新型超宽带光纤放大器的研究进展

探讨了超宽带光纤放大器发展的三个方向,并按实现方式的不同,对几种典型的新型宽带光纤放大器从原理、结构、特性和发展现状等方面进行了综述。     

Er3+/Tm3+共掺光纤放大器的模型和增益特性

基于Er/Tm共掺石英光纤的能级跃迁及能量转移特性,建立了Er3 /Tm3 共掺石英光纤放大器的理论模型。采用离散算法,计算了自发辐射输出功率谱和放大器的信号增益。结果表明,依据模型计算的正向自发辐射输出功率谱与实验结果基本一致;输出信号的3dB增益带宽随不同的光纤长度和泵浦功率而变化;当输入的泵浦功率为0.2W,信号功率为1μW时,Er3 /Tm3 共掺石英光纤放大器的3dB带宽可达到110nm。     

基于分层协议的卫星光网络组网研究

介绍了一种在目前技术条件下可行的混合卫星光网络,并从光网络分层协议出发,对其各级结构设计原则进行了详细的阐述,为卫星光网络的系统配置提出有意义的指导.     

基于波长路由的卫星光网络研究

为实现卫星通信的突破性发展,扩大卫星通信容量和带宽,建立了新型的卫星网络模型,分析了卫星光网络的技术难点问题,利用副载波和光波的双层路由方案,进一步提出了卫星光网络的新思路和实现方案.     

星间激光链路光源探讨

星间光通信要求光源具有输出功率高，调制速率快的特点。目前的星间光通信系统大多采用半导体激光器。近年来，高功率光纤激光器得到快速发展，并以其优异的性能在很多领域正逐步取代半导体激光器。本文着重分析了半导体激光器和光纤激光器的性能，提出了光纤激光器用于星间光通信的可行性。     

面向航空骨干网的大型无人机光通信技术应用

目前,航空骨干网络各平台间采用射频技术,存在传输速率较低、频带资源受限、易受电磁干扰等不足,难以满足航空安全、作战指挥等军事和民用领域对航空数据安全高速传输的要求。而光通信在航空信息高速可靠传输方面具有显著优势,具有超高速率、超大带宽、抗干扰能力强、保密性好等优点。为进一步提高航空骨干网络机间无线通信能力,立足于大型无人机在航空领域的具体应用和机载光通信技术的发展,首先在分析总结国内外机载光通信关键技术的研究现状、已进行试验情况的基础上,针对大型无人机作为骨干网移动中继在当前航空领域的应用场景做出了设想与描述;然后对航空大型无人机机载光通信的需求进行了深入分析;最后系统总结了航空大型无人机激光通信的关键技术、未来发展趋势等。这为机载光通信技术在当前航空领域大型无人机上的应用与发展提供了一定的理论借鉴与依据。     

基于两阶段帕累托优化的卫星下行链路功率分配方法

多波束卫星下行链路在实现高传输速率和低功耗之间相互制约,是影响多波束卫星系统通信性能的重要因素之一.本文提出两阶段多波束卫星下行链路多目标功率分配方法,建立多波束卫星下行链路功率分配模型,第一阶段采用凸优化算法实现下行链路传输速率的优化匹配,将传输速率匹配的解作为第二阶段启发式算法的初始解,得出的帕累托解可表示优化后的性能,为链路传输速率和功耗提供了平衡点.研究结果表明,在相同传输速率条件下,两阶段优化方法将链路功耗降低了17.6％,且收敛速度较快.     

相位偏移和分束比对八倍频光毫米波产生及传输的影响分析

相位偏移和分束比极大地影响了产生光毫米波信号的边带抑制比以及光纤无线(ROF)系统的BER。针对串联两个马赫-曾德尔调制器产生八倍频光毫米波信号的方案,利用贝塞耳级数展开的方法,推导了相位偏移和分束比影响下,光毫米波信号的严格通用解析解,当分束比偏离0.001,相位偏移1°时,边带抑制比可达35.9 dB,能够忽略谐波分量的影响。仿真结果表明,在BER=10-10的条件下,当八倍频光毫米波信号背靠背传输时,分束比偏离0.001和相位偏移1°的功率代价仅为0.001dB,经20 km标准单模光纤传输后的功率代价为0.145 dB,系统性能良好。     

基于Hoyt光束指向模型的高空平台间光链路性能仿真

针对高空平台(HAP)位置不稳定特性模型,建立更符合实际的Hoyt指向误差分布模型,与理想条件下的Rayleigh指向误差分布模型比较,分析平台间光链路的差错性能。仿真结果表明,在发散角逐渐增大的条件下,Hoyt分布模型与Rayleigh分布模型的误码率(BER)曲线具有相同的变化规律;在相同发散角条件下,Hoyt分布模型的误码率低于Rayleigh分布模型;在最优发散角条件下,Hoyt分布模型误码率与Rayleigh分布模型误码率差值最大,以均方差比值因子取0.2为例,与Rayleigh分布模型相比,Hoyt分布模型的误码率减小9dB左右。     

卫星光通信系统中PIN探测器的空间辐射特性

对空间辐射环境下PIN光电探测器γ射线辐射特性以及粒子辐射特性进行了深入的研究。结果表明两种辐射机制均会对PIN光电探测器造成一定的影响,表现为暗电流噪声增加、响应率下降以及响应带宽下降。在卫星光通信系统结构设计过程中应该更多地考虑空间辐射对暗电流噪声造成的影响。