁干扰。 展开更多

关键词 光通信 光载无线 无线接入系统 电磁环境

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对2R全光再生器时间抖动抑制的研究

9

作者 张振 潘炜 《光通信研究》 北大核心 2012年第5期40-42,共3页

研究了利用二次再生结构来抑制光纤自相位调制全光再生器引起的时间抖动。根据转移函数的输出特性,分析了A-A、B-B和C-C 3种类型的二次再生器对时间抖动抑制的性能,并利用分布傅里叶算法进行了仿真。理论和数值结果表明:C-C结构的二次... 研究了利用二次再生结构来抑制光纤自相位调制全光再生器引起的时间抖动。根据转移函数的输出特性,分析了A-A、B-B和C-C 3种类型的二次再生器对时间抖动抑制的性能,并利用分布傅里叶算法进行了仿真。理论和数值结果表明:C-C结构的二次再生器对时间抖动抑制效果最好,B-B型次之,而A-A型则会加剧再生信号的时间抖动。造成二次再生器对抑制时间抖动性能差异的主要原因是,第一级再生器会通过输出脉冲幅度的变化对第二级再生器的时间抖动造成影响。 展开更多

关键词 光纤通信 全光再生 自相位调制 时间抖动 转移函数

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基于一维光子晶体的角度选择吸波体

10

作者 陆亚东 张先涛 《光通信研究》 北大核心 2016年第6期42-45,共4页

提出了一种基于一维PC（光子晶体）的角度选择吸波结构,通过级联若干周期长度不同的PC,裁剪其光子带隙使得该吸波体波矢的实部和虚部仅在布鲁斯特角处有解,在380-700nm波段（全可见光波段）对以布鲁斯特角入射的p极化入射光实现了角度... 提出了一种基于一维PC（光子晶体）的角度选择吸波结构,通过级联若干周期长度不同的PC,裁剪其光子带隙使得该吸波体波矢的实部和虚部仅在布鲁斯特角处有解,在380-700nm波段（全可见光波段）对以布鲁斯特角入射的p极化入射光实现了角度选择吸收,并且角度选择宽度小于5°。仿真结果表明,该吸波体对以布鲁斯特角入射的入射光的吸收率达99%以上,实现了完美吸收。以上结构能实现定向吸收,在太阳能转换等领域具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 光子晶体 角度选择 布鲁斯特角 吸波体

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两种双频ROF系统模型的分析与比较 被引量：2

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作者 刘婷 潘炜 +1 位作者 闫连山 罗斌 《光通信研究》 北大核心 2010年第2期56-59,共4页

文章对两种双频率波段的光纤无线通信(Radio-Over-Fiber,ROF)系统模型进行了仿真分析。首先基于文献实验,实现了使用一个马赫-曾德调制器直接调制双频率波段的ROF系统模型,然后改为使用两个马赫-曾德调制器分别调制两个波段的系统模型... 文章对两种双频率波段的光纤无线通信(Radio-Over-Fiber,ROF)系统模型进行了仿真分析。首先基于文献实验,实现了使用一个马赫-曾德调制器直接调制双频率波段的ROF系统模型,然后改为使用两个马赫-曾德调制器分别调制两个波段的系统模型。结果表明,在误码率BER=10-9,光纤长度为55 km的情况下,对于40 GHz频段,改进后的系统比改进前的系统性能提高5 dBm;从敏感度曲线上也可以看出,改进后的系统性能更稳定。 展开更多

关键词 马赫-曾德调制器 双频率波段 光纤无线通信 误码率 敏感度

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基于FFTW算法的M-Z周界防护系统 被引量：2

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作者 廖俊 张志勇 +3 位作者 邵理阳 闫连山 王鹏翔 喻劼 《光通信研究》 北大核心 2015年第4期37-38,75,共3页

采用FFTW(西方快速傅里叶变换)算法实现了两路接收信号的快速互相关计算,提高了M-Z(马赫-曾德)周界防护系统定位的实时性。搭建了M-Z周界防护实验装置,在6km光缆上进行了振动信号定位测试。在20 MHz采样率条件下实现了21m的定位精度,定... 采用FFTW(西方快速傅里叶变换)算法实现了两路接收信号的快速互相关计算,提高了M-Z(马赫-曾德)周界防护系统定位的实时性。搭建了M-Z周界防护实验装置,在6km光缆上进行了振动信号定位测试。在20 MHz采样率条件下实现了21m的定位精度,定位计算时间小于0.5s。实验结果表明,此算法与传统FFT(快速傅里叶变换)算法相比,计算速度显著提高。 展开更多

关键词 西方快速傅里叶变换 周界防护 马赫-曾德 互相关算法

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面向集群服务器大规模并发的改进负载均衡调度系统 被引量：3

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作者 杨越 闫连山 +1 位作者 张志勇 李赛飞 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2013年第12期54-56,60,共4页

对常规的服务器集群架构进行了改进,提出了决策器的概念,并由决策器训练调度序列;同时根据自适应小生境遗传算法提出了适应特征值作为适应值的评价标准,并合理地应用于负载均衡调度系统中.本文搭建网络环境模拟大并发测试,实验数据与分... 对常规的服务器集群架构进行了改进,提出了决策器的概念,并由决策器训练调度序列;同时根据自适应小生境遗传算法提出了适应特征值作为适应值的评价标准,并合理地应用于负载均衡调度系统中.本文搭建网络环境模拟大并发测试,实验数据与分析表明,本方案的系统平均响应时间仅为2ms,同时错误率趋近于0,相比改进前服务器更均衡地利用,系统性能更稳定. 展开更多

关键词 负载均衡 小生境遗传算法 动态轮询

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CCD光电测量信号的高速传输与控制设计 被引量：4

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作者 金涛 罗斌 《现代电子技术》 2011年第18期142-145,152,共5页

提出一种以电荷耦合器件(CCD)TCD1703C为感光元件的光电测量信号高速传输与控制设计方案。CPLD(EPM240)作为整个传输系统的控制核心,主要完成线阵CCD驱动时序的产生、高速A/D芯片(THS12082)的初始化与采样控制以及FIFO(SN74V273)缓存数... 提出一种以电荷耦合器件(CCD)TCD1703C为感光元件的光电测量信号高速传输与控制设计方案。CPLD(EPM240)作为整个传输系统的控制核心,主要完成线阵CCD驱动时序的产生、高速A/D芯片(THS12082)的初始化与采样控制以及FIFO(SN74V273)缓存数据的复位配置;并通过USB 2.0(CY7C68016A)接口的GPIF接口模式完成控制信号的发送以及实现采集系统与计算机之间的数据高速传输。描述了CPLD的逻辑控制软件设计流程及USB固件、软件设计方案及思想,通过多次软件和实验室测试仿真表明,该设计已满足多种光电测量的硬件数据采集卡要求。 展开更多

关键词 CCD CPLD USB 光电信号传输与控制

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色散效应对光纤自相位调制全光再生器性能的影响

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作者 张婧 潘炜 +1 位作者 闫连山 罗斌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1181-1186,共6页

针对基于光纤自相位调制效应的全光再生技术,分析了色散效应对再生器转移函数和Q因子改进量的影响以及再生器中色散和自相位调制的相互作用,提出一种通过改变再生器光纤结构实现转移函数平坦区改善的方法。数值结果表明:全光再生器中色... 针对基于光纤自相位调制效应的全光再生技术,分析了色散效应对再生器转移函数和Q因子改进量的影响以及再生器中色散和自相位调制的相互作用,提出一种通过改变再生器光纤结构实现转移函数平坦区改善的方法。数值结果表明:全光再生器中色散会抑制自相位调制引起的频谱展宽,使Q因子改进量减小;对于色散,非线性系数和长度等参量不同的光纤介质,如果色散与长度的乘积与最大非线性相移的比值一定,再生器的性能基本不变;在两段高非线性光纤间增加适当长度色散补偿光纤,可以改善转移函数平坦区,使平坦区范围显著增加。 展开更多

关键词 光纤通信 全光再生 色散 自相位调制 Q因子改进量

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一种用于宽带城域网的波长适配器

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作者 邱清竹 罗斌 潘炜 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2008年第12期11-13,共3页

提出了一种由光收发器、时钟数据再生电路、8×8交叉矩阵、控制单元及性能单元组成的波长适配器(WLA),并对本方案所提出的WLA建立了单元测试和简单光传输测试系统实验平台。实验结果表明,该WLA支持同步数字体系(SDH)和千兆以太网(GE... 提出了一种由光收发器、时钟数据再生电路、8×8交叉矩阵、控制单元及性能单元组成的波长适配器(WLA),并对本方案所提出的WLA建立了单元测试和简单光传输测试系统实验平台。实验结果表明,该WLA支持同步数字体系(SDH)和千兆以太网(GE)等多种速率光信号的波长转换,各项指标均优于波长转换器的光接口参数的规范要求。 展开更多

关键词 宽带城域网 粗波分复用 波长适配器 多速率光信号

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双M-Z光纤干涉仪中随机生成数偏振控制算法

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作者 黄微卫 张志勇 邵理阳 《光通信研究》 北大核心 2016年第5期8-11,74,共5页

采用基于两路检测信号相关系数的随机生成数算法,通过偏振控制器对输入偏振态进行调节,解决了双M-Z(马赫-曾德)光纤传感系统中出现的偏振相位偏移问题,改善了两路检测信号的相关性。对随机生成数算法的可行性及其3个重要参数进行了分析... 采用基于两路检测信号相关系数的随机生成数算法,通过偏振控制器对输入偏振态进行调节,解决了双M-Z(马赫-曾德)光纤传感系统中出现的偏振相位偏移问题,改善了两路检测信号的相关性。对随机生成数算法的可行性及其3个重要参数进行了分析讨论。实验结果表明,算法执行5min可搜索到邦加球的绝大部分区域,具备全局搜索能力,并且通过合理地设置随机生成数算法的参数,可使系统在3min左右搜索到偏振态的最佳位置,使两路检测信号的相关系数保持在0.9左右,恢复两路检测信号的良好相关性。 展开更多

关键词 双马赫-曾德干涉仪 相关系数 随机生成数算法 偏振控制

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