光纖在線特邀編輯:邵宇豐,趙云杰,龍穎,胡欽政
2018年12月出版的PTL主要刊登了以下一些方向的文章,包括:無源器件、光纖網(wǎng)絡與傳輸系統(tǒng)、傳感器、光子子系統(tǒng)、自由空間傳輸系統(tǒng)等,筆者將逐一評析。
1. 無源器件
日本東京大學高等科學技術研究中心的Bo Xu等研究人員設計并演示了一種簡單、緊湊、全PM、全標準色散脈沖光纖激光器,發(fā)射波長為1030nm。該激光器中的摻鐿振蕩器結構采用單個LD,并且使用全PM光纖脈沖壓縮器來壓縮輸出脈沖,以產(chǎn)生具有700fs脈沖寬度和0.45nJ脈沖能量的變換極限脈沖。因而,該激光器結構緊湊,結構簡單,適用于要求環(huán)境穩(wěn)定性和安全性的相關應用,系統(tǒng)框圖如圖1所示。
圖1 光纖激光器系統(tǒng)框圖(YDF:摻鐿光纖;CFBG:啁啾光纖光柵;YDFA:摻鐿光纖放大器)
2. 光纖網(wǎng)絡和傳輸系統(tǒng)
南京大學和喬治亞理工學院的Long Huang等科研人員設計并實驗演示了一種基于PolM的寬帶IFoF傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以支持并行IM/PM發(fā)射器,利用與PolM的一個主軸成45°角定向的偏振器,可以獲得等效的IM調(diào)制;如果偏振器的方向平行于PolM的一個主軸,則可以實現(xiàn)等效的PM調(diào)制。與傳統(tǒng)并行IM/PM發(fā)送器相比,該系統(tǒng)成本降低,并且僅使用一個調(diào)制器,從而避免了IM/PM帶寬分配策略。此外,他們還使用PolM發(fā)射器在25km SMF上成功傳輸了44.7Gb/s 141GHz OFDM/OQAM信號。其實驗裝置如圖2所示。
圖2 基于PolM進行IFoF傳輸?shù)膶嶒炘O置
3. 傳感器
印度新德里國家理工學院的Anuj K. Sharma等研究人員對以硫族化物為核心、二維材料(石墨烯和MoS2)為AEM、聚合物包覆層和Ag層作為生物傳感材料的光纖SPR(FOSPR)傳感器的性能進行了模擬和分析,結構如圖3所示。他們調(diào)整了金屬2D材料異質(zhì)結的輻射阻尼,以盡可能提高SPR傳感器的操作可行性,并比較了石墨烯和MoS2單層膜在最佳輻射阻尼條件下的性能。實驗結果表明,從生物傳感的角度來看基于MoS2的FOSPR傳感器具有優(yōu)越性,因為光功率減小少,瑞利散射少,更適應生物組織檢測過程。
圖3 階躍折射率光纖SPR傳感器結構圖
4. 光子子系統(tǒng)[/b]
加拿大蒙特利爾麥吉爾大學的Mohammadreza Sanadgol Nezami等研究人員通過與光電二極管(PD)單片集成的RC低通濾波器(LPF)的三種變體研究了基于硅光子學實現(xiàn)RF電子無源器件集成元件的潛在應用模式。他們設計了一種電路模型對此進行了評價(如圖4所示),還利用ADS優(yōu)化工具提取了濾波器的電容值;同時考慮到邊緣場電容的影響,因此實驗中提取的值與期望值一致;此外,他們驗證了電路模型并證明了在PIC上實現(xiàn)無源元件的可能性。MIM電容器的截面圖、LPF和RC濾波器結構如圖5所示。
圖4 設計的RC低通濾波器的電路圖(虛線框概述了PD和LPF配置)
圖5 (a)MIM電容器的截面圖和LPF結構圖(GC:光柵耦合器;PD:光電二極管;M1:金屬1;M2:金屬2);(b RC濾波器結構的顯微圖
5. 自由空間傳輸系統(tǒng)
法國格勒諾布爾阿爾卑斯大學的Ali W. Azim等科研人員提出了一種分層離散哈特利變換非對稱限幅光正交頻分復用(LDHTS-ACO-OFDM)技術,以提高頻譜效率,消除DHTS-ACO-OFDM技術的局限性。研究結果表明LDHTS-ACO-OFDM表現(xiàn)出較低的峰均比值;在色散信道中,該技術比LACO-OFDM具有更小的光功率損耗和更低的數(shù)字信號處理復雜度,并且降低了比特誤碼率(BER)。該其方案中包括多徑VLC散射和帶寬受限的LED/LED驅(qū)動器組合(LDHTS-ACO-OFDM發(fā)射機和接收機框圖如圖6和圖7所示)。
圖6 DHTS-ACO-OFDM信號生成過程
圖7 DHTS-ACO-OFDM信號接收過程
參考文獻
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All-Polarization Maintaining Fiber Laser and Pulse Compressor [J].
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Fiber Optic SPR Sensing Enhancement in NIR via Optimum Radiation Damping Catalyzed by 2D Materials [J].
IEEE Photonics Technology Letters , 2018, Page s: 2021 - 2024.
[4] Mohammadreza Sanadgol Nezami; Bahaa Radi; Amit Gour, et al.
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Spectrally Augmented Hartley Transform Precoded Asymmetrically Clipped Optical OFDM for VLC[J].
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