光相干探测的应用技术研究

介绍了光相干探测在不同技术领域的应用。通过各类具体实例讨论了光通信系统采用光相干探测技术可以增大通信容量,提高信号传输质量,光传感系统采用该技术可以提高信号探测灵敏度和发展多种多样的光传感模式,以及信号处理系统采用该技术可以改善信号处理性能。     

高速光纤通信系统中PMDE的设计与应用

文章用琼斯传输矩阵法研究了"偏振控制器+保偏光纤"模型仿真器的一阶偏振模色散(PMD)、二阶平行分量、二阶垂直分量及二阶PMD合矢量的统计特性.仿真器的段数越多,其一阶、二阶PMD的统计特性就越接近理论曲线,综合经济因素得出:实验室仿真一阶、二阶PMD特性时采用"3PC+3PMF"模型最为合适.这一结论给下一步的PMD补偿提供了基础.     

利用外差法对激光相干合成技术中相位的研究与实现

系统采用并联主振荡-功率放大的相干合成方案,实现光纤激光器的相干合成.外差法是通过实时探测和校正光路中相位的变化,从而使整个系统达到锁相输出的目的.主振荡激光器的波长为1064 nm,输出功率0-100 mW连续可调,光纤相位调制器采用铌酸锂相位调制器.声光移频器的移频量为70 MHz,精度可优于/λ20,相干合成效率≥80%,整个光路为全保偏光路.相位调制器实时控制2路信号的相位差,从而实现整个实验系统的相干合成输出.系统实现闭环控制后,2路光纤放大器的相位差为2π的整数倍,输出光强始终保持最强.该相干合成方案简单易行,性能稳定.     

基于OCDP的保偏光纤偏振模式耦合仿真及实验

光相干域偏振检测技术广泛应用于保偏光纤中的偏振模式耦合测量和分析。针对保偏光纤中的多点偏振耦合情况,传统的分析方法主要有光路逐点分析和光谱相干矩阵分析,这些方法计算量大且不利于计算机实现。从光波传播特点及宽谱干涉特点出发,研究了保偏光纤中多点偏振耦合的仿真技术和方法,并编写了专用程序进行仿真。利用扫描迈克尔逊实现了多偏振模式耦合的测量,仿真数据与实验吻合。研究表明：通过上述方法能简便、准确地生成多耦合点干涉条纹。从而为保偏光纤中多点偏振模式耦合干涉的测量和分析提供了重要的工具。     

空间相干光通信中本振光功率对信噪比的影响

为研究空间相干光通信的信噪比受本振光功率、探测器特性和光波偏振态的影响,对探测器在不同工作状态下以及光波偏振态变化时的信噪比进行了研究,讨论了在不同工作状态下探测器特性参数和本振光功率对信噪比的影响,并通过实验验证了本振光功率和光波偏振态对信噪比的影响。结果证明空间相干光通信中探测器特性参数限制了本振光功率的取值,实际最大信噪比小于理论值,最佳本振光功率大于理论值,且两光束的偏振方向越接近,输出信噪比越大,最佳本振光功率越小。     

匹配滤波在相干光纤通信系统中的特性研究

针对相干光纤通信系统中匹配滤波(如根升余弦滤波器)对系统的影响,文章在不同光学带宽、残余色散以及非线性情况下,对不同滚降因子Rf的系统特性进行了研究.文章分别仿真研究了256 Gbit/s偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)信号在光学带宽为33、50及100 GHz时的传输特性、残余色散在-300～300 ...     

阵列光束的偏振方向对其相干合成远场光强分布的影响

理论推导了线偏振光纤激光器阵列相干合成远场光强分布的表达式,详细研究了激光器的偏振方向对相干合成远场图样分布、中心主瓣的角宽度以及相干合成远场条纹可见度的影响.阵列光束偏振方向的不一致会使相干合成远场光强的峰值功率下降,中心主瓣的宽度增加,远场光强分布有本底漂移,远场条纹可见度下降.     

采用NPRO光源的零差相干光通信实验

在空间相干光通信应用中,针对传统激光器线宽较宽、相位噪声大、易导致锁相环路失锁的问题,研制了单频Nd:YAG非平面环形（NPRO）激光器,其线宽小于1 kHz,相对强度噪声（RIN）低于-150 dB/Hz,具有窄线宽、低噪声的特点。搭建了光锁相环路,在信号光功率-67 dBm的情况下实现了两台NPRO激光器的相位锁定。在此基础上开展了信号频率为10 MHz和1.25 GHz的模拟通信实验,在信号光功率分别为-60 dBm和-53 dBm时可观测到较理想的眼图。在2.5 Gbps数字通信实验中,接收灵敏度达到-50 dBm,此时误码率为3.210-6。系统灵敏度可接近量子极限,明显优于传统的IM/DD方式,是一种适合长距离、大容量传输的空间通信方式。     

渐变芯各向异性光纤零偏振模色散的预言

本文用一阶微扰理论研究渐变芯各向异性光纤的偏振特性。结果表明,在单模区域,如果芯层和包层的材料双折射异号,那么零偏振模色散总是能达到。这项研究从理论上给出一个新的方法,设计具有零偏振模色散的色移保偏光纤。     

光纤通信扩容技术展望

本文着重从单模光纤、保偏光纤、相干光传输和光波分复用等方而叙述了光纤通信扩容技术。并对影响光纤通信的传输距离和色散问题也作了分析。     

国际上光纤通信技术发展的新趋势

光纤通信技术具有广阔的应用前景。为扩大光纤通信技术的应用领域,必将对光纤通信技术的发展提出一系列的新要求。本文拟从光纤、连接技术、光源和探测器、光电子集成、光调制器和转换器等五个方面来具体阐述国际上光纤通信技术发展的新趋势。     

类矩形保偏光纤应力双折射分析

采用有限元方法对“类矩形”保偏光纤的应力双折射进行了分析,给出了保偏光纤横截面上的应力分布图形及应力双折射分布曲线;应用全矢量电磁场有限元方法,计算了保偏光纤的两个偏振模场的分布、传输常数及模式双折射.在给定模拟条件下,纤芯的应力双折射约为 3. 33×10-4,其模式双折射约为 3. 72×10-4.计算结果表明,这种“类矩形”保偏光纤与其它保偏光纤相比,有几个明显的优点,即有更佳的应力传递效果、均匀的应力场分布、更大的应力双折射.