等幅均匀复用OTDM信号的单路和群路时钟提取

提出了针对等幅均匀复用的光时分复用信号进行全光时钟提取的一种新方案,理论上分析了该方案的可行性,并给出了各次谐波时钟频率分量大小的表达式.实验上利用该方案成功地从等幅均匀复用的8×2.5 GHz信号中提取出了2.5 GHz单路时钟和20 GHz群路时钟光脉冲.此技术可应用于高速OTDM信号的时钟提取.     

光时分复用系统中单路时钟的提取

提出利用复用信号的时候不均匀性,采用主动光纤锁模激光器,直接从复用后的信号中提取出复用前的时钟光脉冲。考虑到电的时分复用与光的时分复用在机理上的一致性,故初步复用时分复用信号进行实验,成功地从时分复用信号中得到了复用前的时钟光脉冲。此处电的时分复用所得的结论适用于光的时分复用。     

基于光电反馈环单元时钟提取与解复用的160Gb/s OTDM信号100km传输

提出了一种能够同时对高速光时分复用技术信号解复用与时钟提取的光电反馈环单元.在接收端,采用光电反馈环单元,信号单次通过即可同时完成160Gb/s到10Gb/s的解复用与时钟提取:两级电吸收调制器级联工作方式缩减了采样窗口宽度,满足了解复用小于6.25ps超窄采样窗口的要求;而闭合环路的锁相同步工作方式,使所提取的时钟信号抖动(JitterRMS)由2.4ps降至450fs.基于该结构,实验上成功实现了无误码的100km160Gb/s光时分复用技术传输及传输后无误码地解复用与时钟提取,功率代价小于3dB.     

基于光电反馈环单元时钟提取与解复用的160 Gb/s OTDM 信号100 km传输

提出了一种能够同时对高速光时分复用技术信号解复用与时钟提取的光电反馈环单元.在接收端,采用光电反馈环单元,信号单次通过即可同时完成160 Gb/s到10 Gb/s的解复用与时钟提取：两级电吸收调制器级联工作方式缩减了采样窗口宽度,满足了解复用小于6.25 ps超窄采样窗口的要求|而闭合环路的锁相同步工作方式,使所提取的时钟信号抖动（Jitter RMS）由2.4 ps降至450 fs.基于该结构,实验上成功实现了无误码的100 km 160 Gb/s光时分复用技术传输及传输后无误码地解复用与时钟提取,功率代价小于3 dB.     

用光电振荡器提取帧时钟实现4×10Gb/sOTDM信号165km传输

本文报道了一个以光电振荡器(OEO)为帧时钟提取装置的4×10Gb/s光时分复用通信实验系统.复用信号在165km SMF中传输的功率代价是0.47dB.     

基于光注入Fabry-Perot半导体激光器实现同步全光分路时钟提取与波长转换

提出了一种利用Fabry-Perot（FP）半导体激光器同步提取波长转换的分路光时钟的新方法,并对该方法进行了数值模拟和实验验证.光注入半导体激光器会产生非线性单周期振荡特性,利用交叉增益调制效应及对单周期振荡的微波锁频效应,可从光时分复用信号中提取出波长转换的分路光时钟.采用一个FP半导体激光器作为全光分路时钟提取及波长转换器,数值模拟实现了从波长为1555 nm、速率为2×20 Gb/s的光时分复用信号中提取出波长转换为1550 nm、重复频率为20 GHz的分路光时钟,实验完成了从波长为155024 nm、重复频率为1236 GHz光脉冲信号中提取出相位噪声为-105 dBc/Hz的波长为154591 nm、重复频率618 GHz的分频光时钟.此外还详细研究了注入光功率、波长失谐、FP激光器偏置电流及纵模选择对光时钟提取的影响,实验结果和数值模拟结果符合.该方法在光时分复用混合波分复用通信系统中实现全光解复用及波长路由有着重要的应用价值. 关键词： 波长转换 时钟提取 光注入 非线性动力学     

利用交叉增益调制实现光时分复用波分复用波长变换

采用半导体光放大器的交叉增益调制效应 ,通过全光方法 ,实现了 1.2Gbit/s光时分复用信号转换成2× 6 2 2Mbit/s波分复用信号的解复用。它同样具有波分复用信号到光时分复用信号波长变换的功能。     

40 Gbit/s非等幅编码光时分复用传输系统

4× 10Gb s非等幅编光时分复用 (OTDM)传输系统采用增益开关分布反馈式激光器 (GS DFB)产生超短光脉冲 ,通过色散补偿光纤 (DCF)和梳状色散光纤链 (CDPF)实现了脉冲的线性和非线性压缩 ;利用啁啾光纤光栅实现色散补偿 ;在接收端 ,利用电吸收调制器 (EAM)实现了光时分复用信号的解复用 ;同时采用非等幅编码方案提取帧时钟。整个系统经过 12 2km的G .6 5 2光纤传输之后 ,误码率小于 10 - 9。     

基于注入锁模激光器的40 Gb/s全光时钟提取

利用注入锁模光纤激光器进行时钟提取实验,成功地从40Gb／s伪随机码信号中提取出了40GHz时钟信号。实验中,在注入信号进入环形腔之前先通过一个马赫-曾德尔（M-z）干涉仪,提高了注入信号中时钟频谱分量的相对大小,从而有利于时钟信号的提取。首先从10Gb／s伪随机码信号中提取出波形很好的10GHz时钟信号,并在此基础上从复用后的40Gb／s伪随机码信号中提取出了40GHz时钟信号。     

利用非线性光纤环镜160Gb/s到10Gb/s解时分复用

研究了160 Gb/s光时分复用(OTDM)系统的解复用技术.针对160 Gb/s速率的特点,对高非线性光纤(HNLF)的光纤环镜(NOLM)特性及解复用进行了数值仿真.计算了低信号光时间抖动下解复用误码特性对时钟与信号的走离及时钟功率的依赖关系.计算了三种走离值消光比随时钟功率增加的变化趋势并给出:存在一个能获得最大的解复用窗口消光比、并能降低相邻信道串扰的合适的时钟功率范围.利用自制的基于电吸收调制器和压缩技术的超短光脉冲源建立了160 Gb/s OTDM实验系统,测量了不同信号光功率下NOLM的消光比,它基本不随信号增大而变化,在信号功率为7.3 dBm时仍大于23 dB.利用上述装置实现了无误码的160 Gb/s到10 Gb/s全光解复用.     

脉冲光抽运铷原子钟的Ramsey信号特性研究

基于以小型化磁控管微波腔实现的脉冲光抽运铷原子钟,研究了自由演化时间对Ramsey信号特性的影响,讨论了横向弛豫时间对钟信号对比度的影响.该原子钟的自由演化时间为3ms时,Ramsey信号中心条纹的对比度为52%,散弹噪声极限优于1.7×10-14(τ=1s).利用Ramsey信号的对比度和吸收泡内的光密度,计算得到了原子钟内铷吸收泡的纵向和横向弛豫时间分别为1.95ms和2.45ms.本文研究为进一步提高脉冲光抽运铷原子钟的性能提供了重要依据.     

自启动的非归零/归零码和光电时钟信号发生器及码型转换

采用双波长注入一包含伪随机码发生器与相位调制器的光电振荡器可以同时得到非归零(NRZ)码,归零(RZ)码以及光,电时钟信号输出。该方案使用了光域耦合的双环路结构,在不增加有源器件的条件下实现边模抑制。相位调制器用于反馈调制并同时实现占空比可调的非归零码到归零码的转换。双波长的注入排除了编码信号在振荡器中引入的非时钟频率成分。实验给出了10 Gb/s工作速率下的结果,得到了抖动为637 fs的光信号输出。转换得到的归零码信号占空比约为33%。输出电时钟信号的相位噪声在频偏10 kHz处为-109 dBc/Hz,边模抑制比为58 dB。     

半导体光放大器环镜的非归零信号时钟分量提取

对基于半导体光放大器非线性环镜的非归零信号时钟分量提取进行了数值模拟和实验研究。不仅采用半导体光放大器的分段模型分别对简化方案和抽运一探测方案进行了2．5Gbit／s下的数值模拟，而且实验上采用这两种方案分别将2．5Gbit／s的非归零信号转换为包含其时钟分量的相应的伪归零信号。模拟计算结果与实验结果吻合得很好。实验和模拟结果均表明：采用简化方案时转换输出的伪归零信号所包含的时钟分量的强度小于采用抽运一探测方案的情况。10Gbit／s下的模拟计算结果表明在码型效应尚能容忍的前提下简化方案工作速率的上限小于抽运一探测方案。     

基于SOA光纤环镜的NRZ信号时钟分量提取的数值模拟

采用半导体光放大器(Semiconductor Optical Amplifier, SOA)的分段模型,对基于SOA光纤环镜的非归零 (Non-Return-to-Zero, NRZ)信号时钟分量提取进行了数值模拟.SOA光纤环镜可以将NRZ信号转化为包含其时钟分量的伪归零(Pseudo-Return-to-Zero, PRZ)信号给出了2.5Gb/s下的模拟计算结果,并与实验结果进行了比较,进一步给出了10Gb/s下的模拟计算结果.     

A Clock Enhanced Loop for Simultaneous Error-Free Demultiplexing and Clock Recovery of 160Gb/s OTDM Signal Single-Channel Transmission over 100km

A simple clock enhanced loop of cascaded electro-absorption modulators （EAMs） and 10 GHz clock recovery modules is presented. The intensity of harmonic of clock-frequency component is analyzed theoretically and verified experimentally in a 160 Gb/s OTDM 100 km transmission system. The 10 GHz clock component is enhanced obviously before launching into the clock recovery module and the recovered clock signal exhibits low rms jitter of 〈400 fs. Moreover, completely error^-1free （10-12） transmission is observed for more than two hours without using forward error correction technology. The power penalty is about 3.6 dB. The proposed loop has merits of enhancing base clock component, simultaneously de-multiplexing and clock recovery, which make the performance of this loop more stable and high suppression of non-target channels.     

利用单光源光电振荡器实现多波长光脉冲与电时钟信号产生

提出了一种利用单光源光电振荡器(OEO)结构实现多波长光脉冲输出的方案.通过一个直调光源和光谱切片技术在OEO腔内可以产生不同中心波长的光脉冲和电时钟信号.腔内多个波跃通道自然形成的多环路结构可以有效地抑制信号边模.在5 GHz频率的实验演示中,该系统产生了脉宽约10 ps,抖动1 ps的单波长脉冲、20 GHz(4×5 GHz)的时分复用脉冲与波/时分复用脉冲.所得到电时钟信号的相位噪声在频偏10 kHz处为-113 dBc/Hz,边模抑制比为100 dBc/HZ.     

Tone Modulation in a Passive OTDM Multiplexer for Clock Recovery from a 160 Gbit/s OTDM Signal

Tone modulation in a passive OTDM multiplexer for clock recovery from a 160-Gbit/s OTDM signal by using a base-rate receiver is demonstrated. We performed synchronous demultiplexing in back-to-back arrangement and optical sampling after 320-km transmission.     

宇宙核钟

以很长半衰期 ( 4 2× 1 0 9a)的 β-衰变的187Re-187Os核对作为大尺度的宇宙核钟来量度宇宙的年纪 ,是近代天文学与核物理学相结合的又一典范 .这种宇宙时钟是利用裸核187Re与它的衰变子体187Os同位素在共生矿中天然含量的比值来测定时间的 .利用187Re裸核的半衰期通过核物理计算可对中性 187Re的半衰期进行修定.To the great scale of the universe age, 187 Re- 187 Os isotopic pair, which have very long half life, was used as a cosmic nuclear clock of cosmochronometr. It is a typical relationship between modern astronomy and nuclear physics. The neutral isotope abundance ratio of 187 Re over daughter nucleus 187 Os in common growth mineral can be used as the clock to measure the time. After the 75 electrons in all shells of 187 Re were stripped ...     

Observation of Spin Polarized Clock Transition in 87Sr Optical Lattice Clock

Atomic clocks operating at optical frequencies, with much better accuracy compared with microwave atomic clocks, have been assumed to be the next- generation time and frequency standards, Many applications will benefit from this lower frequency un- certainty of optical clocks, such as the re-definition of ＇the second＇, i.e. one of the seven base units of the international system of units （SI）, test of the time variation of fundamental physical constants and rel- ativity geodesy. Recently, the neutral atom lattice clock has achieved a lower frequency uncertainty com- pared with the optical ion clock, mainly due to the im- provement of the clock laser frequency stability refer- enced to a long high-finesse ULE cavity and the more accurate evaluation of black-body radiation shift. Strontium is an excellent candidate for the neutral atom optical clock. For the fermionic isotope of stron- tium, it has intrinsically less collision shift and the first order Zeeman shift can be removed by an inter- leaved probing approach.Recently, through the pre-cise measurement of the polarizability of strontium, the black body radiation （BBR） shift of the stron- tium lattice clock, which remains to be the limitation factor of its total frequency uncertainty, is reduced to a lower 10^-18 value.The instability of the strontium lattice clock has reached 3.1 × 10-16/√T, showing the significant advantage over the single ion optical clock. The total systematic uncertainty has reached 6.4 × 10^-18 in fractional frequency, which is the best among all optical clocks until now.     

拉曼喷泉原子钟

利用托曼光场代替喷泉原子钟的微波腔实现拉曼喷泉原子钟.将分离托曼光场技术与冷原子喷泉技术相结合.避免了存真空腔内放置微波腔,简化了真空系统.同时还保持了很高的准确度.采用半经典理论研究了冷原子喷泉与托曼光场的相互作用过程.得到了冉赛(Ramsey)条纹.比较了托曼喷泉原子钟与热铯束拉曼原子钟,前者有更小的体积和功耗,其精度可能达到或超过商用小铯钟.还比较了拉曼喷泉原子钟与微波喷泉原子钟的差别,分析了光子反冲的影响,提出利用同向传播和相向传播的两台拉曼原子钟测最精细结构常数.