《Journal of Lightwave Technology》近期论文导读

美体   2024-12-27 06:00   美国  

1. Manakov 方程一阶正则扰动核的几何剪枝
Geometrical Pruning of the First Order Regular Perturbation Kernels of the Manakov Equation
Authors: Astrid Barreiro, Gabriele Liga, Alex Alvarado
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究提出了一种约束 Manakov 方程一阶规则扰动 (FRP) 模型非线性系数的方法,确定了三维空间中的显著贡献及其几何分布。引入了多平面双曲约束,为受约束的非线性系数集提供了闭式上限。使用此约束对 FRP 进行性能表征,结果表明复杂度降低,精度损失最小,这通过使用 DP-16QAM 以 60 Gbaud 进行 120 公里标准单模光纤传输得到了证明。
Keywords: nonlinear coefficients, first-order regular perturbation, Manakov Equation, multi-plane hyperbolic constraint, performance characterization
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-222

2. 采用光子泵浦低势垒混频器的全光电 300 GHz 多通道无线链路,速率高达 180 Gbps
Fully-Optoelectronic 300 GHz Multi-Channel Wireless Link Using a Photonically-Pumped Low-Barrier Mixer for up to 180 Gbps
Authors: Iñigo Belio-Apaolaza, Javier Martinez-Gil, Jonas Tebart, Jose Luis Fernández Estévez, Marcel Grzeslo, Diego Moro-Melgar, Oleg Cojocari, Andreas Stöhr, Cyril C. Renaud
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究提出了一种全光电 300 GHz 多通道链路,利用低势垒肖特基混频器和改进的单行载波光电二极管 (MUTC-PD) 来改善信号传输和接收。该系统可生成多达三个频道,并使用 16-QAM 格式和光强度调制在 1.5 米的距离内实现 180 Gbps 的最大总线路速率。传输在软判决前向纠错 (SD-FEC) 限制内运行,每个通道按顺序接收,从而提高了链路的信噪比和吞吐量。
Keywords: Wireless communications, 6G networks, Schottky mixer, signal-to-noise ratio (SNR), multi-channel link
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-19

3. 用于低损耗、低色散传输低频太赫兹波的坚固集成 Ag/PP-PP/Ag 空心波导:设计、制造和性能
Robust Integrated Ag/PP-PP/Ag Hollow Waveguide for Low-Loss and Low-Dispersion Transmission of Low-Frequency Terahertz Waves: Design, Fabrication and Performances
Authors: Guangning Hou, Sheng Liu, Zhipeng Zha, Shuoying Yu, Zhan Su, Shaohua Liu, Shaoqiang Chen, Chengbin Jing, Junhao Chu
Date: January 1, 2025
Abstract: 研制了一种一体化Ag/PP-PP/Ag空心波导结构,通过特定的长度比和壁厚,实现了90~110 GHz频段0.51~0.63 dB/m的低损耗和接近零的色散。制备了91 cm长的柔性HWG样品,当弯曲半径为15 cm时,传输损耗从2.02到3.35 dB/m不等,证明了其适应性。HWG在100 GHz时保持0.566 ps·GHz⁻¹·m⁻¹的稳定色散,并且在10次抗振测试循环后以及在78.5 °C和65 °C的温度波动下性能变化很小。
Keywords: integrated Ag/PP HWG, low loss, dispersion compensation, terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS), transmission loss
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-299

4. 宽传感范围、高灵敏度热式光纤液体流量传感器
Heat Typed Fiber Liquid Flow Sensor With Wide Sensing Range and High Sensitivity
Authors: Jian Qu, Yi Zhang, Mingxiang Ling, Weijiang Xu
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文提出了一种用于微流体速度测量的热型光纤传感器,利用单模光纤端面和聚合物帽构成法布里-珀罗结构,具有传感范围大、灵敏度高的特点。红外激光加热聚合物帽上的金膜层,使其膨胀,改变腔长,通过监测干涉光谱的波长漂移来实现流速测量。实验结果表明,该探头制备简单、体积小、结构坚固,对流速响应有效,适用于微流速传感。
Keywords: fiber sensor, microfluidic velocity measurement, Fabry Perot structure, infrared laser, wavelength drift
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-369

5. 高灵敏度光纤法布里-珀罗微力探头
Highly Sensitive Fiber-Optic Fabry–Perot Microforce Probe
Authors: Yang Liu, Rongcheng Zheng, Sisu Peng, Zixuan Xin, Guodong Xu, Heming Wei, Christophe Caucheteur, Xuehao Hu, Hang Qu
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文介绍了使用双光子聚合 3D 打印技术在光纤上制造高灵敏度纳米和微力探针,旨在检测纳米和微牛顿尺度的力。探针的灵敏度为 0.185 nm/N,可以测量超过 100 N 的力,结合了法布里-珀罗干涉元件和在最小力下压缩的弹性支架。测量铜线杨氏模量的原理验证演示突出了传感器在生物医学和材料科学应用中精确测量接触力的潜力。
Keywords: nano-force probes, two-photon-polymerization, Fabry-Perot interferometry, sensitivity, Young's modulus
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-383

6. 基于深度学习的 SMF 和 FMF 链路中 QoT 估计分类
Deep Learning-Based Classification for QoT Estimation in SMF and FMF Links
Authors: M. A. Amirabadi, S. A. Nezamalhosseini, M. H. Kahaei, A. Carena
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文提出了一种基于深度学习 (DL) 的分类器,用于预测光通信网络中的传输质量 (QoT),特别是针对单模光纤 (SMF) 和少模光纤 (FMF) 链路。所提出的 DL 方法在各种分类指标中均优于传统的机器学习 (ML) 分类器和闭式模型,同时与基于 DL 的回归器相比,其复杂度更低。研究结果突出了 DL 捕捉复杂交互和自动提取特征的能力,展示了其实时准确估计 QoT 以优化链路配置和增强网络可靠性的潜力。
Keywords: Quality of Transmission (QoT), Deep Learning (DL), Machine Learning (ML), single-mode fiber (SMF), few-mode fiber (FMF)
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-120

7. 250 nm EPIC BiCMOS 技术中电子-光子协同仿真和验证的正向偏置硅移相器建模
Forward-Biased Silicon Phase Shifter Modeling for Electronic-Photonic Co-Simulation and Validation in a 250 nm EPIC BiCMOS Technology
Authors: Tobias Schwabe, Christian Kress, Stephan Kruse, Maxim Weizel, Hanjo Rhee, J. Christoph Scheytt
Date: January 1, 2025
Abstract: 开发了 250 nm 电子-光子集成电路 (EPIC) BiCMOS 技术中正向偏置硅移相器 (FB-PS) 的物理模型,并通过 VerilogA 和 SPICE 实现了可靠的仿真。该模型允许独立参数建模和物理效应拟合,包括内部电荷、电流、电压和电磁场参数,使其普遍适用于各种 FB-PS 技术。通过电光带宽测量和非归零信号生成实验进行了验证,证明了该模型的高效率并实现了具有短移相器长度的紧凑型 Mach-Zehnder 调制器。
Keywords: forward biased silicon phase shifter, electronic-photonic integrated circuit, VerilogA, SPICE, Mach-Zehnder modulators
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-255

8. 由亚波长光栅超材料制成的超紧凑且与偏振无关的片上模式交换器
Ultracompact and Polarization-Independent On-Chip Mode Exchangers Enabled by Subwavelength Grating Metamaterials
Authors: Zhenzhao Guo, Shengbao Wu, Yunfeng Lai, Shuying Cheng
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文介绍了超紧凑且与偏振无关的模式交换器(EXC01 和 EXC02),它们利用类似 MZI 模型和亚波长光栅超材料实现不同模式之间的灵活数据交换。该设备在 31 nm 和 49 nm 带宽上分别表现出 1.6 dB 的低插入损耗和 15 dB 的串扰(EXC01 和 EXC02)。提出的模式交换器尺寸为 13.42 × 1.704/2.044 × 8.434 m²,可实现第 0 模式和第 1 模式之间与偏振无关的模式变化,有利于在模分复用系统和信号路由中的应用。
Keywords: mode exchangers, mode division multiplexing, polarization-independent, subwavelength grating, insertion losses
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-308

9. 基于双梳状光纤布拉格光栅阵列解调的快速高精度形状传感
Fast and High-Precision Shape Sensing Based on Dual-Comb Fiber Bragg Grating Array Demodulation
Authors: Jianjun Yang, Jiansheng Liu, Baorui Yu, Minghui Ma, Liqian Zhang, Yifan Zhang, Hongfeng Shao, Xin Zhao, Zheng Zheng
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文介绍了一种利用双梳光谱(DCS)进行有效解调的光纤布拉格光栅(FBG)阵列形状传感新方法。该技术利用双梳异步采样,通过对从各个光栅位置反射的超短激光脉冲信号进行采样,提供高空间分辨率和快速解调。在静态形状测量中,该系统表现出亚毫米端点精度和小于 1 的分辨率误差。
Keywords: shape-sensing, optical fiber Bragg grating, dual-comb spectroscopy, high spatial resolution, rapid demodulation
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-362

10. 自由空间光网络中利用象限检测器进行多信标同域检测的CDMA方法
A CDMA Method for Multibeacon Codomain Detection by a Quadrant Detector in Free-Space Optical Networking
Authors: Xiaonan Yu, Shuai Chen, Li Xu, Rui Weng, Baiqiu Zhao, Ziqi Zhang, Peng Lin, Xu Guo, Tong Wang, Yansong Song, Keyan Dong, Shoufeng Tong, Huamin Yang
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文提出了一种基于伪随机码扩频调制的单象限检测器(QD)对多个光信标进行同域检测的方法,实现了码分多址(CDMA)。研究了不同扩频增益对检测灵敏度和精度的影响,结果表明扩频增益为1023时检测灵敏度可达30 dBm@1 m。在两个光点等功率相互作用下,位置检测系统偏差小于60 m,提高了87.8%。
Keywords: free-space optical communications, optical terminals, codomain detection, code division multiple access (CDMA), pseudorandom code spread-spectrum modulation
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-61

11. 高度集成的全空间编码超表面,用于跨越毫米波和亚太赫兹波段的 LP 和 CP 波操控
Highly Integrated Full-Space Coding Metasurface for LP and CP Waves Manipulation Spanning Millimeter-Wave and Sub-THz Bands
Authors: Xiaohui Tan, Rongcao Yang, Shu-Lin Chen, Ka Fai Chan, Bao Jie Chen, Zhao-Qi Cui, Pei-Yuan Qin, Y. Jay Guo, Chi Hou Chan
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究提出了一种高度集成、低串扰、六通道编码超原子,可实现对三个线性极化和三个圆极化通道的独立全空间相位控制,覆盖三个频段:65 GHz、0.12 THz 和 0.154 THz。紧凑编码超表面实现了 65 GHz 线性极化的折射四光束分裂、0.12 THz 线性和圆极化的雷达截面减小、异常反射和双涡旋光束产生,以及 0.154 THz 圆极化的双光束分裂。理论、模拟和实验结果高度一致,表明所开发的超表面是先进 5G 和 6G 系统的有希望的候选者。
Keywords: Coding metasurfaces, electromagnetic waves, linear polarization, circular polarization, millimeter-wave
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-288

12. 飞秒激光直写偏振可控 DBR 光纤激光器用于恶劣环境振动/声学传感
Femtosecond Laser Direct Writing of Polarization-Controllable DBR Fiber Lasers for Harsh Environmental Vibration/Acoustic Sensing
Authors: Runxiao Chen, Jun He, Xizhen Xu, Kuikui Guo, Yihang Wang, Bin Du, Feng Zhu, Ying Wang, Changrui Liao, Yiping Wang
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究介绍了利用狭缝光束整形飞秒激光技术制造偏振可控的分布式布拉格反射光纤激光器 (DBR FL),在掺铒光纤中实现低至 0.2 dB 的插入损耗。开发的 DBR FL 可在高达 800°C 的温度下工作,当温度从 25°C 升至 800°C 时,激光线宽从 1.55 kHz 增加到 10.8 kHz。使用单偏振 DBR FL 演示了 800°C 下的高温振动传感,实现了 0.319 rad/(m/s²) 的加速度灵敏度,而双偏振 DBR FL 可用于 7075 铝板中的超声无损评估。
Keywords: DBR FLs, polarization-controllable, femtosecond laser, high-temperature sensing, ultrasonic non-destructive evaluation
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-334

13. 基于连续光源的再入光纤电流传感器
Re-Entry Fiber Optic Current Sensor Based on Continuous Light Source
Authors: Can Li, Aodi Yu, Jundong Tian, Peng Xiang, Yi Zhao, Yan Zuo, Junchang Huang, Li Xia
Date: January 1, 2025
Abstract: 本文提出了一种利用连续光的折返式光纤电流传感器,在实现连续测量的同时提高了电流测量灵敏度。该传感器利用法拉第效应将电流信号检测为两束圆偏振光之间的相位差,从而在光强变化中呈现出干涉条纹。实验结果表明,该传感器的灵敏度是传统反射式结构的1.8倍,电流测量精度为0.8 mA,为电流测量应用提供了一种低成本的解决方案。
Keywords: re-entrant optical fiber current sensor, continuous light measurement, Faraday effect, interference pattern, phase-generated carrier technology
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-390

14. 通过完美透镜初始化的光学和电子神经网络实现太赫兹深光学成像
Terahertz Deep-Optics Imaging Enabled by Perfect Lens-Initialized Optical and Electronic Neural Networks
Authors: Ping Tang, Wei Wei, Borui Xu, Xiangyu Zhao, Jingzhu Shao, Yudong Tian, Chongzhao Wu
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究引入了完美透镜初始化光学神经网络(PLIONN),这是一种智能光学调制器,通过将传统折射透镜相位分布与可训练光学模型相结合,提高了太赫兹成像质量。PLIONN模型显著提高了空间分辨率和成像质量,同时通过阶段联合训练方案采用简单的电子神经网络(ENN)进行计算图像退化管理。使用西门子星分辨率图表和各种成像目标进行的模拟验证了与现有单核系统相比,所提出的光电框架的稳健性和灵活性。
Keywords: Terahertz imaging, perfect lens-initialized optical neural network (PLIONN), refractive imaging systems, spatial resolution, opto-electronic framework
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-71

15. 基于DWDM的有效群速度色散模块用于长距离量子通信
DWDM-Based Effective Group Velocity Dispersion Module for Long-Distance Quantum Communication
Authors: Jin-Woo Chae, Heebong Seo, Yoon-Ho Kim
Date: January 1, 2025
Abstract: 本研究提出了一种光纤模块,该模块将所需量的群速度色散 (GVD) 引入量子信号,并使用电信波长的纠缠光子对进行验证。该模块采用密集波分复用 (DWDM) 技术,可在各种量子通信场景中轻松设计和操作。这项进步解决了以最小损耗控制大 GVD 的挑战,增强了不同现实条件下的长距离量子通信。
Keywords: quantum states, quantum communication, group velocity dispersion (GVD), entanglement, dense wavelength-division multiplexing (DWDM)
Link: https://opg.optica.org/jlt/abstract.cfm?uri=jlt-43-1-81


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