利用偏振调制的FSK/ASK光标记信号性能分析

为了实现光标记交换（OLS）系统中频移键控（FSK）信号速率透明以及频率间隔可调,提出了一种基于偏振调制的频移键控（FSK）/幅移键控（ASK）联合正交调制OLS系统,其中FSK标记信号与ASK净荷信号的速率分别为125Gbit/s和20Gbit/s. 通过仿真对该信号传输后的误码率（BER）特性及ASK净荷的消光比(ER)、FSK标记的频率间隔对系统性能的影响进行了分析. 分析结果表明,增大FSK频率间隔对FSK信号的影响较小,但会恶化ASK信号;而增大ASK 净荷的ER可改善ASK信号,但恶化了FSK信号. 因此,最终选定ASK净荷ER和FSK标记频率间隔的最佳值分别为4dB和50GHz.     

40Gbit/s 50 GHz间隔DWDM DPSK系统优化

针对差分相移键控(DPSK)信号频谱宽、传输性能受光通道带宽影响大的特点,通过VPItransmissionMaker (VPI)仿真对DPSK系统性能受光通道带宽的影响进行了分析和优化. 指出对于40 Gbit/s速率50 GHz通道间隔的密集波分复用(DWDM)网络,DPSK解调器马赫-曾德尔延迟干涉仪(MZDI)的延迟时间应小于1 bit周期,带宽越窄延迟时间应越小;建议通过监测传输性能参数反馈调节延迟时间,适应光信号途经光分插复用设备级数的变化,使传输性能达到最佳.     

基于布尔网络的低功耗物理随机数发生器

利用布尔网络设计一种低功耗物理随机数发生器,熵源部分为12个二输入逻辑门相互耦合及1个反向器构成的自治布尔网络,并从时域、频域及计算最大李雅普诺夫指数等方面分析其产生信号的混沌特性.经过对该混沌信号采样和量化,生成熵值为1 bit/sample、实时产生速率为100 Mbit/s的随机序列.整个物理随机数发生器在现场可编程逻辑阵列(field programmable gate array,FPGA)平台上实现,硬件逻辑资源消耗少.美国国家标准与技术研究院的随机数测试程序结果表明,产生的随机数具有良好的随机统计特性.该设计可应用于高速加密系统、保密通信等信息安全领域.     

用于光通信接收机的1-1000MHz宽带放大器

一、引言随着光纤技术的不断完善,光纤传输系统正朝向传送更高速率(Gbit/s)的方向发展。这无疑对光纤通信接收机提出了更高要求。实现在所需增益下,具有很宽频带的放大器就变得尤为重要了。目前,国外由于器件的特性及集成电路工艺水平,使其能够制成宽带集成或采用分离元件构成的放大器(带宽可达 GHz 级)。我国由于受到这方面的限制,实现带宽在几百兆至一千兆赫放大器仍是一项困难的工作本文介绍了一个全部采用国产器件实现的1—1000MHz 宽带放大器的设计考虑和实际     

40Gbit/s 50GHz间隔DWDM DPSK系统MZDI延迟时间的优化

针对差分相移键控(DPSK)信号频谱宽、传输性能受光通道带宽影响大的特点,通过VPItransmissionMaker (VPI)仿真对DPSK系统性能受光通道带宽的影响进行了分析和优化。指出对于40 Gbit/s速率50 GHz通道间隔的密集波分复用（DWDM）网络,DPSK解调器马赫-曾德尔延迟干涉仪(MZDI)的延迟时间应小于1个比特周期,带宽越窄延迟时间应越小;并且建议通过监测传输性能参数反馈调节延迟时间以适应光信号途经光分插复用设备级数的变化使传输性能达到最佳。     

基于LED的可见光通信系统预均衡技术研究

目前发光二极管(LED)调制带宽一直是制约可见光通信(Visible-Light Communication,VLC)领域的一个瓶颈,一般普通的商用白光LED调制带宽只有几兆左右,严重制约可见光通信系统发展。基于提高LED的调制特性角度对可见光LED调制特性进行分析和实验论证。实验结果表明,通过基于FPGA产生信号通过预均衡驱动电路加载到蓝光LED,利用OOK-NRZ调制方式实现100Mbit/s速率,从而有效提高可见光通信系统中带宽问题。     

基于扫频光电振荡的大时宽带宽积LCMW产生方法

基于相位-强度调制(PM-IM)转换原理,提出了一种利用扫频光电振荡器(OEO)产生大时宽带宽积线性调频微波波形(LCMW)方法.该方法在扫频光电振荡环路中利用近零色散单模光纤作为储能介质,既能够消除色散对高频振荡的影响,又可以构建长延时光电振荡环路,增大信号的时宽;同时利用大反射带宽的光纤布拉格光栅-法布里珀罗(FBG-FP)腔作为光滤波器,增大信号的带宽.实验结果表明,利用该方法产生了带宽为8GHz、时宽为21.732μs、时宽带宽积为173856的LCMW.     

新型两级超宽带混沌电路的设计与实现

为了满足超宽带混沌通信系统对混沌信号源的要求,提出了一种新型两级超宽带混沌电路的设计,有效地提升了混沌信号的带宽.与经典的考毕兹混沌电路的结构相比,新型结构采用带有集电极电感的射极输出器作为信号输出端,引入高频谐振网络,补偿高频处信号功率谱密度,拓展频带宽度.通过MATLAB软件求解新型两级超宽带混沌电路的数值解,得到新型超宽带混沌电路的分叉图、相图;仿真分析得到电路输出的时域图、频谱图.结果表明：新型两级超宽带混沌电路可产生功率差在20 dB内、带宽约为7.5 GHz的宽带混沌信号,满足超宽带信号指标（3.1~10.6 GHz）对混沌信号源的要求.     

4×10 Gbit/s OTDM 100 km传输系统及其解复用

利用实验室自制的40Gbit/s 光时分复用（OTDM）结构,搭建了4×10Gbit/s OTDM 100km的传输系统,基于电吸收调制器和时钟提取模块组成的解复用模型,成功实现了传输后10GHz时钟分量的提取和10Gbit/s信号的无误码传输及解复用. 通过实验比较了中间补偿和后补偿2种不同方式下的色散补偿效果,同时实现了色散和色散斜率的补偿,其分别引入的功率代价约为08、065dB.     

两种级联交错相位调制归零码的100Gbit/s传输

在级联相位调制的100 Gbit/s光信号传输系统中,提出了占空比为33%的光交错相移键控归零码(RZ-SDPSK)和占空比为67%的光交错相移键控载波抑制归零码(CSRZ-SDPSK)的产生和检测方案。通过50 km的普通单模光纤(SMF)和8 km的色散补偿光纤(DCF)传输后,当入纤功率相同时,CSRZ-SDPSK码具有较高的色散容限;如果仅考虑一阶偏振模色散(PMD),RZ-SDPSK信号具有较好的抗PMD特性。入纤功率在0～10dBm范围内调节时,两种码型码有相似的传输特性。通过125 GHz带宽的三阶高斯滤波器后,RZ-SDPSK码接收性能较优,并且三阶高斯带通滤波器(DBPF)的带宽值必须大于100 GHz,才能有效地恢复信号时钟。     

Ultra-high speed random bit generation based on Rayleigh feedback assisted ytterbium-doped random fiber laser

In this paper, we propose an ultra-high speed random bit generator without the time-delay signature based on an ytterbium-doped random fiber laser(YRFL) with Rayleigh scattering feedback. The spectrum of the YRFL has a relatively broad bandwidth(0.35 nm) and the lasing temporal intensity shows random fluctuations without cavity induced time-delay signatures(TDS),which are essential for ultra-high speed random bit generation. The chaotic signal and its time-delayed signal sampling at40 Giga samples per second(GS/s) are converted to digital 8-bit signals. By selecting 5 least significant bits from each 8-bit digital signal and using bitwise exclusive-OR operation, we experimentally achieve 200 Gbps physical random bit generation based on ytterbium-doped random fiber laser with the verified randomness. The combination of broadband emission and free of TDS makes random fiber lasers new promising sources for high performance random bit generation in a simple and compact configuration, which has a great potential in cryptography and secure communication applications.     

一种基于半导体光放大器的全光2R再生器

针对一种基于半导体光发大器(SOA)的全光2R再生器进行了研究。该再生器是利用半导体光放大器中的自相位调制效应所引起的频谱红移现象,通过在半导体光放大器后面放置光带通滤波器可以达到2R再生目的。在10 Gb/s、20 Gb/s以及40 Gb/s的时分复用信道上对该再生器的性能进行了验证,结果表明,该再生器结构适用于较高速率的光纤通信系统中。     

Novel Optical Analog-To-Digital Converter Based on Optical Time Division Multiplexing

A novel optical analog-to-digital converter based on optical time division multiplexing(OTDM) is describedwhich uses electrooptic sampling and time-demultiplexing together with multiple electronic analog-to-digitalconverter(ADC). Compared with the previous scheme, the time-division multiplexer and the time-division demultiplexer areapplied in the optical analog-to-digital converter(OADC) at the same time, the design of the OADC is simplified and the     

基于相位调制器倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信系统

提出并实验研究了一种基于光相位调制器(PM)倍频技术产生56GHz毫米波的光载无线通信(RoF)系统。在中心站,通过28GHz射频(RF)信号驱动PM产生了56GHz光毫米波,并将下行的2.8Gb/s开关键控(OOK)信号调制到该光载波上,然后经过20km标准单模光纤(SSMF)传输至基站,最后由天线进行发射。用户终端接收后,采用相干解调恢复出基带信号。实验结果表明,56GHz光载毫米波信号经SSMF传输20km后其功率代价小于1dB,通过无线方式传输1.1m后其功率代价小于2.5dB。     

纳秒脉冲泵浦光子晶体光纤产生超连续谱

采用纳秒激光器作为泵浦源,在光子晶体光纤中实现宽带超连续谱输出,并研究泵浦脉冲重复频率对超连续谱产生的影响.在重复频率150 kHz、峰值功率256 W时,利用25 m长光子晶体光纤实现输出功率为0.76 W、光谱范围超过1 200 nm的超连续谱输出.利用该激光器的重复频率可调性,选取重复频率50 kHz和100 kHz的泵浦脉冲,对平均功率相同、重复频率不同的3组泵浦条件所形成超连续谱进行对比,发现在平均功率相同时,重复频率越低的泵浦脉冲获得的超连续谱宽度越宽.     

基于混沌保密的一种光纤通信方式

混沌电子电路的实验表明了利用混沌做载波进行通信的可行性，提出了一个利用混沌做载波进行通信的光纤通信系统，并做了试验，采用掺饵光纤环路激光器产生波长为1．53μm的混沌激光，混沌载波中载有10MHz的信息，传输到接收系统，信息从混沌中得到恢复，因此混沌激光可用于高带宽的保密通信中。     

激光相位噪声对相干光纤通信系统性能的影响

研究了激光相位噪声对相干光纤通信系统调制格式选择、参数优化和载波相位估计性能等的影响,仿真研究表明:对于16-QAM相干光纤通信系统,star型星座图中星点位置关系可以依据系统噪声特性优化,具有比square型星座图更大的激光相位噪声容限;经典的Viterbi-Viterbi载波相位估计方法用于相干光纤通信系统时,算法中对符号序列平均的最佳长度与激光相位噪声成反比;对于一定的目标误比特率,相干光接收机中A/D有效位数的大小与系统调制格式阶数和星座图特征基本无关。     

100-112.Gbit/s complete ETDM systems based on monolithically integrated transmitter and receiver modules

Traditional intensity modulated two-level electrical time-division multiplexing(ETDM)transmission systems working at 100-112Gbit/s were investigated.The complete ETDM systems based on monolithically integrated transmitter and receiver modules were demonstrated with bit-error-rate(BER)performance of 10-8 at 107Gbit/s,and near error-free standard forward error correction(FEC)threshold(2×10-3)at 112Gbit/s.The experiment results showed that directly modulated high-speed ETDM transmission systems with the symbol rates at 100Gbaud and beyond were promising candidate for cost-effective 100GbE applications and might be a preform of the next generation of Terabit/s Ethernet.     

基于旋转变换的混沌光学图像加密方法

提出了一种利用旋转变换和混沌理论进行图像加密的新方法.使用旋转变换和两个混沌随机相位掩膜对图像进行加密,利用Logistic映射、帐篷映射和Kaplan-Yorke映射三种混沌函数产生混沌随机相位掩膜.通过计算均方差,基于旋转角和混沌随机相位的种子值的盲解密算法的鲁棒性进行了评估,并给出了加密和解密技术的光学实现方案....