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Photonics-based high-speed long-distance fiber-wireless-integration communication at the W-band

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Science China(Information Sciences) 2023年第2期66卷 277-278页

作者： Weiping LI Jianjun YU Yanyi WANG Feng WANG Bowen ZHU Wen ZHOU Feng ZHAO Jianguo YU Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE) Fudan University School of Electronic Engineering Xi'an University of Posts and Telecommunications School of Electronic Engineering Beijing University of Posts and Telecommunications

With the early approach of 5G period, beyond 5G communication has become an urgent need in the industry. Because of its rich bandwidth, the W-band (75–110-GHz) millimeterwave (mm-wave) is capable of carrying ultra-high-speed signal [1–6]. Therefore, it is extremely competitive in the field of future beyond 5G communication. The feature of photonics-based W-band mm-wave generation technology is that it can effectively solve the problem of bandwidth limitation and electromagnetic interference in electronic devices.

关键词：

352-Gbit/s single line rate THz wired transmission based on PS-4096QAM employing hollow-core fiber

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Digital Communications and Networks 2023年第3期9卷 717-722页

作者： Junjie Ding Yuxuan Tan Yanyi Wang Jiao Zhang Menghui He Feng Zhao Li Zhao Wen Zhou Yiwei Shi Min Zhu Jianjun Yu Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves(MOE) Fudan UniversityShanghaiChina Purple Mountain Laboratories NanjingJiangsuChina Xian University of Posts and Telecommunications XianShanxiChina

We successfully demonstrate 32-Gbaud Probabilistically Shaped 4096-ary Quadrature Amplitude Modulation(PS-4096QAM)TeraHertz(THz)signal wired transmission at 325 GHz over the 1-m Hollow-Core Fiber(HCF)in a photon-assisted THz-wave communication *** employing advanced Digital Signal Processing(DSP)and the PS technique,the 352-Gbit/s line rate(288-Gbit/s net rate)delivery with a net Spectral Efficiency(SE)of 9 bit/s/Hz is realized in the experiment,satisfying the 0.86-Normalized Generalized Mutual Information(NGMI)Low-Density Parity-Check(LDPC)threshold.

关键词： Hollow-core fiber Terahertz-wave communication Photonics-aided scheme Probabilistic shaping

Photonics-aided THz-wireless transmission over 400 m at 335 GHz

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Science China(Technological Sciences) 2022年第12期65卷 3082-3084页

作者： LI WeiPing YU JianJun ZHU BoWen WANG Feng TAN YuXuan WANG YanYi ZHU Min ZHANG Jiao ZHOU Wen ZHAO Feng YU JianGuo Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves(MoE) Fudan UniversityShanghai 200433China Purple Mountain Laboratories Nanjing 211111China School of Electronic Engineering Xi’an University of Posts and TelecommunicationsXi’an 710121China School of Electronic Engineering Beijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing 100876China

The terahertz(THz)band(0.3–10 THz),with abundant bandwidth,can satisfy the need for large-capacity transmission of fiber-wireless integration communication systems,which has attracted more and more attention[1–3].

关键词： wireless fiber communication

C-Band 53.76 Tbit/s Transmission Based on Bit Allocation Optimization with Raman Amplification

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激光与光电子学进展 2023年

作者：丁俊杰王晨雎洲朱博文桑博涵刘博余建军 Key Laboratory for Information Science of Electromagnetic Waves (MoE) Fudan University Nanjing University of Information Science and Technology

We experimentally demonstrated 80-channel wavelength division multiplexing(WDM) transmission system over 400-km fiber link. Raman amplification results in non-flat WDM signal spectrum. Therefore, bit allocation optimization is utilized to let different channels carry different order quadrature amplitude modulation(QAM) signals according to their optical signal noise ratio(OSNR). A neural network(NN) equalizer based on convolution neural network(CNN), long short-term memory(LSTM) network and fully connected(FC) layer structure is adopted in Rx digital signal processing(DSP), in which CNN is used for characteristic extraction, LSTM is used for equalization and demodulation while FC layers are used for output. After transmission, the bit error rate(BER) of all channels is below the 25% soft-decision forward error correction(SD-FEC) threshold and the line rate reaches 53.76 Tbit/s.

关键词：

W波段PS-PAM8信号在太赫兹空芯光纤中的有线传输

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光学学报 2021年第24期41卷 37-43页

作者：丁俊杰王演祎张教朱敏石艺尉何猛辉赵峰余建军复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院上海200433 网络通信与安全紫金山实验室江苏南京211111 西安邮电大学陕西西安710121

在光子辅助的W波段通信系统中,利用概率整形技术,实验验证了概率整形的八进制脉冲幅度调制(PS-PAM8)信号在太赫兹空芯光纤中的有线传输。采用包络检测的方案,在97~105 GHz的W波段上成功实现了5.75 GBaud的PS-PAM8信号在1 m空芯光纤上的... 详细信息

在光子辅助的W波段通信系统中,利用概率整形技术,实验验证了概率整形的八进制脉冲幅度调制(PS-PAM8)信号在太赫兹空芯光纤中的有线传输。采用包络检测的方案,在97~105 GHz的W波段上成功实现了5.75 GBaud的PS-PAM8信号在1 m空芯光纤上的传输。实验中的净传输速率可达13.63 Gbit/s,满足2.4×10^(-2)的20%开销的软判决前向纠错码阈值。该实验结果证明了THz空芯光纤作为一种新型的W波段高速传输介质的潜力。

关键词：光通信脉冲幅度调制概率整形光载无线空芯光纤

基于偏振复用光调制器产生PDM-16QAM射频信号

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光学学报 2020年第23期40卷 24-30页

作者：李韦萍孔淼余建军复旦大学通信科学与工程系和电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院上海200433

提出了一种采用单个光调制器产生频率稳定、偏振复用的矢量毫米波信号新方案。通过将双极化马赫-曾德尔调制(DP-MZM)和偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)相结合,实现了PDM-16QAM信号在系统链路中的有效传输,传输速率为64 Gbit/s@28 G... 详细信息

提出了一种采用单个光调制器产生频率稳定、偏振复用的矢量毫米波信号新方案。通过将双极化马赫-曾德尔调制(DP-MZM)和偏振复用16阶正交幅度调制(PDM-16QAM)相结合,实现了PDM-16QAM信号在系统链路中的有效传输,传输速率为64 Gbit/s@28 GHz,误码率被控制在4.2×10-2以内。系统结构简单,频谱效率高,传输速率大幅提升,在未来光载无线通信网络中具有巨大的应用价值。

关键词：光通信偏振复用双极化马赫-曾德尔调制器偏振复用16阶正交幅度调制光载无线

实现125.52 Gbit/s PDM-QPSK信号在光载无线系统中的实时传输

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光学学报 2022年第15期42卷 19-24页

作者：魏怡王凯辉张宇余建军复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

光载无线通信(RoF)系统结合了光纤和无线通信的优势,具有大带宽、低损耗、灵活移动等特性,在未来超5G/6G通信网络中有广阔的发展前景。这里实现了传输速率超过100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号在基于商用光传送网(OTN)... 详细信息

光载无线通信(RoF)系统结合了光纤和无线通信的优势,具有大带宽、低损耗、灵活移动等特性,在未来超5G/6G通信网络中有广阔的发展前景。这里实现了传输速率超过100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号在基于商用光传送网(OTN)实时处理的RoF系统中的有效传输。分别实验演示了频率为22 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和频率为60 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和1 cm无线链路中的传输。结果显示启用开销为15%的软判决前向纠错(SD-FEC)编码可以实现无差错传输。另外,提出在实时处理的RoF系统中采用集成的双极化马赫-曾德尔调制器(DP-MZM)进行偏振调制的新方法,RoF系统降低了系统复杂度,在未来移动数据通信网络中有很大的应用价值。

关键词：光通信实时处理光载无线通信双极化马赫-曾德尔调制器偏振复用正交相移键控

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ROF系统中基于单个调制器的多射频操作

中国激光 2020年第11期47卷 196-201页

作者：李韦萍孔淼石俊婷余建军复旦大学通信科学与工程系上海200433

实验研究了一种采用单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(MZM)产生两路不同频率光射频信号的矢量系统。通过光副载波复用,采用一个调制器和一个光载波即可将两路四相相移键控(QPSK)射频信号加载到两个不同频率的光副载波上,采用偏... 详细信息

实验研究了一种采用单个激光源和一个双极化马赫-曾德尔调制器(MZM)产生两路不同频率光射频信号的矢量系统。通过光副载波复用,采用一个调制器和一个光载波即可将两路四相相移键控(QPSK)射频信号加载到两个不同频率的光副载波上,采用偏振复用克服不同频率光信号的串扰,实现了80 km单模光纤(SMF)的高质量信号传输。实验表明,单边带调制格式下,15 GHz和30 GHz的QPSK信号分别经双极化MZM调制,并经80 km SMF传输后,15 GHz的QPSK信号的传输性能表现更优,当光电检测器(PD)的输入功率高于-10.2 dBm时,其解调后的系统误码率(BER)低于3.8×10-3。系统结构简单,复杂度低,使用的电、光器件少,有效地降低了成本,在未来接入网中发挥了巨大的作用。

关键词：光通信光载无线通信单边带调制副载波复用技术四相相移键控

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结构简单的D波段矢量毫米波信号产生的方法

光学学报 2021年第4期41卷 51-57页

作者：刘翠微余建军复旦大学信息科学与工程学院电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433 复旦大学上海先进通信与数据科学研究院上海200433

提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载... 详细信息

提出一种新的基于单个强度调制器的D波段矢量毫米波产生方法。研究基于强度调制器,通过预编码技术,产生了八倍频D波段矢量毫米波信号,信号经过一定距离的无线传输之后输入接收端,最后对信号进行解调和误码分析。该方法具有一定的中心载波抑制功能,在无光学滤波器下成功传输了信号,降低了光载无线系统的链路成本。实验验证了152 GHz 4 GBaud正交相移编码(QPSK)信号的产生和传输,经过1 m的无线传输后,接收到的QPSK信号的误码率低于软判决前向纠错门限阈值(1.0×10^(-2))。

关键词：光通信 D波段光载无线八倍频预编码强度调制器