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基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究

仪表技术与传感器 2024年第7期 100-104页

作者：张国庆常素萍茅昕卢文龙长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室华中科技大学机械科学与工程学院

光纤的残余应力会影响其光学性能和机械特性,文中开展了基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究。建立光纤的光弹模型,利用琼斯矩阵分析光弹图中的光强分布特征,考虑残余应力导致的双折射相位差范围小的特点通过最小光强法进行相位提取,... 详细信息

光纤的残余应力会影响其光学性能和机械特性,文中开展了基于光弹法的光纤轴向残余应力检测研究。建立光纤的光弹模型,利用琼斯矩阵分析光弹图中的光强分布特征,考虑残余应力导致的双折射相位差范围小的特点通过最小光强法进行相位提取,并仿真验证了相位提取算法的准确性,在待测相位不超过±5°条件下理论相位误差小于±0.02°;结合三次样条插值进行相位信息到应力结果的重建,获得的实验结果与商用仪器对比,除商用仪器在部分应力区域存在较大突变外,其余区域二者应力分布特征基本一致。

关键词：光纤残余应力光弹法 Abel逆变换

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光隔离器用近红外偏振玻璃研究进展

硅酸盐通报 2024年第3期43卷 1087-1102,1142页

作者：何勇涛马晓胡宇浩侯田江胡露赵文琪冯晋阳长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室武汉430070 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070

近红外偏振玻璃在近红外波段具备优异的偏振性能、高透过率、低拔插损耗以及优异的耐久性等特征,被广泛用于光通信、光调制器以及激光器等行业。这类材料通过在玻璃内形成长棒状或针状阵列纳米金属颗粒结构来制备,当前主要的制备方法为... 详细信息

近红外偏振玻璃在近红外波段具备优异的偏振性能、高透过率、低拔插损耗以及优异的耐久性等特征,被广泛用于光通信、光调制器以及激光器等行业。这类材料通过在玻璃内形成长棒状或针状阵列纳米金属颗粒结构来制备,当前主要的制备方法为拉伸还原法。本文详细介绍了近红外偏振玻璃的偏振原理以及性能测试,综述了当前国内外主流的近红外偏振玻璃配方体系及制备工艺研究现状,并对近红外偏振玻璃的发展进行了展望。

关键词：近红外偏振玻璃体系制备工艺光通信光隔离器

基于FMF的两模式单通道1000 km MDM传输

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光通信研究 2024年第4期 1-6页

作者：王心怡王晨王凯辉丁俊杰朱博文沈磊张磊王瑞春闫长鹍刘博余建军复旦大学通信与信息工程学院上海200433 长飞光纤光缆股份有限公司武汉430073 南京信息工程大学南京210044

【目的】随着第五代移动通信技术(5G)、物联网和云计算等信息化带宽消耗型业务的不断涌现,人们对信息高速传输的需求急剧增长。然而由于固有的非线性效应,单模光纤的传输容量已逼近香农极限,其将不再能满足人们对于超高速大容量传输的... 详细信息

【目的】随着第五代移动通信技术(5G)、物联网和云计算等信息化带宽消耗型业务的不断涌现,人们对信息高速传输的需求急剧增长。然而由于固有的非线性效应,单模光纤的传输容量已逼近香农极限,其将不再能满足人们对于超高速大容量传输的需求。解决传输容量问题成为当务之急。为了解决大容量通信系统的需求与长距离高速传输等问题,文章搭建了两模式单通道的C波段少模光纤(FMF)传输系统。【方法】在发送端,使用任意波形发生器将数字信号转换为电信号,驱动正交(IQ)调制器对光载波进行调制。调制的信号同时使用模分复用(MDM)和偏振复用(PDM)两种复用技术进行传输。为了实现1000 km的双模信号长距离传输,文章构建了一个双循环回路系统,信号每通过一次环路都将通过一段50 km长的FMF。在传输到目标距离后,由耦合器输出到解复用模块,相干光接收机对解复用的调制信号进行零差检测。最后,存储到示波器进行离线数字信号处理(DSP)。依次对信号进行频域色散补偿、下采样、时钟恢复和最小均方算法,恢复出原始信号。【结果】文章发现,在实验中各信道光信噪比(OSNR)所处的区间内,低信噪比(SNR)情况下误码率(BER)接近理论信道结果,高SNR情况下BER为1×10^(-2)时与理论值相差2.5 dB。文章分别测试了背靠背(BTB)和250、500、750以及1000 km下LP 11a和LP 11b两种模式的BER,在所有距离下的BER均低于实验中设定的28%冗余的低密度奇偶校验码(LDPC)的软判决前向纠错(SD-FEC)门限(5.2×10^(-2))。1000 km传输后的BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),总净传输速率为400 Gbit/s。【结论】文章演示了32 Gbaud MDM-PDM 16进制正交振幅调制(QAM)的宽带C波段信号在1000 km的两模式单通道FMF系统中的传输。在接收端,利用先进的多输入多输出(MIMO)DSP算法进行信道均衡,得到的两模式BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),均低于28%冗余的LDPC SD-FEC门限。传输结果达成了基于FMF传输400 Gbit/s的净传输速率国内纪录,并突出了FMF在大容量远距离传输方面的潜力。

关键词：光纤通信模分复用偏振复用少模光纤

基于时频域联合数据辅助MIMO均衡算法的多维度复用千公里级相干传输系统

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电子学报 2024年第5期52卷 1553-1561页

作者：刘博王晨谭宇璇王凯辉丁俊杰朱博文田凤沈磊张磊王瑞春闫长鹍陈伟章叶兵任建新李凡邓磊李建平秦玉文李朝晖忻向军余建军北京邮电大学复旦大学信息科学与工程学院南京信息工程大学长飞光纤光缆股份有限公司中兴通讯中山大学华中科技大学广东工业大学

基于少模光纤的模式复用系统利用单根纤芯中的正交模式实现各独立信道的并行传输，能够有效提升系统容量，解决单模光纤系统的容量危机.本文联合使用模式复用、波分复用与偏振复用技术，基于六模渐变型光纤实现了80个波长通道下32 Gbau... 详细信息

基于少模光纤的模式复用系统利用单根纤芯中的正交模式实现各独立信道的并行传输，能够有效提升系统容量，解决单模光纤系统的容量危机.本文联合使用模式复用、波分复用与偏振复用技术，基于六模渐变型光纤实现了80个波长通道下32 Gbaud四模双偏振16阶正交振幅调制信号的1 000 km相干传输，并在接收端使用时频域联合数据辅助8×8多输入多输出最小均方算法，以补偿由光纤传输导致的模式耦合及模间色散等线性损伤.与传统的纯时域或纯频域多输入输出最小均方均衡算法相比，该算法分别实现了57.1%的收敛速度提升与25.1%的收敛误差下降.经过1 000 km少模光纤传输后，80通道每个模式及偏振态的误码率均低于开销为20%的软判决前向纠错编码阈值2.4×10-2，系统净速率达68.2 Tbit/s.

关键词：相干光传输系统多维度复用技术数据辅助均衡多输入多输出数据均衡时频域联合处理技术

不同K值含Ag碱硼硅酸盐玻璃的析晶行为研究

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硅酸盐通报 2024年第8期43卷 3045-3052页

作者：王良冯晋阳李博涵赵修建马晓伍冬华何勇涛胡宇浩武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室武汉430070 长飞光纤光缆股份有限公司武汉430074

基于K_(2)O-B_(2)O_(3)-SiO_(2)三元体系玻璃,在固定玻璃组成参数R值的基础上,设计了不同玻璃组成参数K值含Ag碱硼硅酸盐玻璃。采用熔融法制备了基础玻璃,在析晶温度范围内经过一步法热处理,所有样品内部都析出了球形的AgCl晶粒。研究表... 详细信息

基于K_(2)O-B_(2)O_(3)-SiO_(2)三元体系玻璃,在固定玻璃组成参数R值的基础上,设计了不同玻璃组成参数K值含Ag碱硼硅酸盐玻璃。采用熔融法制备了基础玻璃,在析晶温度范围内经过一步法热处理,所有样品内部都析出了球形的AgCl晶粒。研究表明,玻璃组成参数K值对含Ag碱硼硅酸盐玻璃体内AgCl晶粒的析出产生了明显影响。对于设计制备的弱分相体系玻璃,玻璃组成参数K值的改变可以影响玻璃网络的聚合度,但玻璃的分相并不是影响玻璃析晶的主要因素。通过玻璃结构分析,玻璃组成参数K值的改变能够对ZrO_(2)在玻璃网络中的存在状态产生影响,进而降低ZrO_(2)在玻璃网络中的溶解度,增加了基础玻璃中的成核位点,从而对含Ag碱硼硅酸盐玻璃的AgCl析晶行为产生重要影响。

关键词：碱硼硅酸盐玻璃 AgCl 玻璃组成参数 K值玻璃析晶玻璃分相

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放大自发辐射辅助泵浦的L波段扩展掺铒光纤放大器

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激光与光电子学进展 2024年第13期61卷 218-223页

作者：林漫冰阮继宇劳浩贤钟力汪松董新永广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院广东广州510006 广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室广东广州510006 广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室广东广州510006 长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室湖北武汉430073

近年来,L波段扩展的掺铒光纤放大器(LE-EDFA)由于能增加光纤传输带宽而成为研究热点,但该放大器所需增益光纤较长,普遍存在泵浦转换效率低、增益水平不高等问题。将反向放大自发辐射(ASE)辅助泵浦技术应用于LE-EDFA增益提升研究,发现反... 详细信息

近年来,L波段扩展的掺铒光纤放大器(LE-EDFA)由于能增加光纤传输带宽而成为研究热点,但该放大器所需增益光纤较长,普遍存在泵浦转换效率低、增益水平不高等问题。将反向放大自发辐射(ASE)辅助泵浦技术应用于LE-EDFA增益提升研究,发现反向ASE在泵浦功率较低或铒镱共掺光纤(EYDF)较长的情况下,可以大幅度提高LE-EDFA的增益水平,提高量可达5.1 dB~16.7 dB。采用反向ASE辅助泵浦结合预放大技术,在550 mW的较低总泵浦功率情况下,实现了1570~1610 nm范围内高于20 dB的增益、低于6 dB的噪声系数,并且1620 nm处的增益尚达13.7 dB。与其他已报道LE-EDFA相比,反向ASE辅助泵浦的LE-EDFA在较低的泵浦功率情况下实现了等同的增益水平,具有泵浦转换效率高、制备成本低等优势,有望广泛应用于高容量光纤传输系统。

关键词： L波段扩展掺铒光纤放大器铒镱共掺光纤放大自发辐射

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C+L波段全覆盖高增益掺铒光纤放大器

中国激光 2024年第18期 209-214页

作者：邹泳芳董新永巫智凯文建湘王廷云汪松王云才秦玉文广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院广东工业大学通感融合光子技术教育部重点实验室广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室上海大学特种光纤与光接入网重点实验室长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆先进制造与应用技术全国重点实验室

通过增加光纤放大器的增益带宽，可以有效提升光纤通信系统的传输容量。目前，C+L波段掺铒光纤放大器（EDFA）通常采用C波段和L波段EDFA并联的方式，但这种方法会在两个增益波段之间产生带宽“死区”。为了解决这一问题，以Bi/Er共掺石... 详细信息

通过增加光纤放大器的增益带宽，可以有效提升光纤通信系统的传输容量。目前，C+L波段掺铒光纤放大器（EDFA）通常采用C波段和L波段EDFA并联的方式，但这种方法会在两个增益波段之间产生带宽“死区”。为了解决这一问题，以Bi/Er共掺石英光纤作为主要增益介质，在二级双程放大结构的基础上，通过插入波长匹配的长周期光纤光栅进行“削峰补谷”操作，成功拓展了增益带宽。这种新型的C+L波段全覆盖高增益掺铒光纤放大器，其25 dB增益带宽和20 dB增益带宽分别达到了78 nm(1529～1607 nm)和85 nm(1527～1612 nm)，最高增益可达51.2 dB，同时噪声系数降至3.9 dB。该研究不仅消除了C+L波段EDFA的带宽“死区”问题，而且通过结合长周期光纤光栅，实现了单个EDFA对C+L波段的高增益全覆盖。该EDFA有望在未来高容量长距离光纤传输系统中获得重要应用。

关键词：掺铒光纤放大器 C+L波段增益带宽长周期光纤光栅

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多芯光纤关键性熔接技术研究

湖北工业大学学报 2024年第1期39卷 32-35页

作者：邓晓月姚育成沈磊张黎李珉澄张泽湖北工业大学理学院芯片产业学院湖北武汉430068 武汉长飞光纤光缆股份有限公司光纤光缆制备技术国家重点实验室湖北武汉430073

利用长度为10 km的长距离传输七芯光纤模拟实际干路,对多芯光纤熔接技术进行了实验研究,并通过传输性能测试分析进行了熔接参数优化。实验结果表明:多芯光纤的熔接质量直接影响光纤传输损耗和串扰;熔接质量受光纤端面的处理质量、光纤... 详细信息

利用长度为10 km的长距离传输七芯光纤模拟实际干路,对多芯光纤熔接技术进行了实验研究,并通过传输性能测试分析进行了熔接参数优化。实验结果表明:多芯光纤的熔接质量直接影响光纤传输损耗和串扰;熔接质量受光纤端面的处理质量、光纤重叠量、放电时间、电极间距等参数的综合影响。实验中通过程序控制多个熔接参数关联性优化,实现了典型值小于0.35 dB的低损耗七芯光纤熔接,且串扰小于-41 dB,可以更好地满足工程干路铺设的应用要求。

关键词：多芯光纤熔接损耗空分复用串扰

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低损耗LC型多芯光纤连接器的优化设计

湖北工业大学学报 2024年第5期39卷 31-35页

作者：於意凯付新华吕清花翟中生明月周家慧湖北工业大学理学院湖北武汉430068 长飞光纤光缆股份有限公司湖北武汉430070

空分复用的多芯光纤被广泛应用于光互连中,多芯光纤连接器的性能将直接影响多芯光纤的应用。设计新型八芯LC型光纤连接器,运用仿真分析了纤芯间距、沟槽宽度、波长等参数对八芯光纤传输性能的影响规律,仿真结果验证了所设计的八芯光纤... 详细信息

空分复用的多芯光纤被广泛应用于光互连中,多芯光纤连接器的性能将直接影响多芯光纤的应用。设计新型八芯LC型光纤连接器,运用仿真分析了纤芯间距、沟槽宽度、波长等参数对八芯光纤传输性能的影响规律,仿真结果验证了所设计的八芯光纤的可行性。通过实验优化制备工艺,使得制备的八芯光纤连接器达到了±0.1°范围内的旋转对准精度,并实现平均插入损耗为0.13 dB,回波损耗为56.08 dB,在经过多次重复性和互换性测试后,附加损耗小于0.2 dB,保持了光纤连接器性能的稳定,且与传统单模光纤连接器相比,具有较低的损耗以及更高的通信容量。

关键词：光纤通信空分复用多芯光纤 LC型光纤连接器