卫星光通信系统中单粒子翻转计算方法研究

高能带电粒子造成的单粒子翻转是影响卫星光通信系统性能的重要因素,给出了单粒子翻转的物理机制及主要研究方法。利用OMERE 3.4软件对星载CMOS 2164器件进行了单粒子翻转率计算,结果表明,通过对轨道倾角和轨道高度的优化设计可以有效减小卫星光通信系统中电子器件的单粒子翻转率。为了有效克服单粒子辐射效应,除了简单的增加屏蔽层厚度等防护方法外,还应考虑通过电子器件的选择来提高抗辐射性能。     

一种克服色度色散影响的四倍频光毫米波信号产生方法

提出一种克服色度色散影响的四倍频光毫米波信号产生方法。该方法使用一个双驱动马赫曾德尔调制器,通过调整上、下两路射频信号的相位差、直流偏置点、调制系数以及基带信号增益,将数据信号仅调制到四倍频光毫米波信号的一个2阶边带上传输,解决了色度色散引起的码元走离问题,有效增加了传输距离。理论分析和仿真实验结果表明,信号在光纤中传输120 km后眼图仍然十分清晰,经过60 km传输后的功率代价约为0.45 dB。另外,基于频率再用技术,没有调制数据的另一个2阶边带信号还可以作为全双工光纤无线通信(RoF)系统的上行链路光载波,简化了基站配置。仿真实验结果表明,双向2.5 Gbit/s数据信号在光纤中传输40 km后,功率代价小于0.6 dB。     

利用自适应逆模拟提高大气光通信性能

大气信道的随机变化导致光通信系统误码率的增大,这里提出了一种利用自适应逆模拟补偿大气信道的自适应方法,并给出了算法设计,这有利于提高大气光通信系统的性能。     

任意偏置点的电光调制器自动偏置控制方法

为了实现对双电极马赫-曾德尔电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制,采用在闭环控制基础上,引入一个可调移相器使不同直流偏置点处误差信号相同的方法,理论分析了可调移相器相移量与直流偏置相位的关系,仿真得到对于不同偏置点,当调制器直流偏置相位漂移达-0.15rad~0.08rad,移相器引入附加相位漂移-0.55rad~0.55rad时,经偏置控制后相位漂移被限制在-3.010-4rad~1.710-4rad范围内。结果表明,该方法有效实现了对电光调制器任意直流偏置点的自动偏置控制。     

基于业务类型的微波与激光混合链路中继卫星接入控制

针对用户星数据中继接入请求超额定购问题,分析了用户星业务种类,研究了中继卫星接入控制所受多类约束的特点,建立了约束满足模型;以接入业务总优先级权值最高为原则,根据业务的类型、时间有效性和业务优先级设置链路接入灵活度和业务冲突集,以业务的接入顺序和选择接入的中继星链路为优化对象,提出了一种基于业务类型和自适应小窗口蚁群算法双层优化的中继卫星混合链路接入控制算法。仿真实验表明,所建模型可实现多类型业务与多种类天线的接入控制,提出的双层优化算法较单层寻优效果更佳,且具有较快的收敛速度和较强的全局优化能力,因而所提算法可有效解决多约束条件下多业务类型、多种类天线和多中继星的接入控制问题。     

面向卫星互联网的下一代卫星光网络关键技术进展

随着卫星光通信技术的发展,通过光链路进行组网能够满足未来爆发式增长的互联网业务的接入、传输以及分发需求。本文首先介绍了基于光通信的卫星互联网架构和星座类型;然后,分析了下一代卫星光网络的关键技术,包括光电混合交换、卫星光网络波长路由、波长需求量分析以及业务疏导技术;最后,对卫星光网络几个技术发展方向进行了展望。     

量子-经典混合光网络的密钥分配协议研究

分析了点对点量子密钥分配协议的特点,在此基础上仿真研究了不同用户数量下量子-经典混合光网络量子密钥分配协议的网络性能,同时对比了三类协议的网络部署成本。仿真结果表明,对于中小型接入网(仿真用户数为32),制备-测量协议密钥生成率最高,安全传输距离最短,纠缠光协议密钥生成率最低,安全传输距离最长;对于较大规模网络,测量设备无关协议的网络部署成本最小,是建立混合光网络的最优选择。     

Design and analysis of spectral beam combining system for fiber lasers based on a concave grating

A novel fiber laser spectral beam combining scheme based on a concave grating is presented.The principle of the presented system is analyzed,and a concave grating with blazed structure for spectral beam combining is designed.The combining potential of the system is analyzed,and the results show that 39 Yb-doped fiber laser can be spectrally beam combined via the designed system.By using scalar diffraction theory,the combining effect of the system is analyzed.The results show that the diffraction efficiency of the designed concave grating is higher than 72% over the whole gain bandwidth,and the combining efficiency is 73.4%.With output power of 1 kW for individual fiber laser,combined power of 28.6 kW can be achieved.     

对非相干光纤激光组束系统最大阵列宽度的研究

光纤激光组束系统的最大阵列宽度决定着可参与组束的光纤激光器个数,从而制约着组束激光的输出功率.通过对组束系统耦合效率的分析,光斑半径应不超过100μm,透镜焦距不超过20cm.在此条件下,组束系统的最大阵列宽度约为0.6cm.     

光突发交换网络中新型减小竞争冲突方案

光突发交换是下一代光网络中的有效核心交换技术之一,在光突发交换网络中数据突发的调度是影响交换性能的重要因素,如何有效地对数据突发进行合理调度,以减小丢包率正是关键问题所在.采用在波长域业务整形与边缘节点延迟调度相结合的方法对数据突发进行调度,与LAUC-VF算法进行仿真对比分析,该方法能有效地降低突发包丢失率.