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下一代相干PON关键技术研究进展与展望(特邀)

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光通信研究 2024年第1期 14-24页

作者：殷明珠王玮潘竞顺李凡李朝晖中山大学电子与信息工程学院广州510006 中山大学广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室广州510006

相比于传统的强度调制/直接检测(IM/DD)系统,相干系统具有更高的容量和功率预算,能更好地满足高容量无源光网络(PON)的需求。近年来,如何将相干应用于PON场景以更好地支撑未来高带宽业务已成为研究热点。文章从系统架构、相干简化、上... 详细信息

相比于传统的强度调制/直接检测(IM/DD)系统,相干系统具有更高的容量和功率预算,能更好地满足高容量无源光网络(PON)的需求。近年来,如何将相干应用于PON场景以更好地支撑未来高带宽业务已成为研究热点。文章从系统架构、相干简化、上行突发模式检测以及灵活PON 4个方面对相干PON关键技术研究现状进行了总结,并展望提出了激光共享上下行滤波器组多载波(FBMC)-PON和半导体光放大器(SOA)电流调控灵活PON方案。

关键词：相干无源光网络系统架构相干简化上行突发模式灵活无源光网络

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一类基于模糊推理的具有机动自适应的目标跟踪算法

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上海交通大学学报 2024年第4期58卷 468-480页

作者：郝亮黄颖浩姚莉秀蔡云泽上海交通大学自动化系、系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进... 详细信息

针对变结构多模型算法在机动目标跟踪中对目标机动不确定性、量测不确定性自适应能力不足的问题,提出一种基于模糊推理的机动自适应目标跟踪算法.设计一种基于模糊推理的双级机动判别模型,利用模型概率信息和主模型滤波残差加权范数进行主模型可信度和机动判别推理;并将双级机动判别引入基于可能模型集的期望模式扩增方法(EMA-LMS)框架,提出一种模糊推理EMA-LMS算法,实现对模型集自适应的参数和策略的在线调节,从而生成更加接近目标真实运动模式的期望模型,并更好地对模型进行取舍.仿真结果表明,本文算法能够有效增强算法对目标机动和量测不确定的自适应性,提高跟踪精度.

关键词：机动目标跟踪变结构交互式多模型机动判别模糊推理

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面向硅基光子集成的片上半导体激光器(特邀)

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光学学报 2024年第15期44卷 146-157页

作者：王瑞军韩羽余思远中山大学电子与信息工程学院光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批... 详细信息

硅基集成Ⅲ-V族化合物半导体激光器是硅光技术发展的关键,多年来研究人员发展了三大类集成方案。本文对这三类技术进行概括性综述:基于倒装焊等工艺的混合集成方案将预先制备的激光器芯粒通过压焊等手段精确安装至硅光芯片,已实现小批量生产,但在生产效率、良率、成本等方面具有一定的局限性;基于材料转移或键合的异质集成方案通过将晶格匹配衬底上预先外延制备的高质量有源层薄膜贴合至硅光衬底晶圆上,实现了大尺寸硅衬底上的全晶圆级激光器加工,可大幅度提高生产效率,该方案正进一步提高良率;硅基直接外延化合物半导体激光器的异质集成方案作为真正的晶圆级加工技术路线具有极大的吸引力,通过缓冲层、垂直或侧向选区外延等方式,克服材料间的理化性质失配、反相畴以及激光器与硅波导之间的光耦合效率低等技术难题,取得了多项突破,展现了良好的发展前景。

关键词：集成光学硅基光子学硅基半导体激光器异质集成

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硫系异质集成光子器件(特邀)

光学学报 2024年第15期44卷 77-91,F0002页

作者：宋景翠杨志强尚海燕万磊李焱吕超李朝晖中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室广东广州510275 中山大学光电材料与技术国家重点实验室广东广州510275 中山大学微电子科学与技术学院广东珠海519000 重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 宁夏大学物理学院宁夏银川750021 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 广东珠海519000

光子集成电路以光子作为信息载体,成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术,而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来,基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点,异质集成技术被认为是未... 详细信息

光子集成电路以光子作为信息载体,成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术,而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来,基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点,异质集成技术被认为是未来集成光子技术发展的必经之路。硫系玻璃材料具有光弹系数较大、传输损耗较低、透明波段宽等特点的同时可与多种材料实现集成,在光电集成信息处理领域展现出了巨大的优势。本文围绕硫系异质集成光子学在高效声光调制、片上非线性参量频率转换,以及稀土离子掺杂光放大三个领域中的应用进行了综述,最后阐述了硫系器件异质集成面临的挑战,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：集成光子学硫系玻璃异质集成声光调制器参量频率转换波导放大器

工业过程关键指标预测的知识协同进化增强图卷积网络方法

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控制理论与应用 2024年第3期41卷 416-427页

作者：牟天昊邹媛媛李少远上海交通大学自动化系上海200240 系统控制与信息处理教育部重点实验室上海200240

在流程工业关键变量预测领域,已有研究致力于将过程知识与大数据相结合,以实现更高的准确性,降低过拟合风险和提高可解释性.然而,现有工作存在准确的先验知识构建成本高、无法从丰富的数据中挖掘知识等问题,限制了这些方法在实际工业过... 详细信息

在流程工业关键变量预测领域,已有研究致力于将过程知识与大数据相结合,以实现更高的准确性,降低过拟合风险和提高可解释性.然而,现有工作存在准确的先验知识构建成本高、无法从丰富的数据中挖掘知识等问题,限制了这些方法在实际工业过程中的广泛应用.为了解决这些挑战,本文提出了一种基于知识协同进化的增强图卷积网络方法.首先,利用易获取的过程流图构建低成本的粗粒度流程知识.然后,在图卷积神经网络模型训练中引入图探索,实现知识更新.最后,为了降低知识复杂度并保持一致性,设计了一种知识过滤机制.所提出的方法在基准的脱丁烷塔工艺过程上进行了验证.实验结果表明,该方法具有出色的预测准确性,并获得高质量的新知识.

关键词：关键指标预测流程工业知识挖掘图卷积神经网络数据–知识驱动建模脱丁烷塔

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分布式移动水声传感网络地声参数反演

声学学报 2024年第4期49卷 774-783页

作者：沈一宁刘粉婷潘翔浙江大学信息与电子工程学院杭州310027 浙江省信息处理与通信网络重点实验室杭州310027

提出使用分布式移动水声传感网络以实现大面积海域地声参数的快速反演。将分布式网络节点投影合成不同阵元间距的水平线阵,采用频域相干目标函数,进行匹配场地声参数反演。同时,将定位误差视为一个参量进行反演,结合对水平波数修正的多... 详细信息

提出使用分布式移动水声传感网络以实现大面积海域地声参数的快速反演。将分布式网络节点投影合成不同阵元间距的水平线阵,采用频域相干目标函数,进行匹配场地声参数反演。同时,将定位误差视为一个参量进行反演,结合对水平波数修正的多普勒补偿,提高移动网络反演的鲁棒性。数值仿真和海试数据处理结果验证了分布式移动水声传感网络地声参数反演方法的有效性。

关键词：分布式水声传感网络地声参数反演节点定位误差多普勒补偿

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硫系光子集成芯片（特邀）

激光与光电子学进展 2024年第19期 37-50页

作者：李强钟锐峰李朝晖潘竞顺中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室中山大学光电材料与技术国家重点实验室南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 华南师范大学信息光电子科技学院

设计了一种新型的基于硫系玻璃材料（Ch G）-Ge26Sb10S64的片上集成光子芯片，可满足光学信息处理、光学传感和系统集成等方面的应用需求。因硫系玻璃具备较大的光弹系数、较低的传输损耗、超大带宽的透光窗口和易于片上混合集成等独特... 详细信息

设计了一种新型的基于硫系玻璃材料（Ch G）-Ge26Sb10S64的片上集成光子芯片，可满足光学信息处理、光学传感和系统集成等方面的应用需求。因硫系玻璃具备较大的光弹系数、较低的传输损耗、超大带宽的透光窗口和易于片上混合集成等独特优势，硫系光子集成器件在高效光传感应用中表现出多功能集成、优异传感性能等显著优势。结合硫系材料的特点，开发了多种基于Ch G的混合集成芯片，并围绕超声信号探测、光声成像和声光调制等领域中的应用进行了综述，论述了硫系光子集成器件面临的挑战，并对未来的研究路径进行了展望。

关键词：硫系材料光子芯片超声传感光声成像声光调制器片上光传感

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硫系异质集成光子器件（特邀）

光学学报 2024年第15期 85-99+2页

作者：宋景翠杨志强尚海燕万磊李焱吕超李朝晖中山大学电子与信息工程学院广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室中山大学光电材料与技术国家重点实验室中山大学微电子科学与技术学院重庆交通大学信息科学与工程学院宁夏大学物理学院南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为... 详细信息

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为是未来集成光子技术发展的必经之路。硫系玻璃材料具有光弹系数较大、传输损耗较低、透明波段宽等特点的同时可与多种材料实现集成，在光电集成信息处理领域展现出了巨大的优势。本文围绕硫系异质集成光子学在高效声光调制、片上非线性参量频率转换，以及稀土离子掺杂光放大三个领域中的应用进行了综述，最后阐述了硫系器件异质集成面临的挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：集成光子学硫系玻璃异质集成声光调制器参量频率转换波导放大器

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硫系异质集成光子学

光学学报 2024年

光子集成电路以光子作为信息载体，成为解决现代信息社会通信容量瓶颈问题的关键技术，而高品质光学材料以及先进集成方式是该技术发展的重要基石。近年来，基于一种衬底实现多功能光子集成器件成为人们的研究热点，异质集成技术被认为是未来集成光子技术发展的必经之路。硫系玻璃材料具有较大的光弹系数、较低的传输损耗、透明波段宽等特点的同时可与多种材料实现集成，在光电集成信息处理领域展现出了巨大的优势。本文围绕硫系异质集成光子学在高效声光调制、片上非线性参量频率转换以及稀土离子掺杂光放大三个领域中的应用进行了综述，最后阐述了硫系器件异质集成面临的挑战，并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：集成光学硫系玻璃异质集成声光调制器参量频率转换波导放大器