最新刊期
      2014 年 第 卷 4 期

        光通信系统与网络技术

      • 张新全,程容,杨奇,杨铸,余少华
        2014(4): 1-4. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.001
        摘要：针对光纤通信领域技术热点Tbit/s高速光传输开展研究,分析了其关键的信道内复用技术。基于频谱效率、性能和可实现性,在对Nyquist波分复用、正交频分复用和Super-Nyquist三种技术进行比较后给出了对信道内复用技术的具体选择,并提出具有指导意义的Tbit/s高速光传输商用技术解决方案。  
        关键词：信道内复用;光传输;子信道;频谱效率   
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      • 曲志坚,谭晓,张先伟,石少俭,曹雁锋,赵明波
        2014(4): 5-7. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.002
        摘要：传统的网络编解码算法需要进行线性运算,只适合在电域中实现。而当前全光器件的发展已经能够实现逻辑运算和移位操作。为了将网络编码引入到全光组播网络当中,文章研究了生成网络编码组播树的算法,以及适合于光网络编码的编码向量选取方法,并对所提出的算法进行了仿真分析。结果表明,将网络编码应用于全光组播中能够显著提高组播性能。  
        关键词：网络编码;编码向量;组播树;全光组播   
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      • 屠琪琪,沈建华
        2014(4): 8-10. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.003
        摘要：光网络中物理层损伤会造成明显的信号质量下降。为了保证QoS（服务质量）,必须在RWA（路由和波长分配）算法中考虑这些损伤及其引起的变化。文章提出了一种损伤感知的差异化路由与波长算法,并针对规则Mesh网络与Cernet网络进行了数值仿真,结果表明,在满足QoS要求的情况下优先保证网络中高等级业务的波长分配,能降低高等级业务的阻塞率,并能提高网络总体的资源利用率。  
        关键词：光网络;损伤感知;区分业务;路由波长分配;服务质量   
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      • 饶正婵,蒲天银,田华,章晓春
        2014(4): 11-13. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.004
        摘要：在基于PCE（路径计算单元）的多域智能光网络中,对各域间有效的资源信息交互对的光路径分配提出了新的挑战,并且光路径的建路仍然存在传统的串行处理方式导致的时延问题。为了更好地应对这一挑战、解决时延问题,文章在PCE技术的基础上,提出一种MDPS（多域并行信令）机制,并提出一种SCE（信令控制单元）,以实现快速的跨域光路分配。该机制充分利用H-PCE（层次化PCE）技术,采用"主PCE/多个子PCE"的主从架构,每个子PCE均配备了SCE。通过主PCE与SCE的交互,各域分别独立并行地完成域内信令过程,以实现跨域光路径连接的快速建立。仿真结果表明,所提出的多域光网络快速光路径分配机制能够有效解决上述问题,并能有效提高光路径的分配效率。  
        关键词：信令;多域光网络;光路径分配;路径计算单元   
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      • 姜灵芝,吴启武,吴欣妍,周小飞
        2014(4): 14-16. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.005
        摘要：光包加密是提高ASON（自动交换光网络）安全性的基础。在分析光包加密机制及相关研究现状的基础上,根据ASON分层体系架构及BB84量子密钥分配协议的特点,提出了一种改进的基于四层结构的ASON量子交换机模型;基于该模型,提出了一种基于秘密共享加密的多路径量子密钥分配策略,用于解决长距离传输量子密钥的问题。仿真结果表明该方案是可行的。  
        关键词：自动交换光网络;光包加密;量子密码;密钥分配   
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      • 杨望明,蒋林,焦晓
        2014(4): 17-19. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.006
        摘要：在光传送网中,ODUk（光通路数据单元k,k=0,1,2）分组模块的主要功能是将ODUk切割为格式固定、标准包大小为±1字节的数据包。由于ODU2是8字节的数据,每次插入数据包后剩余的数据字节数不同。文章研究了ODU2切割数据包的过程中剩余数据处理的实现方法与电路设计,并进行了功能仿真和逻辑综合。结果表明,该方法减少了资源占用量,可以将电路的工作频率提高到360MHz。  
        关键词：光传送网;光通路数据单元;数据顺序调整;剩余字节数   
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      • 秦鑫楠,刘逢清,洪飞
        2014(4): 20-23. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.007
        摘要：OVPN（光虚拟专用网）中软管模型的提出带来了一个最优化的问题,即怎样在保证服务质量的前提下尽量减少为OVPN用户预留的总带宽。文章基于传统HIST（分层迭代生成树）算法,提出了名为BCST（带宽限制生成树）的近似求解算法。该算法通过迭代算法遍历整个网络的物理拓扑的所有生成树,并采取剪枝方案找到代价和时延都相对较小的生成树。最后,通过实例仿真对比验证了BCST算法的可行性。  
        关键词：光虚拟专用网;软管模型;带宽配置;最优生成树   
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      • 王芳,张霞
        2014(4): 24-27. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.008
        摘要：针对100Gbit/s及以上PM-QPSK（偏振复用正交相移键控）相干光通信系统,提出了一种改进的基于统计矩的带内OSNR（光信噪比）监测方案,并在搭建的100Gbit/s PM-QPSK相干接收系统中对该方案进行了数值仿真。结果表明,在525dB的OSNR范围内,该改进方案对不同占空比的RZ（归零）码调制信号的监测误差均小于0.5dB;根据商用相干接收机对接收端OSNR的要求,取其参考值为14dB,则在0.5dB的监测范围内,对CD（色散）的容忍度为2 400ps/nm,对一阶PMD（偏振模色散）即DGD（差分群时延）的容忍度为62ps。  
        关键词：光纤通信系统;光信噪比监测;偏振复用正交相移键控;色散;偏振模色散   
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      • 张雨辰,陈新桥,唐林
        2014(4): 28-30. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.009
        摘要：提出了一种利用SOA（半导体光放大器）的增益饱和效应及XGM（交叉增益调制）效应同时产生二阶及三阶UWB（超宽带）信号的方案,分析了其工作原理,并采用光子模拟软件进行了仿真实验,得到了中心频率为6GHz、相对带宽为143%的二阶信号和中心频率为8GHz、相对带宽为120%的三阶信号,两者均符合FCC（美国联邦通信委员会）对UWB信号的规定。同时,还分析了输入脉冲信号宽度、探测光及泵浦光功率对生成的UWB信号的影响。  
        关键词：超宽带信号;半导体光放大器;增益饱和;交叉增益调制   
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      • 钟李全,孟李林,柯冰,邵瑞瑞
        2014(4): 31-33. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.010
        摘要：Ad hoc（自组织）网络中包含延迟、延迟抖动、带宽和丢包率等约束条件在内的QoS（服务质量）路由问题,是一个NP完全问题,传统的平面QoS蚂蚁路由算法难以解决提高算法全局搜索能力和加快收敛速度之间的矛盾。针对以上问题,提出了HQAC（分级QoS蚁群）算法,在分级的基础上对蚁群算法的路由搜寻过程进行了改进,同时对信息素更新公式进行了优化。仿真结果表明,与传统的QoS路由算法相比,HQAC算法在搜索全局最优解,尤其是收敛速度等性能上有了很大的提高。  
        关键词：自组织网络;蚁群算法;分级QoS蚁群算法;信息素   
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      • 曹敏,王峥,张继业
        2014(4): 34-35. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.011
        摘要：介绍了一种基于FDR（频域反射）测试技术的馈线驻波故障定位方法及装置设计。通过发送特定频带的扫频测试信号,将发送功率值、故障馈线反射信号与入射信号矢量叠加的功率信号值通过通信接口传送到上位机,上位机软件根据这两个功率值计算馈线故障点距离,实现对馈线故障的精准定位。  
        关键词：频域反射;馈线驻波;故障定位;装置   
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      • 徐鑫,徐宁
        2014(4): 36-39. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.012
        摘要：随着可见光通信技术等新兴光通信技术的迅速发展,针对光终端多用户接入的组网通信需求,对光域多址技术的研究逐渐显示出重要意义。目前,光域多址技术主要有光波分多址技术、光码分多址技术、光时分多址技术、副载波多址技术以及相应的混合多址技术。文章阐述了上述多址技术的基本原理、主要特点和应用方向,通过分析与对比各光域多址技术的性能,为光终端多用户接入通信系统多址技术的选取提供理论依据。同时,对光域多址技术的未来发展趋势做出展望。  
        关键词：光波分多址技术;光码分多址技术;光时分多址技术;副载波多址技术   
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        光纤光缆技术与应用

      • 范学满,王瑛剑,王振宇
        2014(4): 40-42. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.013
        摘要：海底光缆敷设在极其复杂的海洋环境中,极易受到各种外界因素的破坏,其中锚害是海底光缆通信的最大威胁。针对现有海底光缆监测技术的局限性,提出将双M-Z（马赫-曾德尔）分布式光纤振动传感技术用于海底光缆的在线监测。通过理论推导建立了分布式海底光缆监测系统传感、定位的数学模型;并通过综合利用海底光缆路由雷达监测系统,有效解决了实用中监测系统可能存在的虚警问题,提高了系统的可靠性。  
        关键词：海底光缆;锚害;光纤传感   
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        光电器件研究与应用

      • 齐菡,施伟华
        2014(4): 43-45. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.014
        摘要：慢光技术是实现全光网络中光缓存器件的关键技术,为了实现具有较低群速度、较大带宽的慢光,设计了一种基于二维正方晶格介质柱旋转-45°形成线缺陷的新型波导结构,实现了慢光传输并将其应用于光缓存技术中。通过改变介质柱的半径和波导宽度可进一步优化慢光性能,利用基于超晶胞的平面波展开法进行计算仿真,得到缺陷模的色散曲线,并详细分析了光在波导中的传输群速度和群速度色散的性质,实现了最大群速度仅为0.007 89c（c为光在真空中的传播速度）,并且群速度色散在-106106 ps2/km范围内。将所设计的长度为1mm的光子晶体结构应用到光缓存中,可以实现的最大缓存时间为2.778ps,最大缓存容量达145.98bit。  
        关键词：光子晶体;慢光;光缓存器   
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      • 李永倩,王宇,姚国珍
        2014(4): 46-50. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.015
        摘要：为能依据振动检测要求合理选择FBG（光纤布拉格光栅）振动解调方案,提高FBG振动解调系统性能,文章深入剖析了FBG光强式振动解调系统中影响解调性能的各种因素,通过MATLAB软件对匹配光栅法、边缘滤波法及激光匹配法的系统灵敏度和解调范围进行了对比,分析了改变FBG 3dB带宽时三种方法灵敏度和解调范围的变化趋势,分析结果对合理搭建FBG振动解调系统具有参考价值。  
        关键词：光纤布拉格光栅;振动解调系统;灵敏度;解调范围   
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      • 杨俊麒,胡毅,邹晖,黄开平
        2014(4): 51-53. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.016
        摘要：介绍了评估100Gbit/s线路侧光收发模块性能的两个指标:接收机OSNR（光信噪比）容限和Pre-FEC（纠错前）对应模块最大误码率的OSNR值。前者用于评估光模块硬件和软件算法的总体性能,后者用于评估光模块关闭软件算法后的性能。给出了测试框图,采用积分法进行测试,需要对测试结果进行校准。该测试方法对其他线路侧光模块的OSNR测试有一定的借鉴作用。  
        关键词：100Gbit/s;光收发模块;光信噪比;纠错前;误码率   
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      • 邱硕丰,刘毅,刘波,张瑞,钱彧哲,吕家琪
        2014(4): 54-57. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.017
        摘要：激光以其单色性好、能量集中等优点在测距、传感等领域获得了极为广泛的应用,而线宽是衡量激光单色性的重要指标,因此对窄线宽激光线宽测量的研究具有非常重要的意义。文章较为系统地介绍了几种基于相干光的拍频信号测量窄线宽激光线宽的方法,并对其进行了实验研究和对比分析。结果表明,采用带法拉第旋镜的迈克尔逊干涉仪结构是一种非常理想的窄激光线宽测量方法。  
        关键词：线宽测量;马赫-曾德干涉仪;迈克尔逊干涉仪;光纤环行腔   
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      • 戈晓恒,陈鹤鸣
        2014(4): 58-60. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.018
        摘要：提出一种新型的光子晶体双波长THz滤波器,该滤波器由正方晶格光子晶体中3个点缺陷优化组合的谐振腔和线缺陷构成,可以实现双波长下载功能。利用FDTD（有限差分时域）法研究了两束光波在滤波器中的传输特性,仿真计算了对应的透射谱和时域响应图。仿真结果表明,该新型滤波器能够实现单信道双波长滤波功能,并且具有谐振腔品质因子Q值大、滤波带宽窄、损耗低、稳态响应时间快和体积小易于系统集成等优点。  
        关键词：光子晶体;太赫兹波;组合谐振腔;滤波器;有限差分时域法   
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      • 李子强,吕辉
        2014(4): 61-63. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.019
        摘要：介绍了一种基于商用掺铒光纤放大器、光纤布拉格光栅和可变光衰减器的可调谐、超稳定、窄带宽光纤激光器的实现方案及性能。研究结果表明,该光纤激光器的输出功率稳定性好（1h之内的稳定度<0.92%）,线宽窄（<52pm）,边模抑制比高（约30dB）,调谐范围超过20nm。整个系统不仅可以用作窄带宽光纤激光器,还可以作为宽带自发辐射输出光源和掺铒光纤放大器,且该系统易于实现,很容易在普通实验室里搭建。  
        关键词：光纤激光器;特定激光系统设计;激光光谱学   
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      • 邸剑,陈天英
        2014(4): 64-66. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.020
        摘要：利用单个光纤光栅传感器的锥形结构和必要的参数同时测量应力和温度。通过写入线性光纤并将其制成锥形结构,利用FBG（光纤布拉格光栅）的波长峰值和波形半峰值宽度来编码信息。FBG的半峰值宽度只依赖于应力,与温度的变化无关,利用这一特性,可以实现用单个光纤光栅解决应力和温度的交叉敏感问题。Matlab软件仿真结果表明,应力和温度的误差分别界定为±15.26με和±1.92℃。  
        关键词：光纤布拉格光栅;光纤传感器;温度应力交叉敏感;仿真   
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        无线通信技术

      • 施剑阳,李欣颖,王源泉,王一光,迟楠
        2014(4): 67-70. DOI: 10.13756/j.gtxyj.2014.04.021
        摘要：W波段（75110GHz）作为一个新的RF（射频）波段,相比于其他波段有着更宽的带宽和更高的频率,在这个波段能够为移动数据通信提供千兆的无线链路,这已经成为下一代无线通信系统的一个热点话题。实现W波段大容量通信系统有多种方法,如高阶调制、天线复用和多频带调制等,目前这些技术从调制效率、频带利用率和带宽宽度等多方面已实现了系统的优化。文章深入介绍了W波段大容量光纤无线融合系统的背景、研究成果及技术支持,以期为未来的研究提供参考。  
        关键词：W波段;天线偏振复用;多频段复用;大容量光纤无线融合;射频波段   
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