WDM多纤环网的优化设计

本文讨论了WDM多纤环网(MFR)的优化设计问题,为解决该问题提出了新的整数线性规划公式.所采用的优化目标是最小化平均结点端口数目,以此为优化目标可以保证所设计的多纤环网具有最大的经济有效性.利用所提出的算法,我们定量分析了采用不同路由方案(波长通道和虚波长通道)的几种MFR结构(单向和双向)的网络性能.本文所获得的结论可作为选择合适MFR结构的参考.     

基于柔性电路板单纤双向光纤组件的以太无源光网络单元研制(英文)

随着宽带接入技术的发展,以太无源光网络是光纤到户的一种备选方案.而光网络单元数量众多,其成本成为限制以太无源光网络技术实施的重要影响因素.本文提出了一种低成本以太无源光网络单元实现方式:采用带柔性电路板的单纤双向光纤组件直接安装在光网络单元的电路板上.为了验证弯曲柔性电路板的高速性能没有恶化,采用有限元方法仿真了弯曲柔性电路板的小信号响应.由于该方式没有独立的光收发模块,无法采用比特误码分析仪进行测试,因此提出了采用网络测试仪搭建光网络单元的光信号性能测试系统的方案并实现了对光信号的性能测试.结果表明:对于发射机,在0℃~70℃的范围内得到了超过10dB的消光比和1dBm的平均发射功率;对于接收机,估算灵敏度为-27dBm.     

基于双Σ形金属条的双向左手材料

提出了一种基于双Σ形金属条的双向型左手材料结构. 该结构由介质基板和两个反向对称放置在介质基板两侧的Σ形金属条构成, 在电磁波平行入射和垂直入射两种情况下, 都能够实现双负特性(ε<0, μ<0) . 通过利用HFSS软件仿真、等效参数提取, 分析验证了该结构在X波段具有双向特性和左手特性. 该结构的双向特性拓宽了电磁波的入射角度, 对左手材料的多维化和多向化发展提供了参考价值. 关键词： 左手材料 双Σ形金属条 双向     

基于透明介质成像的光学散射神经网络

近年来,随着神经网络的发展,多种光电神经网络框架相继提出,在图像和语音处理等方面表现出强大的应用潜力.设计一种新型的基于透明介质成像的光学散射神经网络框架.描述透明介质双向散射传播的物理特性,采用多层堆叠散射介质构建神经网络单层智能单元,并利用非线性光电材料薄膜实现非线性激活,级联单层智能单元构建深度网络物理模型;根据...     

基于单光子探测的高精度长距离光纤双向时间比对

在长距离光纤时间传递链路中,为了避免使用中继放大导致双向传输时延不对称以及引入附加的噪声,提出一种基于单光子探测的长距离光纤时间传递方案。将经过主端（从端） 1 pulse/s时间信号控制的激光脉冲序列作为发送信号,利用从端（主端）具有极高探测灵敏度的单光子探测器接收到达信号,并基于双向时分复用同纤同波时间比对方案得到双向光纤链路传输时延变化,进而根据时间相关单光子计数和高斯拟合的数据处理方式得到两端之间钟差的时间稳定度。为了实现单光子探测器在门控模式下对长距离光纤实验系统的长期测试,设计并实现了外部触发门控工作方式下动态调整的触发控制系统。通过利用光纤链路传输时延变化量,实现对门控触发信号的控制。350 km单模光纤和对应长度的色散补偿光纤（链路总损耗约为100 dB）的时间传递系统实验结果表明,时间传递稳定度优于1.5 ps@1 s和0.4 ps@8192 s。所提方法为长距离高精度光纤时间传递提供了一种有效的解决方案。     

波长重用-扩大基于单纤连接节点的WDM星形单跳网容量

针对可利用的有限信道波长数对基于单纤连接节点的WDM星形单跳网容量限制问题,本文提出了一种有效的解决方案-波长重用.根据该方案,在信道波长数一定的条件下,至少可使网络所支持的节点数-网络容量扩大一倍;在网络节点数不变时,则可大大减少网络节点的排队时延,缓和网络中各通信节点对数据信道波长使用权的竞争矛盾,使网络吞吐量增加1～3倍,有效地改善网络性能.本文首先论述了该基于单纤连接节点的波长重用WDM星形单跳网结构,接着分析了网络的波长重用特性,进而对所要求的光放大器增益和输出功率进行了计算;最后计算了网络的最大节点数和最大信道波长数.     

光互连技术在信号处理中的某些应用

叙述了近年来在天津大学研究及开发光互连网络的情况。这些研究围绕着解决信号传输中的延迟和通信带宽,开展的研究工作有：完成包括64个处理器的光电混合处理器阵列系统;giga—bit／s机群系统光互连链路;在链路中采用时分复用技术(TDM),实现了“虚拟并行传输”;在链路中设计了硬件路由功能,并组成光环网;在网络系统中实现波长路由,并建立了波长路由双环网,采用该技术可以避免路由延迟;在光互连网络中应用了MEMS光开关,实现了星型一环形二级结构;用同步光传输技术实现了多通道数据传输卡。     

拉曼放大系统传输性能的比较

提出了一种比较拉曼放大系统传输性能的简单方法.对三种典型拉曼放大系统的比较表明：基于均匀传输光纤和色散管理光纤的双向抽运全拉曼放大系统与常规的混合拉曼放大系统相比，传输距离可分别提高约10%和30％，而入纤功率可下降约6dB. 关键词： 光纤通信 拉曼放大 双向抽运 色散管理     

弹性分组环异步网络的同步传输机制

介绍了弹性分组环异步网络中发送速率同步功能的特点和实现同步的方式.结合弹性分组环环网中的带宽分配原则提出了一种能够适用于弹性分组环异步环网的同步传输机制：动态加权发送速率.该机制依据节点主传送队列深度动态改变接收数据流的转发权值来实现同步传输.研究结果表明该机制能够实现弹性分组环异步环网中的同步传输,节点主传送队列不会溢出.     

双向抽运光纤拉曼放大器的优化设计算法

基于双向抽运拉曼放大器的功率耦合方程 ,采用遗传算法和级链的全局收敛的Broyden方法 ,提出一种优化设计不同形式双向抽运宽带光纤拉曼放大器的自动配置算法。该算法的特点是计算速度快、收敛性好、适应面广。通过对单光纤的分布式、具有不同增益要求的分立式以及不同周期的色散管理结构的分布式双向抽运拉曼放大器的设计表明 :在 10THz的增益带宽内 ,放大器的增益平坦度均优于± 0 .6dB ,表明了该算法的可行性。此方法为采用双向抽运技术的拉曼放大器及其相应的全拉曼光纤传输系统的设计提供了一个公共平台     

OADM环网的实验研究

研究了光分插复用器(OADM)的关键技术,重点分析了相关的实现技术,完成了利用OADM构建全光环网的实验研究,给出了重要的实验数据,包括眼图、光谱图、光信噪比、保护与恢复等,并对这些实验数据进行了分析,为光传送网的设计与构建提供了重要的参考依据.     

Investigation of wavelength division multiplexed hybrid ring-tree-star network topology to enhance the system capacity

In this paper, we have investigated wavelength division multiplexed (WDM) hybrid (ring-tree-star) topology. Eight optical add/drop multiplexers (OADMs) are used to make ring structure. The single mode fiber and dispersion compensating fiber and semiconductor optical amplifier (SOA) are employed between each OADM to achieve a maximum. To increase the number of users each OADM node of ring network is connected to star and tree network topology which can accommodate more than 2048 users. Various system parameters (for different channel spacing, different input power signal, different data rates and the fiber length) are varied to investigate the system performance in the term of BER and Q factor.     

可调谐光子晶体微环腔型光分叉复用器的设计

提出了一种基于二维光子晶体微环腔的新型光分叉复用器,并可以通过改变环区的硅介质柱的折射率实现波长调谐.运用经典的微环自由光谱范围FSR和微环半径R的关系,证实新型的光子晶体微环腔也满足该关系.利用二维时域有限差分法系统分析了下路信号波长及相应效率随折射率的变化关系.结果表明,只需改变环区折射率0.005,下路波长就可以漂移1 nm,而有效微环半径还不足1.4 μm.     

可调谐光子晶体微环腔型光分叉复用器的设计*

提出了一种基于二维光子晶体微环腔的新型光分叉复用器,并可以通过改变环区的硅介质柱的折射率实现波长调谐.运用经典的微环自由光谱范围FSR和微环半径R的关系,证实新型的光子晶体微环腔也满足该关系.利用二维时域有限差分法系统分析了下路信号波长及相应效率随折射率的变化关系.结果表明,只需改变环区折射率0.005,下路波长就可以漂移1 nm,而有效微环半径还不足1.4 μm.     

一种新型可配置全光分插复用器的设计

本文提出了一种新型的基于光纤光栅和光纤环形镜的可动态配置的全光分/插复用器,并对这种结构实现单信道、多信道或有选择性地对奇次信道或偶次信道进行下路或直通配置进行了模拟和分析,说明了这种结构的可行性.     

可重构的多波长光分插复用节点研究

设计并研制出了一种可灵活重构的多波长OADM,建立了OADM级联光信噪比的理论计算模型并进行了分析计算,给出了OADM的内部功率预算.最后对OADM设备进行了测试,所有性能指标都达到设计要求,目前已经通过工程验收,并正式在“中国高速信息示范网(CAINOnet)”中运行.     

用超磁致伸缩调谐光纤光栅的光分/插复用器

提出并研究了一种新型多信道切换的全光分/插复用器,它主要由光纤Bragg光栅(FBG)和一对光环行器组成.采用了一种高效的超磁致伸缩材料(GMM)使FBG产生有效的Bragg波长偏移.用控制电流来调控FBG的应变和Bragg波长偏移.用4只相同的FBG与波长叠加技术相结合,可建立能提供15种不同下路信道方式的OADM.     

Investigation of wavelength division multiplexing ring network topology to enhance the system capacity

In this paper, we have investigated the wavelength division multiplexed (WDM) system using ring network topology. This network is used to increase the capacity with eight optical add/drop multiplexers (OADMs) by using dispersion compensating fiber and semiconductor optical amplifier (SOA) to achieve a distance up to 1600 km. It is observed that network shows the acceptable results at 15 Gbps data rate with 100 GHz channel spacing. The OADM nodes are also varied to investigate the network performance in the term of BER and Q-factor.     

Performance investigation on DWDM optical ring network to increase the capacity with acceptable performance

The performance of DWDM ring network topology is investigated with 13 × 15 Gbps channels without using dispersion compensating fiber among the 3 channels are added and droped using OADM, respectively. Each OADM node having 70 km distance between each other. This ring network topology is evaluated by considering the signal quality factor and BER for different input power at all nodes. Further, this ring network topology is also investigated for different data rate at all nodes.     

Analysis of a second-order polarization-independent filter made of a single ring resonator and a Sagnac interferometer

A novel second-order polarization-independent filter made of a single ring resonator and a Sagnac interferometer (SRRSI) is proposed, and its filtering characteristics are investigated. By using birefringence in waveguide, a single ring resonator can be used to synthesize a filter with second-order response. Analytical formulas are derived for characteristics of the SRRSI varied with waveguide parameters, such as the coupling coefficient; and the critical condition of a second-order Butterworth filter is given. The influence of loss in the ring resonator is also analyzed.