- 杨云朋;柯俊翔;义理林;
全光混沌由于产生结构简单和混沌复杂度高等特点,在混沌保密通信中起着重要的作用。由于全光混沌需要发射端与接收端激光器参数几乎完全一致才可达到很好的同步效果,一直没有在保密通信方向取得很好的应用。文章提出了一种利用神经网络对激光器进行建模同步的方法,在发射端利用大量已知混沌信号和混沌加密信号对神经网络进行训练,得到一个与发射端激光器结构相似的神经网络模型,在接收端利用此神经网络模型对加密信息进行解密,并通过实验成功对5 Gbit/s信号进行了混沌加密和解密。此方法大大降低了全光混沌同步的复杂度,并为点到多点全光混沌通信提供了可能。
2019年06期 No.216 1-4+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K] - 朱青橙;陈伯文;符小东;
在基于多芯光纤(MCF)的空分复用频谱灵活光网络(SDM-EONs)中,为了保证光网络的生存性和业务传输质量(QoS),在连接请求建立过程中,引入考虑纤芯间频谱状态的交叉串扰评估方法。通过考虑光网络的生存性和多纤芯间的交叉串扰,文章提出了一种面向业务带宽分类的串扰感知专用保护方法和相应的算法。为了更好地评估所提算法,引入了其他3种传统专用保护算法进行比较。仿真结果表明,与其他3种传统专用保护算法相比,所提算法能够有效降低网络的阻塞率,并且不会大幅度增加网络的平均交叉串扰值。
2019年06期 No.216 5-9+57页 [查看摘要][在线阅读][下载 284K] - 于凡超;彭大芹;黄鸣宇;刘海涛;许国良;林虹;
为提高智能变电站通信网络的运维水平,文章提出了一种基于分块矩阵的报文传输路径查找算法。为了把智能变电站通信网络静态配置信息抽象为数学模型,建立了物理网络拓扑矩阵模型和逻辑网络拓扑矩阵模型,并构建了两者之间的映射关系,给出了报文路径查找算法的流程。针对矩阵法分析网络拓扑计算量大的问题,文章提出以分块矩阵技术为主,稀疏矩阵与对称矩阵技术辅助优化的算法。采用遗传算法将网络矩阵模型分为对应的多个子矩阵,采用稀疏矩阵和对称矩阵技术处理子矩阵。通过对实际智能变电站的网络分析,与邻接算法相比,此算法不仅可以查找报文的转发路径,而且计算速度快占用内存空间少。
2019年06期 No.216 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 210K] - 陈大雷;李晓峰;凌霄;唐蓉;
针对相控阵雷达带宽的扩展,文章提出了一种基于多路啁啾微波脉冲(CMP)信号产生及延时控制的新型波束成形系统。该系统由多个平行的具有二阶相位特性的微波光子滤波器(MPF)构成,且MPF均通过非均匀抽头延时重构获得。通过将超宽带信号输入该多路MPF系统,即可产生多路CMP信号并输入各个阵列天线阵子,借助于光纤色散,通过调谐MPF重构所需要的光载波波长即可实现脉冲信号的延时控制,从而实现信号的波束成形。仿真结果表明,该系统可以产生多路CMP信号,且信号延时量可以得到控制,并实现了波束指向的控制。该研究成果有助于推动相控阵雷达带宽的进一步扩展。
2019年06期 No.216 15-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 804K] - 施泓昊;吕建新;
在超100 Gbit/s光网络中,由于光信噪比恶化导致了误码严重等问题,因此在光网络中普遍使用前向纠错编码。传统的编码器时延大,不能满足目前高速光网络的需求,且与高速编码器相关的研究也非常少;译码器的研究大多集中在关键方程求解算法,针对降低时延方法的研究也较少。文章针对目前光网络中广泛使用的KP4前向纠错编码,即里德-所罗门(RS)(544,514)码,提出了递推并行的编、译码结构,并通过现场可编程门阵列实现,编码器吞吐量超过17 Gbit/s,延时<0.3μs,译码器吞吐量约为66 Gbit/s,延时约为0.17μs。
2019年06期 No.216 21-26+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] - 杨春;胡春琳;
在5G前传网络中,单纤双向是重要的特征之一,相比4G和光纤接入(FTTx)网络中的单纤双向,5G前传网络中的单纤双向更为复杂。文章分析了在5G前传网络中实现单纤双向的情况及实现单纤双向关键光器件的原理,并分析了单纤双向系统的串扰源问题。分析结果表明,基于单只密集波分复用(DWDM)器件的DWDM单纤双向方案比基于光环行形器的DWDM单纤双向方案更有优势。
2019年06期 No.216 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1082K]
- 黄浩逸;侯二林;
半导体硅纳米粒子具有许多新奇的电磁特性,成为了近年光电子学的研究热点。为了提高量子点(QD)光致发光器件的发光强度,文章提出了一种由两个尺寸不同的硅纳米正方体组成的二聚体结构。通过时域有限差分(FDTD)法,分别从荧光激发率增强和量子产率增强两个方面研究了硅纳米二聚体对QD发光的增强作用。研究结果表明,不同尺寸的硅纳米正方体复合二聚体可以对硒化镉(CdSe)QD的发光产生增强作用;并且当两个硅纳米正方体的边长和间隔逐渐变小时,QD的荧光激发率增强倍数和量子产率提高倍数都呈现出逐渐增大的趋势。特别地,当两个硅纳米正方体的边长都是100 nm、间隔为20 nm时,硅纳米二聚体结构可达最优,且CdSe QD的荧光强度可得到约24倍的增强。
2019年06期 No.216 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 663K] - 郭守渊;
针对传统光纤通信系统中滤波模块可调范围窄、损耗大和带宽精度低的问题,文章设计了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的大范围带宽调制滤波结构,该结构核心部件采用螺杆微调结构对FBG中心波长进行大范围连续调谐控制。经理论分析与仿真计算给出了该结构的最优参数,并通过实验测试可知,在该结构中螺杆微位移每改变0.1 mm,平均中心波长偏移量为415 pm,线性度高,线性度优于0.98的调制范围为1 545～1 565 nm,实现了大带宽连续线性调制。实验结果表明,该结构可用于光纤通信系统中需要大范围连续可调滤波的模块,具有一定的应用价值。
2019年06期 No.216 42-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K] - 吕向东;赵建宜;熊永华;余思佳;马卫东;
针对可调谐激光器光栅加工灵活性低和成本昂贵的问题,文章研究并设计了一种基于取样光栅(SG)的新型可调谐分布式布拉格反射(DBR)激光器以降低可调谐激光器的制作成本。文章提出利用SG取代传统DBR激光器的均匀光栅,在采用与均匀光栅相同的双光束干涉曝光工艺的情况下,可以在单片集成芯片中低成本并灵活地实现不同DBR激光器调谐范围的调整。通过对该结构DBR激光器的模拟研究发现,该激光器在工作范围内可以实现>45 dB的边模抑制比(SMSR),单个激光器可以实现10 nm以上的调谐,不同激光器调谐范围的取值可以实现40 nm以上的整体调整。
2019年06期 No.216 47-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K]