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弹性光网络中虚拟光网络生存性研究

摘要:实现物理网络资源共享的虚拟光网络映射技术为新应用的发展提供了机会,为提高部署在虚拟光网络上的业务可靠性,虚拟光网络生存性问题已经引起了广泛关注。介绍了虚拟光网络生存性原理,从 3 个不同角度分析了虚拟光网络生存性问题,并基于此问题进一步分析了虚拟光网络的优化。最后,分析了目前研究中未重点关注的内容,为虚拟光网络生存性的研究提供了参考。

多用户无源光网络量子密钥分发系统研究

摘要:提出了量子安全保证的无源光网络( PON )概念,对比分析了独立传输和共纤传输量子无源光网络的特点。设计了基于改进的即插即用系统的多用户无源光网络量子密钥分发( PON-QKD )系统,并对该系统的性能和可行性进行了论证。

智能光网络的复杂网络特性实证研究

摘要:随着光通信技术的不断发展,光网络的结构也变得越来越复杂,而复杂网络理论能分析实际系统的性质。从智能光网络的拓扑结构出发研究其复杂网络特性,首先对近两年某区域智能光网络故障数据进行分析,其次对智能光网络进行拓扑建模,计算网络的聚类系数和平均路径长度,从而分析网络性能。实证研究表明,智能光网络是一个小世界网络,并且其故障分布、度分布都符合幂律分布,该网络具有无标度特性。该结论为下一步研究智能光网络自组织临界性奠定基础。

基于约束的 ASON 生存性探讨

摘要:研究了作为传输大数据业务平台的智能光网络( ASON )在高效路由和业务安全保障机制方面的生存性问题。通过结合共享风险链路组( SRLG )约束思想提出一种不共担主备路径同时失效的解决方案以提高 ASON 生存能力。该方案的宗旨是在工作路径和保护路径保持 SRLG 相对分离的前提下动态均衡负载,降低业务阻塞率和保护带宽资源被占用率。最后通过 Glass 测试平台验证了该方案的可行性。

F-P 级联 MZ 温度、应变同时测量的光纤传感器

摘要:鉴于温度和应变双参量同时测量存在交叉敏感问题,设计并制作了一种光纤法布里 - 珀罗( F-P )级联马赫 - 曾德尔 (MZ) 的双参数测量传感器。通过观测传感器反射谱和透射谱的波长漂移量实现温度和应变同时监测:在 30 ℃ ~150 ℃温度范围内 , 传感器灵敏度和线性度分别为 54pm/ ℃和 0.9982 ;室温下在 0~450 με应变范围内,传感器应变灵敏度和线性度分别为 2.73pm/ με和 0.9999 ,表明该传感器可同时监测温度和应变。

基于反射型 TDM 的高精度光纤传感器系统设计

摘要:为了获得更高的检测精度和更大的测试范围,研究了激光器的调制深度对输出强度的影响,并且基于光谱吸收技术设计了一种基于反射型时分复用( TDM )的光纤传感器系统,首次使用单根光纤完成了多点的气体浓度检测。针对该系统设计了一种适用于多点检测的高精度光源驱动电路。实验结果表明,在保证能对准吸收峰的情况下,基于反射型 TDM 的光纤传感器系统具有更高的精度,并且满足远距离测量的要求。

基于游标效应的双 MZI 温度传感理论研究

摘要:光纤传感器的灵敏度是一个重要指标。设计了一种基于游标效应的双马赫 - 曾德尔干涉仪( MZI )温度传感器,该传感器由两个臂长差相差不大的 MZI 级联构成。从理论上详细研究了利用游标效应提高传感器灵敏度的方法。模拟结果表明:传感器加热区越长,灵敏度越高;当传感干涉仪臂长差小于参考干涉仪臂长差时,包络曲线波峰将随着温度升高向短波方向移动,反之,向长波方向移动;游标效应可大幅提升传感器的灵敏度,当臂长差差值在 0.01mm 时,灵敏度可提高 100 余倍。

特殊 LPFG 温度传感器的灵敏度特性研究

摘要:普通长周期光纤光栅( LPFG )温度传感器的灵敏度较低,在一些需要对温度进行精确测量的领域中,该传感器的使用受到限制。为了解决这一问题,从理论上分析了 LPFG 温度传感器的灵敏度影响因子,并且依据理论分析,选取特殊的聚合物聚氯乙烯( PVC )和环氧树脂作为纤芯材料来进行灵敏度研究。仿真研究发现,与普通 LPFG 温度传感器相比,在一定的温度范围内,使用环氧树脂作为纤芯材料的光纤光栅温度传感器具有较大的温度灵敏度,在 25 ℃ ~30 ℃之间温度灵敏度可以达到 37.8nm/ ℃,相当于普通纤芯 LPFG 温度传感器的 16 倍。该结论表明,使用环氧树脂作为纤芯材料可以提高 LPFG 温度传感器的灵敏度,进一步拓展光纤光栅传感器的应用范围。

一种 155Mb/s SDH 光传输加密设备的设计与实现

摘要:光传输网络安全问题日渐突出,迫切需要一种能有效解决信息传输安全问题的加密设备。分析了同步数字体系( SDH )的帧结构特点,结合 SDH 设备的组网方式,设计了一种基于 SDH 的 155Mb/s 光传输加密设备,并详细阐述了该设备各组成模块及其具体实现方法。实验证明,该设备与 SDH 光传输设备组网使用,引入传输延时低,传输可靠性高,有效提高了 SDH 光网络信息传输的安全性。

基于 RCWA 的蛋白质光学生物传感器的研究

摘要:设计了一种蛋白质光学生物传感器 , 运用严格耦合波 (RCWA) 方法对该传感器进行理论分析,通过计算机仿真模拟,分析了传感器敏感介质膜系的反射率与激光入射角度和待测蛋白质的折射率、厚度之间的关系。由模拟结果可得:光学生物传感器敏感介质膜系的反射率和激光入射角度与待测蛋白质的折射率、厚度都有良好的线性响应特性,且随着厚度增加灵敏度增加。因此,可以通过检测传感器敏感介质膜系的反射率和入射角度得到待测蛋白质的折射率,通过调控抗体层和抗原层的厚度增减灵敏度。该光学生物传感器可用于检测蛋白质的种类和含量,具有灵敏度高、实时和无标记等优点。

基于 VDSL2 和 VLC 的用户接入网系统设计及实现

摘要:提出了一种结合甚高速数字用户专线( VDSL2 )和可见光通信( VLC )的新型用户接入网系统,使用 VLC 环形链路替代 VDSL2 系统中的传统双绞线,设计了新型 VDSL2 接入网系统业务模型,实现了 VDSL2 主从设备之间的无线传输。通过搭建实验装置,测试和分析了 VLC 幅频特性、主从设备连接可行性、传输速率以及不同信号强度下的通信速率变化。实验证明该系统能在短距离条件下成功建立网络连接,上、下行双向总速率可达 41Mb/s ,表明了系统的可行性和适用性。

 

基于菲涅尔透镜的大功率 LED 均匀照明系统设计

摘要:为了弥补无线通信的缺陷,大功率白光 LED 通信技术的研发十分必要。基于光学扩展量守恒思想,提出了一种基于菲涅尔透镜和复合抛物面反射镜的大功率 LED 均匀光源。首先通过理论设计获得反射镜截面曲线,然后通过 Tracepro 软件进行建模以及光线追迹仿真,获取最优仿真参数进行加工,最终在距离光源 2.5m 处实现了发散角约为 2.63 °、光斑有效区域的光度均匀度优于 94.40% 和整体出光效率超过 80% 的均匀光源。

基于可见光的手机支付系统设计

摘要:针对手机支付过程中存在的便捷性差、安全性能低等一系列问题,提出了基于可见光的手机支付系统设计。根据可见光通信原理,以手机手电筒的灯光作为传输媒介进行数据传输,收费端的光电接收装置接收、判读并存储支付数据实现支付功能。整个支付过程能在 1~2s 时间内完成 , 支付距离在 0~40cm 范围内。该系统能初步实现利用可见光进行手机支付。

同时传输多波段信号的 RoF 全双工系统

摘要:光载无线通信 (Radio over Fiber,RoF) 系统将载波频率提升至微波和毫米波段,为了充分利用频谱资源,实现大容量、低成本和低损耗的信号传输,提出了一种利用马赫 - 曾德尔调制器 (MZM) 抑制偶次边带的双向 RoF 系统。该系统利用单边带调制,可同时传输基带、 30GHz 微波和 60GHz 毫米波信号。仿真经过 20km 单模光纤 (SMF) 传输后得到的光谱图和误码率曲线图验证了该系统的可行性。

基于超声波辅助测距的可见光室内定位系统

摘要:发信模块 LED 之间的互相干扰与收信模块的延时同步等问题严重影响了可见光室内定位系统的精准性,选用超声波传感器为感应器件,设计了一种可见光室内定位系统。该方法先通过光信号完成同步,超声波模块辅助测距,再利用已设定的光定位 TDOA 算法测出传感器的位置坐标。经过误差分析和多次调试,传感器能正确区分其所处区域和坐标,并将误差控制在要求范围内,性能良好。

光纤环形谐振腔 Q 值与谐振深度优化研究

摘要:高 Q 值、高谐振深度的光纤环形谐振腔影响着以其为核心敏感元件的光学检测系统精度。为了提升谐振腔 Q 值和谐振深度,理论分析了腔长、分光比和腔内损耗对两者的影响。分别使用 5 种分光比的耦合器搭配 5 种长度的光纤制作了谐振腔并进行测试。结果表明: Q 值与腔长呈正相关,与分光比呈负相关;谐振深度和分光比与腔内损耗之间的匹配程度呈正相关。实验中得到了 Q 值超过 1 × 108 、谐振深度超过 85% 的谐振腔。

一种实现 OPLC 状态监测和诊断的传感技术研究

摘要:光纤复合低压光电缆( OPLC )安全运行关系着用户信息网络安全可靠和多媒体用户使用体验。针对 OPLC 运行安全监测,提出了一种新型 OPLC 状态量监测、状态评估和故障诊断技术,该技术采用集成思想,对电缆分布式运行温度、负荷电流和绝缘放电信号进行同步全采集。在采集状态数据的基础上,利用理论温度与实际温度、线性相邻温度等电流、温度量耦合关系,开展 OPLC 运行温度安全性、温度异常、电缆老化及绝缘性等电缆运行状态分析与评价。 OPLC 状态监测和诊断技术为电力光纤到户网络运行维护提供新的分析工具。

 

 

 

 

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