一种基于SQPC/OCS的二维光正交码设计及性能研究

以同步二次素数码(SQPC)作为时间扩频序列,单重合序列(OCS)作为波长跳频序列,构造了一种新的二维光正交码SQPC/OCS,并对其误码性能及码字容量进行了理论分析和仿真比较。理论分析表明：在同码长、同波长数条件下,SQPC/OCS与 2D-QPC误码率相等,但SQPC/OCS波长数可以是任何数,不局限于素数,从而增加波长码片可以降低误码率;与EPC/OCS相比,SQPC/OCS误码率更低。SQPC/OCS码字容量远远高于2D-QPC和EPC/OCS码字容量。仿真结果表明：当p=7、q=13时,SQPC/OCS误码率比2D-QPC降低接近2个数量级;当p=11、q=15时,SQPC/OCS与EPC/OCS相比,当用户数为20时,误码率相差达4个数量级。     

基于电磁超表面的透镜成像技术研究进展

电磁超表面属于超材料的一种,是由许多亚波长纳米结构单元组成的二维功能性平面结构.根据惠更斯原理,超表面阵列可以任意调控光波的相位、振幅和偏振.与传统器件相比,基于这种超材料设计的光学功能器件最大的优势是其具有极薄的厚度.本文首先介绍了广义斯涅耳定律以及纳米单元结构调控相位的基本原理,重点归纳了电磁超表面在透镜成像技术方面的研究进展,包括等离子体超表面、全介质超表面以及金属/介质混合式超表面在成像方面的应用,最后指出了超表面在成像方面尚未解决的前沿问题以及与实际应用接轨的重要问题,希望能为以后的深入研究提供一定的参考和借鉴.     

OCDMA系统中多码长地址码的设计及性能研究

为了满足光码分多址系统中不同用户能够获得不同发送速率的需求,根据所需地址码的容量和码重,通过MATLAB编程,设计出没有重复数字的间隔集,得到具有理想相关性的多码长地址码。根据该地址码的构造特点推导计算出该地址码的误比特率,并绘制出误比特率随同步用户数变化图。设计并仿真了多速率光码分多址系统,分析了误比特率和系统性能。结果表明,该多码长地址码具有良好的相关性和误比特率性能,能够满足各种速率需求的用户。通过系统编解码后能够理想地恢复出原始信号,得到优良的眼图。此研究对光码分多址多速率系统的进一步发展是有帮助的。     

Construction and performance analysis of variable-weight optical orthogonal codes for asynchronous OCDMA systems

A construction scheme of variable-weight optical orthogonal codes （VW-OOCs） for asynchronous optical code division multiple access （OCDMA） system is proposed. According to the actual situation, the code family can be obtained by programming in Matlab with the given code weight and corresponding capacity. The formula of bit error rate （BER） is derived by taking account of the effects of shot noise, avalanche photodiode （APD） bulk, thermal noise and surface leakage currents. The OCDMA system with the VW-OOCs is designed and improved. The study shows that the VW-OOCs have excellent performance of BER. Despite of coming from the same code family or not, the codes with larger weight have lower BER compared with the other codes in the same conditions. By taking simulation, the conclusion is consistent with the analysis of BER in theory. And the ideal eye diagrams are obtained by the optical hard limiter.     

A high quality factor photonic crystal channel-drop filter with a linear gradient microcavity

We design a channel-drop filter (CDF) with a linear gradient microcavity in a two-dimensional (2D) photonic crystal (PC). The model of three-port CDF with reflector is used to achieve high quality factor (Q-factor) and 100% channel-drop efficiency. The research indicates that adjusting the distance between reference plane and reflector can simultaneously influence the Q-factor due to coupling to a bus waveguide and the phase retardation occurring in the round trip between a microcavity and a reflector. The calculation results of 2D finite-difference time-domain (FDTD) method show that the designed filter can achieve the drop efficiency of 96.7% and ultra-high Q-factor with an ultra-small modal volume.     

电磁超表面透镜的前沿成像应用进展

电磁超表面是电磁超材料的一种二维形式,它由许多亚波长结构单元按某种特定规律排列形成,可以实现对电磁波相位、偏振和振幅的任意调控。与传统光学器件相比,它具有超薄的厚度,其小型化、紧凑化、易于集成等优点在光学系统中具有广泛的应用前景,掀起了国内外的研究热潮。文中首先从超表面的波前调控原理入手,对电磁超表面透镜成像机理进行了阐述,接着介绍了电磁超表面透镜在成像应用中的一些前沿进展,最后进行了总结,并对其未来的发展方向进行了展望。