单光子双比特量子密钥分发量子误码分析

对基于偏振-相位混合调制的单光子双比特方案进行了分析和改进。建立了偏振态输入输出模型,从理论分析了光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉环对偏振态的影响,仿真分析了偏振基矢与快慢轴对准误差以及快慢轴相位差引入的偏振编码量子误码率(BER),进而推导出了偏振-相位混合调制的光子偏振态保持条件。偏振编码的量子误码率受到M-Z干涉仪的影响非常大。理论分析表明,偏振态的抖动不仅来源于光纤的折射率,还受到偏振态未对准光纤快慢轴的影响。给出了一些重要的偏振态保持条件。仿真表明当ρ和θ小于0.2rad,偏振态量子误码率小于0.015,当ρ和θ小于0.4rad时,偏振态量子误码率小于0.06。这对于单光子双比特的量子密钥系统的误码率(<11%)要求来说,2%～5%的误码率是能够接受的。     

微透镜阵在光纤激光外腔谱组束中的应用研究

提出了基于微透镜阵的光纤激光外腔谱组束方案,设计了能够对光纤阵列出射光束进行预准直的球面折射微透镜阵列.分析了组束系统的组束潜力,结果表明,所设计的组束系统能够实现12个Er3+/Yb3+共掺光纤激光器阵元的外腔谱组束.利用瑞利-索莫菲衍射积分理论,分析了微透镜对光纤出射光束的准直效果,结果表明,微透镜的实际焦距与设计...     

相位调制无关的测量设备无关量子密钥分配协议

提出一种相位调制无关的改进测量设备无关量子密钥分配协议,在实际系统中通信双方 参考系随时间相对缓慢移动的条件下,该协议不需要添加辅助校准系统来补偿相位漂移,降 低了系统的复杂性。文章分析了相位调制无关的测量设备无关量子密钥分配协议在弱相干光 源及参量下转换光源下的安全密钥生成率和最大安全传输距离,并进一步探究了有限密钥长 度引起的统计波动问题对安全密钥率的影响。仿真结果表明,该协议的最大安全传输距离接 近经典协议的最大安全传输距离。同时,考虑统计波动的影响,当达到相近的最大传输距离 时,本文协议所需的脉冲数比传统协议低约5个数量级,进一步提高了系统效率。     

Exponentiated Weibull大气湍流下混合RF/FSO系统容量分析

RF/FSO混合通信系统弥补了自由空间光通信受天气影响严重的问题,提高了系统的可用性。本文研究了Exponentiated Weibull大气湍流下双门限混合RF/FSO系统平均信道容量,考虑大气湍流和指向误差对平均信道容量的联合影响,利用MeijierG函数推导出平均信道容量的闭合表达式。根据平均信道容量闭合表达式进行了仿真,分析了在不同距离、大气湍流强度、抖动标准差和波束宽度条件下,平均信道容量随信噪比变化的关系。     

基于系统最优的航空信息网络流量均衡方案

随着未来空战的需求,当前的航空信息网络逐渐暴露出种种不足,如针对不同作战任务网络应具备较强的差异化服务能力、网络中各平台节点间的信息不能得到及时共享、网络规模的增加导致网络中流量发生拥塞和网络架构更加臃肿等问题,而SDN的出现较好地解决了这一问题,通过将SDN与航空信息网络相结合,创新性地提出了一种软件定义航空信息网络。文中面向航空信息网络中的流量传输问题,针对网络中流量分布不均衡的情况,提出了一种基于系统最优(System Optiminzation,SO)的流量负载均衡方案。文中通过构建混合SDN/IP航空信息网络模型,在网络中利用SDN控制器的集中控制特性使SDN节点对业务流量进行多路径转发,进而实现对其调度优化,并定义链路拥塞系数和SDN数据流,以链路利用率最小为目标,利用Wardrop均衡理论分析求解,参照系统最优原则,并提出一种基于SO的流量均衡分配算法。为体现所提算法的优越性,仿真中同时设置了SMR算法和MSR算法,结果表明SOA算法在业务完成率与业务吞吐量方面均有显著提升,如在大规模网络中,MSR和SMR算法的业务完成率分别为58.4%和52.2%,而SOA算法的业务完成率大约为70.5%,性能分别提升了20.7%和35.1%,因此所提算法对网络中流量的转发实现了较好的处理,为解决未来航空信息网络下的流量传输问题提供了一种新思路。     

等离子体环境对卫星光通信系统的影响分析

为了研究空间等离子体环境对卫星光通信系统的影响,利用等离子体的特征频率,分析了等离子体对激光传输信号的影响,结果表明等离子体对激光信号的衰减很小,可以忽略.进一步分析了等离子体对卫星表面的充放电过程,结果表明100 eV低能等离子体对卫星起不到干扰破坏的作用,300 eV以上中等能量的等离子体可以有效地干扰卫星的正常工作.     

一种基于SOA非线性效应的星上全光再生波长转换方案

为了解决分布式卫星光网络中频繁的信息交换和多跳转发导致信号损伤和信道拥塞严重的问题,提出了一种无需独立探测光源的再生波长转换方案。利用半导体光放大器(SOA)自相位调制(SPM)效应对光信号频谱进行展宽,再经偏移滤波后取出预变换信号;在此基础上,以预变换信号为探测光,通过SOA的四波混频(FWM)效应实现对原始信号的波长变换。研究结果表明,本文方案功率转换效率可达到23dB以上,当输入信号功率小于-23dBm时,输出信号Q因子改善超过3dB。     

红外辐射大气传输效应模型的分析与实现

考虑到当前国内外用于红外成像制导导弹半实物仿真系统的大气仿真软件固有的局限性,分析了红外辐射在大气中的传输效应并用面向对象的语言实现了红外辐射大气传输效应的仿真软件。最后,运用设计的软件对红外图像进行处理,得出传输一定距离后的红外图像。     

光纤激光非相干组束技术的研究进展

光纤激光非相干组束技术作为可以大幅提高光纤激光器输出功率的有效手段已经引起了越来越多的关注。当前光纤激光非相干组束研究方法为偏振组束和波长组束。尤其介绍了’波长组束方面的研究进展,包括MOPA结构、三光栅结构和PTR布拉格光栅结构的波长组束。对各组束光束的性能参数进行了一定的分析对比．最后对非相干组束发展中存在的问题进行了探讨。     

光学参数对非相干光纤激光组束效果的影响

提高非相干光纤激光组束功率,需要尽可能大的光栅衍射效率。通过理论分析和数值仿真,结果表明PTR布拉格光栅存在最佳厚度,并且光栅衍射效率随着光栅频率和组束波长带宽的减小而增大。在光纤阵列宽度一定的条件下,存在最佳光栅频率值使得总体衍射效率取极大值。实际应用中应选取光栅频率200～700mm^-1,组束波长带宽0-20nm,在此基础上进一步设计组束光学系统的其他参数。