适用于同步光码分多址通信系统的同步光码及其全光可调编/解码器

异步光码分多址通信系统,要求用户地址码具有好的循环自相关和互相关特性,因此,系统中的用户数受到很大的限制;而对同步光码分多址通信系统,只要求光地址码是非循环相关意义下的准正交,从而可实现较大的用户数,因此具有广阔的应用前景.实现同步光码分多址的关键之一是同步光码的设计和可调光编/解码器的实现.本文介绍了同步光码的构造方法,给出了同步光码的构造过程,分析了码的容量,提出了全光可调同步光码编/解码器的实现方法.     

基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器

正交四相序列编码相比于二相序列具有更大的码字容量和更好的互相关特性,因此更适用于光码分多址(OCDMA)无源光接入网.提出并实现了一种基于超结构光纤光栅的正交四相光码分多址编/解码器.该编/解码器采用A族四相序列作为地址码,在制作的过程中仅需一个均匀相位掩模板即可实现编码功能,并且在性能上与传统工艺制作的编码器相当.为了与不同波长信道相匹配,提出了变信道编码技术,仿真结果表明采用该技术的编码器具有更高频谱效率,因此得到更好的编/解码性能.对一个码长63,长度4.1 cm的正交四相编/解码器进行了信息速率为2.5 Gb/s.码片速率为156 Gchip/s的编/解码实验,取得了较好的编/解码效果.     

基于联合编码调制的调光控制方案实现

针对可见光通信系统中闪烁抑制与调光控制功能的实现,提出了一种采用联合编码调制进行调光控制的方法。该方法利用脉冲宽度调制(PWM)匹配数据帧内与帧间的占空比,同时结合游程长度受限编码(RLL)实现闪烁抑制;通过分别采用多脉冲位置调制(MPPM)和重叠脉冲位置调制(OPPM)实现光强调节,以满足功率效率或频谱效率需求。理论分析表明,与典型的可变脉冲位置调制(VPPM)相比,占空比为0.9的MPPM的归一化功率可节省2.24dB,而占空比为0.5的OPPM的频谱利用率高出0.8bps/Hz,即OPPM具有较高的频谱效率。此外,基于FPGA平台开发实现提出2种调制方案,实验结果验证了联合调制调光方案可以在保证数据有效传输的条件下抑制光源闪烁并可进行高精度的调光控制。     

基于热膨胀效应的可调光功率分束器设计

可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件,其光功率输出具有动态可调控特性,诸多光子系统对其有着广泛需求.本文基于空隙槽型Y分支波导结构,利用热膨胀效应,提出了一种新型可调光功率分束器实现方法,通过调控温度来改变分支处空隙槽的宽度,以实现其分支波导的光功率输出的动态变化.采用有限元方法,对其热膨胀形变和光学性能进行了模拟分析.其模拟结果表明,该器件能实现大范围光分束调控,且对波长和偏振态依赖性低;同时,该器件具有结构简单、易于设计和制作、易于调控等优点,这种新型器件在各种光子系统中具有重要应用前景.     

基于三波导耦合的聚合物电光可调光衰减器

可调光衰减器(VOA)是密集波分复用(DWDM)网络中的重要器件之一,它的一个重要应用是实现多通道间的功率均衡。提出了一种基于三波导耦合结构的聚合物电光可调光衰减器的设计方案,即利用两个旁侧波导耦合掉主通道波导中的光,从而达到衰减的目的。并运用束传播法(BPM)对该器件进行了相关性能的模拟、分析及优化,使得该结构衰减达到60 dB,驱动电压为11.3 V,插入损耗为0.48 dB。该结构有效的降低了驱动电压,并使该结构的高衰减可调光衰减器得以实现。     

带有反馈稳定控制的全光纤可调光滤波器

本文研制了带有反馈稳定控制的全光纤可调光滤波器,并从理论上进行了推导和分析.实验结果与理论分析完全相符.最后,讨论了该器件的一些可能的应用.     

纠错编码对多速率OCDMA系统性能的改善

将纠错编码(ECC)和素数跳频码技术结合起来,研究了基于纠错编码的多速率OCDMA系统的结构方案,并对未进行纠错编码的多速率OCDMA系统及经过纠错编码的多速率OCDMA系统的误码性能进行了模拟分析和比较。结果表明:如果两系统使用相同码长的光地址码,则经过纠错的编码系统同未经过纠错的编码系统相比,其误码率有了明显的改善;在保持两系统信息传输速率和码片间隔相等的条件下,恰当地选取纠错编码系统的码长,不仅误码性能可得到改善,而且可降低编码器和解码器的制作难度和成本。     

光纤直接耦合微加工型可调光衰减器

设计研制了一种新型小体积, 低成本的光纤直接耦合微加工型可调光衰减器. 该器件采用电磁微线圈驱动柔性框架上的活动光纤微位移实现信号功率衰减变化, 驱动电压为0~8 V, 工作范围0~65 dB, 动态时间响应小于2.3 ms. 器件构造工艺主要使用了CNC高精度雕刻和激光点焊封装技术. 利用有限元单元法进行器件理论分析, 并报告了其测试性能.     

用于步进啁啾光纤光栅的掩模板原理和设计

本文提出了用于步进啁啾光纤光栅制作的相位掩模板的原理和设计;最后,作为在OCDMA编/解码器中的应用,阐述了对步进啁啾光纤光栅进行强度调制地址码编码的实现方法.     

基于铁电材料P(VDF-TrFE)调控的多级光突触晶体管

利用有机材料PDVT-10中固有的持续光电导效应,结合铁电材料P(VDF-TrFE)提供的极化电场,通过调整铁电材料的极化强度来实现对光突触器件驰豫特性的调控。模拟了突触的短期可塑性、双脉冲易化性等基本功能,并进一步实现了多级、可调光突触。此外,持续光电导效应的驰豫现象与生物突触中Ca~(2+)的流动特性相类似,可以更好地模拟生物突触行为。研究结果为开发可调光突触提供了一个新的思路。     

基于光码分多址技术的塑料光纤接入网探讨

本文通过对多信道光接入网复用和多址接入方式的分析,提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤接入网结构,同时给出了适合于多媒体信息业务传输的控制协议以及低成本的硬件实现方案,为实现光接入网的最终目标即光纤到办公室(FTTO)或光纤到家庭(FTTH)提供了一条有效的途径.     

一种用于塑料光纤接入网的多优先级控制协议设计

提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤接入网的多优先级控制协议.由于受传输误码率的限制,常规的光码分多址系统只允许有限个用户传输数据或接入网络,为了解决用有限的码字来实现多于码字数目的多媒体工作站间的信息通信,这种多优先级的控制协议通过使用预约和随机分配算法可以有效地解决信道冲突和目的地址的冲突问题, 该协议可以支持多媒体信息传输中各类信息不同的时间延迟要求.另外,在该接入网中,每个光网络单元均设有两套光编码器和光解码器,一套用于控制信道,另一套用于各个数据信道.利用本文提出的协议对塑料光纤接入网的网络吞吐量和平均延时时间进行了数值分析和仿真实验,结果证明了这种多优先级控制协议的有效性和高效性.     

基于光码分多址技术的塑料光纤局域网动态控制协议设计与仿真

本文提出一种基于光码分多址(OCDMA)技术的塑料光纤局域网的动态控制协议,用有限的码字来实现多于码字数目的多媒体工作站间的信息通信,而且当工作站数目增加时无需重新对网络进行初始化,工作站可随时加入网络.该协议特别适合可变信息长度的多媒体通信网络,通过数值分析和仿真实验,证明该动态控制协议的有效性和高效性.     

A novel multipriority reservation protocol for plastic optical fiber access network

In this paper, a novel multipriority reservation protocol for plastic optical fiber access network based on optical code division multiplexing access (OCDMA) technology is proposed. Conventional OCDMA system only allows finite units to transmit and access simultaneously according to the number of channels. The protocol is proposed to resolve this problem. By using the reservation scheme and a distributed arbitration algorithm, channel collision and destination conflict can be avoided. The protocol can efficiently support the transmission of multimedia messages that require the different time-delays. At the same time, each optical network unit is equipped with a fixed optical encoder/decoder that is always tuned to channel for control and the tunable optical encoder/decoder that is tuned to any of channel for data. The network throughput and average delay have been investigated by numerical analysis and simulation experiments. It is shown that the multipriority reservation protocol in this POF access net     

Opto-VLSI-based tunable photonic RF filter

In this paper, an Opto-Very-Large-Scale-Integrated (Opto-VLSI) based tunable photonic radio frequency (RF) filter structure is proposed and numerically simulated. The structure comprises a reconfigurable Opto-VLSI processor capable of arbitrarily steering optical beams of different wavelengths, a diffraction grating for wavelength division demultiplexing, and high-dispersion fibres for true-time delaying RF-modulated wavebands. The proposed structure has the ability to generate arbitrary wavebands and weights for realizing any RF filter responses. The proof-of-concept of the tunable photonic RF signal processor is also experimentally demonstrated by tuning its free-spectral range and altering its shape factor through optical beam steering.     

多阶光存储的调制原理分析与编码设计研究

根据编码理论的状态切分算法，提出一种新型的8阶(1,3)游程长度受限码，在最小记录符上能够存储3.0比特的用户数据，并且编码与译码逻辑简明，可用于未来高密度多阶游程长度调制光盘系统.     

Fast frequency modulation optical code division multiple access communication system

An optical fast frequency modulation code division multiple access communication system is proposed. In this system, an electrically controlled tunable optical filter (TOF) is used to encode the modulated broadband light source. The code depends on the function set to the controller. Two-dimensional code named functional code is also proposed based on a shifted sine function. The function defines the dynamic coding pattern of the central wavelength of the transmitted narrowband optical signal. Thus, the system will allow for an easy reconfiguration of the transmitter without the need for sophisticated encoder. At the receiver, a synchronized TOF with the same function is used as a decoder. The performance of this system is shown to be better compared with a fast frequency hopping and a spectral amplitude coding systems.     

基于光纤布拉格光栅编解码器的直接序列扩频跳频光码分多址系统

提出了一种混合直扩跳频光纤码分多址（DS／FH－OCDMA）系统的实现方法，该系统采用跳频素数码作为扩频码，运用了光纤布拉格光栅序列作为编解码器，并在解码器两端安置了双硬限幅器以提高系统的性能，理论分析和仿真结果表明，该系统具有大用户容量，高功率效率和低误码率等方面的优点。     

新型平面集成光学相关器设计与分析

基于微光学与二元光学技术,设计了一种新型的平面折叠式光学相关器,将相关器中组成4f系统的傅里叶变换透镜、全息匹配滤波器、输入面和输出集成到一个平面器件上,与另一平面偏振反射镜构成一个反射型的平面光学系统.讨论了相关器的系统结构设计、系统参数的设计,给出了具体的设计模型,计算出其体积可减小至约12 cm3.利用菲涅耳衍射数值模拟方法对系统的图像识别过程进行了仿真,得到了良好的相关输出结果,证实平面集成光学相关器具有很好的识别性能.