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期刊信息/Journal information
光学学报
光学学报

曹健林

月刊

0253-2239

aos@siom.ac.cn

021-69918427

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海800-211信箱）

光学学报/Journal Acta Optica SinicaCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本学报是国内外公开发行的光学学术刊物，反映中国光学科技的新概念、新成果、新进展。内容主要包括量子光学、非线性光学、适应光学、纤维光学、激光与物质相互作用、激光器件、全息和信息处理、光学元件和材料等。为我国光学科技人员与国内外同行进行学术交流、开展学术讨论以跟踪学科前沿和发展我国光学事业服务。
正式出版
收录年代

    大带宽光信号探测技术研究进展(特邀)

    李仑刘赛阳龚绎天张驰...
    1-17页
    查看更多>>摘要：传统时域探测技术对光电探测器和模数转换器的带宽要求较高，面临着测量分辨率及测量信息完整度的挑战。基于傅里叶域的测量方案被陆续提出，通过全光频率-时间转换技术将受限的频率带宽转换到不受限的时间维度，突破大带宽光信号实时测量的带宽限制。回顾了大带宽光信号探测技术的研究进展，分析了各方案的原理及应用场景，并对目前存在的应用限制提出了解决思路与技术方案。

    光通信大带宽光信号探测高速光通信傅里叶域测量

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    基于倒装键合的高速高功率平衡光电探测器

    王紫赟谢小军魏超潘炜...
    18-25页
    查看更多>>摘要：提出并制备一种高速高功率改进型单行载流子平衡光电探测器，通过引入P型掺杂牺牲层，调节漂移层电场强度，赋能光生电子近弹道输运特性，进而减少载流子的渡越时间，有效扩展器件的带宽，并在高功率条件下有效抑制器件的功率饱和现象。同时，将光电探测器芯片倒装键合在高导热系数金刚石基片上，降低光电探测器芯片核心温度，进一步提高器件射频输出功率。在-3 V偏压下器件暗电流小于200 nA。有源区直径为4、6、8 μm的器件分别具有52、42、40 GHz的3 dB带宽响应。有源区直径为6 μm和8μm的器件分别在50 GHz、47 GHz处达到8。0 dBm和14。0 dBm的射频输出功率。

    高速光电探测器光电探测器平衡光电探测器倒装键合微波光子学

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    一种光载太赫兹通感高阶正交幅度调制与线性调频信号的产生与传输分析

    左延群赵峰王琎钱强...
    26-37页
    查看更多>>摘要：针对6G技术愿景中的高速率通信和高精度感知一体化的需求，提出了一种基于高阶正交幅度调制与线性调频(MQAM-LFM)的太赫兹通感一体化信号的产生与传输方案。理论分析了通感一体化信号的产生、传输、感知与接收原理，利用VPI Transmission和MATLAB仿真软件联合仿真验证了通感一体化信号的通信性能、感知性能和通感性能边界。结果表明:在相同波特率下，MQAM-LFM信号相比正交幅度调制(QAM)信号的通信性能在一定程度内有所降低，但MQAM-LFM信号相对于线性调频(LFM)信号的测距分辨率得到了一定的提升;同时，在相同测距条件下，MQAM-LFM信号的感知精度比LFM信号提高了约1。8倍。在现有的器件条件下，本方案可实现40 Gbit/s的通信速率和1。3 cm的距离分辨率，为未来高速率通信和高精度感知通感一体化信号的实现提供了技术参考。

    高阶矢量调制一体化信号线性调频信号马赫-曾德尔调制器

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    盲辨识补偿的微波光子链路线性化技术

    梅理马少春徐珍珠韩守保...
    38-43页
    查看更多>>摘要：针对微波光子链路非线性失真的盲辨识数字补偿问题，本文基于频谱功率门限对光链路输出信号进行非线性失真分量盲分离，并提出二次非线性拟合的数字补偿方法提升强非线性的微波光子链路交调失真抑制。通过高速示波器采集微波光子链路的输出信号并进行离线数字补偿处理，使用非线性阶数为5、记忆深度为16的记忆多项式模型对光链路非线性特性进行拟合和数字补偿，可实现2。6～16。8 GHz频段光链路的三阶交调抑制度提升20 dB以上。

    微波光子学数字线性化交调失真盲辨识补偿

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    空间激光通信视频压缩感知传输实验设计

    李金旺姚海峰董科研杨宇光...
    44-52页
    查看更多>>摘要：提出一种应用于空间激光通信视频传输的压缩感知算法，基于视频流的帧间图像质心特征差异和图像分块与图像质心的相对距离对测量矩阵与分块采样率进行优化，并基于现场可编程门阵列搭建视频压缩感知模拟系统，进行空间光视频数据传输实验。实验结果表明，当采样率为0。2时，对比传统分块压缩感知算法，所提算法得到的重构图像峰值信噪比提升5dB以上，结构相似度提高8％以上。所提算法能够提高有限数据下的图像采样效率，有效提升重构图像质量。

    光通信视频传输大气信道压缩感知现场可编程门阵列

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    基于双线性调频的光载太赫兹通感信号产生与传输分析

    段云飞赵峰左延群王琎...
    53-62页
    查看更多>>摘要：提出一种基于双线性调频(DLFM)的光载太赫兹通感一体化信号产生、传输与接收方案。通信调制格式采用概率整形(PS)64QAM，一体化信号产生采用时分复用(TDM)技术。理论分析了基于DLFM的一体化信号产生与感知原理，分析了信号带宽和持续时间对感知分辨率的影响;仿真分析了不同传输距离下系统的通信与感知性能界限。结果表明:在255 GHz频段，当无线传输距离为10 m、通感信号时宽比为3∶5时，通信与感知性能达到平衡，此时通信速率为31 Gbit/s，距离分辨率为7。5 mm，速度分辨率约为114 m/s，测距精度约为7 mm，测速精度约为15 m/s。基于PS64QAM-DLFM的一体化系统在完成高速率通信的同时，能够实现对高速移动目标距离的准确测量，解决了距离和速度联合测量时的模糊问题，为6G通感一体化提出了一种可行的方案。

    光通信太赫兹通信感知一体化双线性调频测距测速

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    基于非本征光纤光栅法布里-珀罗滤波器与光电振荡器的高灵敏磁场传感

    刘仟高浦峰蔡诗怡尹彬...
    63-69页
    查看更多>>摘要：提出并实现一种基于非本征光纤布拉格光栅法布里-珀罗(EFBG-FP)滤波器与光电振荡器(OEO)相结合的高灵敏磁场传感系统。EFBG-FP滤波器由两个端面研磨良好并插入陶瓷插芯进行轴向对准的光纤布拉格光栅(FBG)构成，然后将其与具有凹槽结构的磁致伸缩合金(MA)结合形成磁场传感单元。该EFBG-FP滤波器具有窄带滤波特性，将其放置在OEO环腔中，OEO振荡频率将由光源载频和EFBG-FP滤波器陷波中心频率的差值决定。当外界磁场变化时，EFBG-FP滤波器空气腔的长度会随MA长度的变化而变化，进而使EFBG-FP滤波器陷波波长发生漂移，最终引起OEO振荡频率发生改变。因此，可以通过监测振荡频率的变化实现对外界磁场的测量。实验结果表明，在20。2～21。8 mT磁场范围内，该系统磁场灵敏度为4。258 GHz/mT。所提出的传感系统具有高灵敏度、高分辨率、低成本和易于制作等优点，在医疗检测、地球物理、资源勘探和航空航天等领域中具有潜在的应用价值。

    光纤光学光纤传感器微波光子学光纤布拉格光栅法布里-珀罗腔光电振荡器磁场测量

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    基于空间优化的室内可见光定位方法

    苏辰希张艳语李盾申丽慧...
    70-79页
    查看更多>>摘要：针对传统室内可见光定位精度较低的问题，提出一种基于空间优化的室内可见光定位方法。针对可见光通信定位模拟环境，推导待测点的克拉美罗界和定位精度最佳的光源布局，并使用高斯-牛顿算法进行仿真分析，证明了理论推导的正确性。其次，对比两种位置指纹定位算法:KNN(K-nearest neighbor)和WKNN(Weighted K-nearest neighbor)，并对K近邻点的数量进行优化。研究结果表明，当K近邻点数为3时，WKNN算法的平均定位误差为0。226 m，相较于KNN算法的定位误差降低了 36。23％。此外，本研究还进一步在WKNN算法的基础上做了一定的优化。实验结果表明，相较于KNN算法和WKNN算法，改进算法的平均定位精度分别提升了 51。12％和23。34％。综上所述，本研究显著提升室内可见光定位系统的精度和可靠性。

    可见光通信室内定位克拉美罗界指纹定位WKNN算法

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    自反馈增强的高消光比45°倾斜光纤光栅刻写方法

    陈琳郑红蓉姜碧强赵建林...
    80-87页
    查看更多>>摘要：作为偏振相关器件，偏振消光比(PER)是评估45°倾斜光纤光栅(45° TFG)性能的核心指标。为提升45° TFG的PER，分析了光栅刻写过程中入射紫外光偏振态及多次刻写位置重复性对刻写效果的影响，将偏振控制元件及高精度压电位移台融入光栅刻写系统，利用实时监测的PER数据，动态反馈控制光栅掩模版位置，通过多程重复刻写提高光栅折射率的调制度。刻写而成的45° TFG的中心波长为830 nm，长度仅为30 mm，PER优于35 dB，插入损耗低于2dB，3dB谱宽优于60 nm，可满足光纤陀螺等光纤传感器的应用需求。所提出的基于掩模版位置自反馈的45° TFG多程刻写增强方法，自适应地降低了刻写系统对稳定度的要求，为高消光比45° TFG的高重复性量产提供了解决方案。

    光纤光学45°倾斜光纤光栅消光比自反馈相干衬比度

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    支持多轨道角动量模式的聚合物模斑转换器

    雷思琛闫扣儿吴鹏飞王姣...
    88-94页
    查看更多>>摘要：轨道角动量复用是一种复用技术，可有效提高通信系统的信道容量。将携带轨道角动量的光场耦合到光子集成电路中，对后续信号集成化处理具有重要意义。提出一种支持高阶轨道角动量(OAM±1、OAM±2、OAM±3)耦合的模斑转换器，将光纤中生成的轨道角动量模式经模斑转换器耦合到光子芯片，结果表明:模斑转换器可以对OAM±1、OAM±2、OAM±3 6种模式实现光场稳定传输并压缩，耦合效率分别为90。7％、88。4％和86％，输出模式的纯度分别为95％、99％和97％。

    轨道角动量光纤光子集成电路光纤-芯片耦合模斑转换器

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