混沌光通信与OC-48光纤通信的波分复用

数值证实并分析了混沌激光通信与现行光通信的波分复用传输,对于100 GHz的信道间隔,混沌激光通信系统实现了传输速率为1 Gbit/s数字信号的保密传输,现行光通信系统实现了传输速率为2.5 Gbit/s数字信号的传输.研究表明,当现行光通信中脉冲光信号的峰值功率不超过17 dBm时,混沌激光通信可在传输距离80 km内实现并行传输.此外,当现行光通信中脉冲光信号的峰值功率为7 dBm时,系统接收到的信号质量受混沌激光通信的干扰很小,当光纤传输距离从80 km增加到160 km时,对应的眼图开启度从82% 关键词： 混沌光通信 混沌同步 波分复用 信道串扰     

距离选通成像系统分辨力模拟测试装置的设计

距离选通成像系统采用的是脉冲激光主动照明与ICCD选通技术相结合的方法。为了在室内模拟测试在一定大气条件下距离选通成像系统的分辨力,设计了一套模拟测试装置。以辐射传输理论为基础,建立了大气距离选通成像系统后向散射光和信号光的模型。该模型给出了后向散射光和信号光在光电阴极面上照度随时间的变化规律。采用两个模拟光源,分别模拟了信号光和后向散射光。采用阴极面等效辐射照度法,给出了模拟光源功率的方法。以S 20光电阴极的像增强器与CCD的耦合为例,计算了模拟光源的功率。     

月地光通信的链路设计(英文)

光通信技术可以满足未来深空探测对较大带宽的需求,因此光通信技术具有很好的应用前景.本文主要对月地光通信的链路进行了设计,从而实现月地通信链路中数据的大容量传输.首先,文中对月地光通信系统链路中主要参数设计进行仿真分析,主要包括信号光的接收功率、链路容量,以及收发天线增益和信息空间损耗的近似计算.另外还对脉冲位置调制下的信息传输效率和带宽利用率进行了仿真分析.结果表明,收发天线的直径和信息帧的时隙数对通信的影响较大,在通信的过程中需要对其进行优化设计,并且光源波长的选择也要合理.因此,本文的研究对实际的月地光通信链路设计具有一定的理论指导意义.     

激光器频率稳定性的分析优化

在相干光通信中,激光器的频率稳定性是相当重要的,压缩光源的频率噪声不仅可以降低通信的误码率,而且能够增大系统的安全传输距离,以此提高通信质量。而且在其它领域低频率噪声光源也应用广泛。将正弦调制信号加载到激光器电流调制端口进行波长调制,以乙炔气体的吸收线作为频率参考将激光器频率锁定在乙炔吸收线上,利用单光子波长调制技术实现对DFB激光器的频率锁定。     

光纤通信讲座 光纤通信中的物理器件

无论哪种形式的先纤通信系统,都是由若干个有源和无源器件组成.例如,在巳实用化的 IM/DD通信系统中(如图 1所示),除传输光纤外,还应有以下几个重要组成部分:第一,光源,它作为通信的载波发生器工作,并且将待传送的信号加到光载波上;第二,光探测器,它作为光电解调器工作,将通过光纤传来的信号从光载波中解调出来,并且转涣成电信号形式输出:第三,光耦合器,通过它,一方面将光源发出的光载波耦合到光纤中,另一方面又将光纤尾端输出的光载波耦合给光探测器.此外在实际光纤通信系统中,一些光开关、光分路器、光隔离器、光衰减器等也是不可缺少的[…     

基于散斑检测的逆向调制光通信

为了解决长距离逆向调制光通信系统中弱信号难以检测的难题,将散斑检测方式用于逆向调制光通信中,实现对逆向调制端弱小光信号抖动的检测.设计了系统方案和检测原理,并实验完成了60m距离上1.3kHz数字信号的传输和330m距离上模拟话音的传输.该检测方式简单、便宜、易于模块化,在低速的逆向调制光通信系统中有较好的应用.     

LED作为收发元件的双向可见光通信系统方案及实现

随着可见光通信系统研究的不断发展,解决可见光通信上行通信链路缺失的问题日益引起重视。建立双向可见光通信系统,意味着在系统两端的收发器件上需要同时实现光电转换与电光转换。提出了以发光二极管(LED)同时作为光信号收发元件的实时双向可见光通信系统方案,设计了时分复用方式的LED双向工作控制机制,实现了双向可见光通信。在不同的收发端仰角下进行了实时双向通信系统的实验,实测结果表明本系统方案仅以LED作为光收发元件、不需严格对准和中继放大即可实现2 m以上距离、8 Mb/s速率的实时双向可见光通信。     

自由空间保密光通信的研究及其实现

利用Mie散射理论分析论证了自由空间光通信传输的光信号在信道外被截获的可能性。提出了两种适于自由空间光通信图像保密通信的方法,并对这两种方法的性能进行了比较。设计并研制了实验系统。利用所提出的方法实现了自由空间光通信的图像保密传输。     

利用电光FM调制抑制零级中心频带——实现超高频Radio over Fiber通信

提出了一种有效抑制零级中心频带方案,并证实了该方案的可行性,给出了基于该方案的单工Radio over Fiber (RoF)通信系统.通过光通信系统软件Optisystem5.0仿真模拟结果显示：光源发送功率为5 dBm,途中无光放大,24 GHz的超高频微波信号在色散系数为20 ps/nm/km、衰减系数为0.25 dB/km的单模光纤中传输,系统码元传输速率可达5 Gbit/s、传输距离15 km以上.     

水下无线光OOK信道误码率分析

现有的矢量辐射输运（VRT）理论无法分析有限孔径条件下水下无线光通信信道特征,因此VRT误码率计算结果并不能很好地与实际系统相符。在分析水下光OOK信号激光传输模型的基础上,根据水下有限孔径光信道的特征,对三类海水中可见光水下通信系统的误码率进行了仿真和评估。仿真结果表明,水下光OOK系统可靠视频传输距离上限分别为远洋108m,近海65m和海湾11m,该结果为水下实时高码率激光通信系统设计提供了参考。     

基于码移键控-光码分多址技术的光隐匿通信系统实验

为进一步提高光隐匿通信系统的安全性,提出了基于码移键控-光码分多址(CSK-OCDMA)技术的光隐匿通信方案,搭建了2.5Gb/s的实验系统。实验装置中采用低成本的分布反馈半导体激光器作为隐匿光源,宿主光源采用贴近波分复用(WDM)光网络实际的光波长转换板(OTU)。实验结果表明,隐匿信道可实现背靠背无误码传输,且隐匿信道的引入对宿主信道接收机灵敏度的影响仅为0.1dBm。在保证隐匿信道无误码传输的情况下,宿主与隐匿信号功率差最大可以达24.6dBm。加入前向纠错设备(FEC)后,实现了光隐匿通信系统100km无误码传输。     

自由空间无衍射光通信模拟系统及其传输性能

无衍射光的中心光斑直径相对于高斯光束较小且发散角为零,在自由空间光通信领域具有良好的应用前景。介绍了一种自由空间无衍射光通信模拟实验系统,它通过串口连接上位机,应用微处理器进行信号的调制与解调,采用双头脉冲间隔调制,无衍射光的发生使用圆锥透镜法,在接收端使用PIN光电二极管将光信号转换为电信号,再经过放大电路、整形电路和微处理器的解调,最后通过串口将数据传输给上位机。上位机通过对发送数据与接收数据的对比计算出误码率,进而给出整个系统的传输性能评价。在无衍射光的最大传输距离内,当比特率为9 600 bps时,该系统的误码率优于610-5。     

基于综合光学调制技术的光纤无线双向通信系统设计

提出并研究了一种使用单光源的光纤无线双向传输系统.该系统只需在中心站配置一个可调谐激光器,以产生频率恒定的激光光源,通过综合光学调制（频率调制、强度调制）技术将基带信号调制到光载波上,最终形成60 GHz毫米波下行信号|同时,相同的光载波在基站被重用,作为上行链路传输光源.系统结合光载波重用技术和综合调制技术特点,合理利用资源,基站结构更为简化.仿真结果表明,该系统可以将速率达2.5 Gbit/s的数据在单模光纤中双向传输20 km,功率代价小于0.5 dB,相对已有的技术方案,该传输系统在传输功率、传输距离、传输性能方面具有明显优势.     

光通信的未来生力军——光孤子通信

 自从1966年英籍华人高锟提出光纤通信的概念以来,光纤通信有了长足的发展,这种以光代电的传输手段是通信史上的一场深刻革命,在信息基础设施方面扮演着重要的角色。20世界90年代以后涌现出了一批极具生命力的光纤通信新技术,如光波分复用、光放大器、光孤子通信等。本文则主要介绍光孤子的产生,光孤子通信系统的构成、部件特点、主要技术和发展现状等。众所周知,在光纤通信中,其传输距离和传输速率受到光纤色散和非线性效应的影响,当色散和非线性效应单独作用时均会限制光通信系统的性能。色散使传输波形展宽,特别是高速传输会引起码元重叠产生误码.     

利用光纤维的测量

一、前言自从范·黑尔(Van Heel)发表了梯度折射律纤维以及利用这种纤维做成导象元件以来,光纤维主要用于传送光能和图像。传送图像的典型例子有挠性窥镜,像变换器,圆锥状纤维(像的放大缩小用),析像管(分像用)等等。虽然这些元件很少直接起测量传感器的作用,但是在组成图像测量装置方面起着重要的作用。在传送光能方面,光导己应用于照明系统或接收系统。另一方面,利用运载光能的光纤维通信,实用阶段已为期不远。由于低损失因而加快了实用化的进展,目前可在1公里以上的距离无中继地进行信息传递。这种光通信领域的研究成果,对计量工作也有所促进。光纤维在计量上的应用并非像光通信或图像传输那样引人视目,但也进行了有特点的研究。从单纯利用可挠性传光体这一特性的测量例子,     

非直视紫外光通信单次散射传输模型研究

依据Lambert定律建立了非直视紫外光通信系统单次散射传输模型。模型表明:大气传输中的两次斜向传输引入的大气透射比衰减,大气散射衰减和距离平方反比衰减是导致接收光功率随距离增加迅速衰减的主要因素。为便于实际计算,对建立的散射传输模型做了合理的计算简化,经实验验证简化后的传输模型计算结果与实验结果吻合较好。利用简化后的传输模型可以方便有效地计算出非直视紫外光通信接收机在不同距离下的接收功率和路径传输损耗,进而可以迅速、有效地计算和评估已知参数的非直视紫外光通信系统的极限工作距离。     

基于太阳能电池板的无线光通信与传能复合系统实验研究

为明确光载波无线传输系统中,复合传输相比单独传输的优越性,实验对比了单独传能、单独通信、复合传输三种结构在传输距离为0.1m、接收的光功率估值为3.5mW、光通信速率为1kbps时的输出特性.结果表明,单独传能系统在与电感串联的负载为4kΩ时,电池板输出最大功率为1.82mW,复合传输系统在与电感串联的负载为5kΩ时,电池板输出最大功率为2.1 mW,比单独传能系统高出15%;与电容串联的负载较低时复合传输系统输出信号波形发生畸变,优化负载后波形得以改善,相同条件下幅值比单独通信系统高出1.52V.     

用于实现散射介质中时间反演的数字相位共轭的相干性

抑制散射介质对光的散射,调控光在散射介质中的传输,是光通信、生物光子学、光镊等领域的重要课题.设计并实现了基于宽谱光源和数字相位共轭的可调控光在散射介质中传输的时间反演实验系统.实验获取了不同相干长度下物光和参考光束之间的光程差与干涉图样、相位图及时间反演信号之间的关系,分析了光源相干性对调控光在散射介质中传输的影响.实验结果表明,基于宽谱光源的相干特性和数字相位共轭技术,通过调节光程差能选择性获取同一散射角度及相同传输路径的光束的相对相位,再利用空间光调制器对参考光束进行调控,实现光束的反向传播,从而选择性实现对同一散射角度及相同传输路径的光的时间反演.     

贝尔实验室的光纤通信实验传输距离超过两万公里

贝尔实验室在美国圣迭戈举行的 1991年光纤通信会议(OFC’91)上报道了新的一轮Hero实验.在这些实验中,他们实现了传输距离超过两万公里的超高速光纤传输,其重大意义是不言而喻的,因为地球上任何两地之间的距离都不超过两万公里. 在美国新泽西州Holmdel贝尔实验室的N.S.Bergano等人完成了两个实验:在一个实验中,光信号以2.4 Gb/s的数据传送速率传输了21000km 多;在另一个实验中,光信号以5Gb/s 的数据传送速率传输了9000km.他们在这两个实验中让光信号反复通过一个循环圈.这个循环圈包括四个10dB的掺铒光纤放大器和三段变色散光纤,每段长…     

雾霾天气对紫外光通信的影响

在紫外光传输模型的基础上,基于米散射和瑞利散射理论,分析了大气分子和气溶胶粒子对紫外光的吸收和散射特性.利用蒙特卡洛方法仿真分析了良好、严重雾霾、极严重雾霾三种天气条件下的紫外光通信系统路径损耗和误码率.使用波长为255nm的"日盲"紫外LED及光电倍增管作为收发器件,发射信号采用10kHz和100kHz的方波信号,在三种不同天气情况下进行户外短距离紫外光通信实验.实验结果表明:在通信距离小于100m条件下,随着雾霾污染程度的加重,紫外光直视通信路径损耗逐渐增大,紫外光非直视通信路径损耗逐渐减小.在进行非直视紫外光通信时,发射光功率为0.6mW时,收发端仰角小于20°,通信距离小于40m,通信质量相对较好.