用于远距离光通信的新光源

日本富士通研究所研制出可实现超高速远距离通信的新光源。使用这一光源 ,可以构成比现有光通信快 5～ 6倍的光通信系统。目前使用的向激光通入电流直接调制光信号的方式 ,存在着难以高速化远距离传送的缺点。该所研究人员采用常时发出激光和在外部调制的新型调制方式 ,并且把分布反馈型激光和光调制器集成在同一个半导体衬底上 ,然后汇集到小型、高输出功率的光源上 ,从而克服了超高速光通信障碍。用于远距离光通信的新光源     

2.5—10Gb/s光发射机驱动电路HEMT IC中器件模型参数

对高速调制器驱动电路 HEMT IC中器件参数进行了研究 ,着重讨论了 HEMT器件直流参数、交流参数对外调制驱动电路特性的影响 ,给出了满足电路性能要求的器件参数范围 ;对 2 .5— 10 Gb/ s PHEMT IC光驱动电路进行了计算机仿真 ,眼图模拟结果表明满足 2 .5— 10 Gb/ s高速光纤通信系统需要     

多调制格式兼容的空间激光高速通信调制仿真与实验研究

为了顺应自由空间光通信多调制格式兼容的趋势,改善系统灵活性差、成本较高等问题,提出一种基于双IQ调制器的多调制格式兼容的激光通信发射方案。首先,基于Optisystem软件建立系统模型仿真分析,所得眼图和星座图验证了所提方案的正确性;然后,研制了多调制格式兼容发射硬件,并实验研究了调制格式的兼容性、可切换性和通信性能。实验结果表明:所设计硬件兼容发射OOK、BPSK、DPSK、QPSK、PM-DQPSK 5种调制格式;速率分档可调,最高可达40 Gbit/s;当发射端产生40 Gbit/s PM-DQPSK调制格式信号时,在离线接收条件下,误码率为10-7时的灵敏度达到-39.8 d Bm。通信调制仿真及实验结果验证了所设计方案的可行性,所得到结果也为空间激光通信系统设计提供了技术参考。     

无人机对地光通信临界调制速率锁定

为了在现有条件下对无人机遂行对地光通信任务的调制传输速率有一个准确的衡量,需要建立合适的机载光通信大气信道模型。首先划分空域范围,将影响要素限定在对流层内;之后基于对流层典型大气效应建立了综合影响模型,又进一步建立了无人机对地光通信的信道传输模型。在现有条件下进行无人机参数设置,并对不同高度条件下无人机对地光通信的有效信息总量进行仿真,得到了遂行光通信任务的最佳通信高度为2 660 m;在此高度条件下,通过选取合适调制速率点对信道传输模型进行仿真。结合临界有效信息总量的设置及仿真结果,在满足光通信系统反馈检验需求的基础上,将无人机光通信临界调制速率需求锁定在1.12 Gbps。为现有条件下光通信调制系统的设计提供了评估标准,具有较强的指导意义。     

高功率MgO:LiNbO3波导调制器的非线性影响分析

为了解决空间光通信系统中调制功率受限的问题,以空间光通信为背景,利用准静态保角变换原理对具有高光损伤阈值的MgO:LiNbO3集成波导外调制器进行了电极优化设计.对高功率激光在波导中的传播进行了仿真.基于仿真结果,分析了非线性效应所带来的影响,确定了器件最大输入光功率.该项研究对空间光通信等需要高速大功率激光调制技术的领域提供了有益的参考.     

通信用高功率高速率LiNb03电光调制器

由于光波通信比无线电通信具有诸多优点,日益成为当前研究热点.以用于自由空间光通信的高功率、高速率电光调制器为主要研究对象,从LiNbO3横向电光调制理论基础入手,对电光调制晶体调制器件的设计进行了讨论,并设计出了高功率高速率LiNbO3电光调制器,满足了最大输出光功率为150mW,总的激光利用效率为10%的技术指标,最后对电光调制器分别在室内18m、室外6.4 km进行了信号传输能力测试.     

高功率MgO:LiNbO3波导调制器的非线性影响分析

为了解决空间光通信系统中调制功率受限的问题,以空间光通信为背景,利用准静态保角变换原理对具有高光损伤阈值的MgO: LiNbO3集成波导外调制器进行了电极优化设计.对高功率激光在波导中的传播进行了仿真.基于仿真结果,分析了非线性效应所带来的影响,确定了器件最大输入光功率.该项研究对空间光通信等需要高速大功率激光调制技术的领域提供了有益的参考.     

光纤耦合声光调制器键合膜系设计与制备

为了实现超高速的声光调制,该文提出了一种光纤耦合声光调制器键合膜系的设计与仿真方法。利用该方法设计并制作了一款工作频率为200 MHz、10 ns光脉冲上升时间的光纤耦合声光调制器。器件采用TeO2作为声光介质,36°Y 切LiNbO3作为压电换能器晶片,衬底层采用高纯度Cr,键合层为高纯度Au,结果表明器件性能测试良好。     

基于声光调制的逆向调制光通信系统研究

为了扩展自由空间光通信的应用领域,设计了一套稳定性好、实用性较强的逆向调制光通信系统。采用一种基于声光调制器、逆向光链路等核心元件的实验方法,利用现场可编程门阵列发出晶体管-晶体管逻辑门电平对声光调制器进行控制,采用二进制频移键控与二进制脉宽调制调制相结合的四进制调制方法,同时使用冗余校验置换、改进的汉明码等加密纠错方式,实现了室内逆向调制激光通信。结果表明,该通信系统的串口通信速率可达115.2kbit/s、高频载波达1MHz、且保密性良好、误比特率低于10-6,同时证明了激光外调制逆向通信系统载波最高可达到5MHz左右。     

量子密钥分配系统相位调制器驱动电路设计

通过分析量子密钥分配系统中相位调制器的工作原理和电路性能要求,设计了相位调制器的驱动电路。该方案基于铌酸锂电光相位调制器而设计,通过现场可编程门阵列（FPGA）提供时钟和控制信号,采用高精度的数模转换器和高速模拟开关,能够产生精度可达纳秒量级的驱动信号。该驱动电路成本低廉,调制精度高,功耗较小,实现了对光信号相位的精确控制。经测试,实验结果完全满足系统要求,验证了该方案的可行性与可靠性。     

基于CORDIC算法通用数字调制器的FPGA设计

通信系统的振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)和移相键控(PSK)是数字调制的3种基本信号形式。而数字调制器载波的产生通常都是基于查找表的方法,为了达到高精度要求,需要耗费大量的ROM资源去建立庞大的查找表。文中提出了一种基于流水线CORDIC算法通用数字调制器的FPGA实现方案,可以有效地节省FPGA的硬件资源,提高运算的速度。文章最后给出了该方案的硬件测试结果,验证了设计的正确性。而且整个系统便于编程、修改以及升级改进。     

100Gb/s RZ-ODQPSK实现方法性能比较

光差分正交移相键控(0DQPSK)调制格式在高速光纤通信系统中有着巨大的应用潜力.文章给出了高速0DQPSK调制格式的三种实现方式(串联调制、并联调制和双驱动单调制器调制),在建立仿真模型的基础上,对光信噪比(0SNR)、色散、偏振模色散(PMD)以及光纤非线性四个方面的容纳能力进行了对比、分析和研究.     

高功率激光器的高速率外调制技术

高功率激光器的高速率外调制技术是空间光通信发射系统中的关键技术。系统采用光纤耦合的激光器, 有效减少了传输媒质对激光功率的损耗。为了获得大功率、高速率的激光调制信号, 采用1 mm光输入口径的铌酸钽晶体电光调制器进行光强度调制, 电光调制器的调制带宽为1 GHz, 调制方式选用外调制方式。为了保证了调制器工作在线性区域, 同时降低对电光调制器的驱动电压的要求, 系统采用了自动偏置控制技术。通过加正弦波和方波信号进行调制实验, 系统实现了激光器调制速率300 Mb/s, 输出功率100 mW的指标要求。     

无载波幅度相位调制无线光通信系统研究

无载波幅度相位（Carrierless Amplitude and Phase,CAP）调制是一种数字化方式的正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation,QAM）。由于CAP调制具有频谱利用率高、成本低、复杂度小等优点,所以逐渐成为实现短距离高速光通信系统的一种备选方案。首先通过比较CAP调制和QAM的功率谱分析了这两种调制方式的特性,然后在大气信道仿真模型（Gamma-Gamma光强起伏分布模型）条件下,基于Matlab仿真分析了滤波器滚降系数,滤波器长度和采样时钟偏移对CAP调制无线光通信系统性能的影响并给出最优参数值。由仿真可知,采样时钟偏移会引起接收端信号的相位偏移,所以需要在接收端对相位畸变进行一定的补偿,文中也对后期所需的均衡算法进行了一些研究,希望能对以后CAP系统的设计有所帮助。最后对仿真结果进行了实验验证。     

The application of flip-chip bonding interconnection technique on the module assembly of 10 Gbps laser diode

Flip chip bonding technique using Pb/In solder bumps was applied to packaging of a 10 Gbps laser diode (LD) submodule for high speed optical communication systems. The effect of the flip-chip bonding interconnection technique instead of conventional wire bonding was investigated for high speed broad band devices. The broad band performance of 10 Gbps LD submodule was simulated using SPICE S/W and compared with experimental results. In this simulation, the 10 Gbps LD was modeled in a parallel RC circuit. The values of R and C used for the equivalent circuit were 5ω and 1 pF, respectively. The LD was placed in series with a 18ω thin film resistor to prevent the impedance mismatch between the LD and a 25ω transmission line. The dependence of parasitic parameters on the small signal modulation bandwidth and the scattering parameters of the LD submodule was investigated and analyzed up to 20 GHz. A small signal modulation bandwidth of 14 GHz at 10 mA dc bias current and the clean modulation response up to 20 GHz were found for the flip-chip bonded submodule. The bandwidth of flip-chip bonded 10 Gbps LD submodule is wider than that of the wire-bonded LD submodule by a difference of 3.8 GHz.     

A time division multiplexer IC for bit rates up to about 2 Gbits/s

A bipolar 4:1 time-division multiplexer IC developed for a planned 1.12 Gbit/s optical communication system is presented. Without resorting to sophisticated technology, the high speed was achieved by modification of well-known circuit concepts and by careful circuit optimization. With a current-switch output, reliable operation was measured to over 2 Gbit/s compared to over 1.5 Gbit/s if emitter-follower outputs are used. The experimental results agree very well with the simulation predictions.     

无线激光图像传输收发电路的设计与实现

设计并实现了激光发射与接收电路模块,每个模块主要由激光收发电路、数据处理器、存储器和视频转换电路等4部分组成,具有体积小、使用灵活的特点.重点介绍了622 Mbit/s高速激光收发电路的设计.研究并实现了对视频数据流的时序控制,如有效图像数据的提取与重新组合、存储等,采用曼彻斯特编码保证了激光信号接收与时钟恢复的稳定.在使用一组简易光学天线的情况下,理论通信距离大于6 km,并成功地完成了距离大于100 m的实验.结果表明:该系统可以稳定地传输图像,适合地面短距离高速接入等应用,为进一步研究无线激光通信技术提供了实验平台.     

基于行波电极电吸收调制􀀂 的高速光脉冲发生模块

速率高于40Gbit/s以上光脉冲发生器件是构建高速宽带光纤通信网络系统的关键，行波型电吸收调制器（TW－EAM）与分布反馈激光器（DFB－LD）的单片集成技术代表该领域的最新发展方向。本文利用准静态等效电路模型对行波型电吸收调制器的微波特性进行了分析并与实验室的实际测量结果进行了比较，得出了比较满意的结果。介绍了TW－EAMDFB－LD性能和最新的研究成果。