光纤是一种沿其长度传输光的玻璃或塑料纤维。光纤光学是应用科学与工程的交叉学科,涉及光纤的设计和应用。光纤广泛用于光纤通信,它允许在更长的距离和更高的带宽(数据速率)下传输,因为光的频率比任何其他形式的无线电信号都要高。光通过全内反射保持在光纤的核心中。这使得光纤充当波导。光纤被用来代替金属线,因为信号沿光纤传输时损耗更小,而且它们也不受雷暴引起的电磁干扰的影响。光纤还用于照明,并被包裹成束,因此它们可用于传输图像,从而允许在狭小空间内观看。专门设计的光纤用于各种其他应用,包括传感器和光纤激光器。
包。patran 3.0是由PDA工程创建的计算机软件包的最新版本,用于预处理和后处理有限元代码。[f兼容,Patran 3.0将用于定义组件表面的几何形状TOR纤维放置Windin_操作。这些表面的地貌必须使用Patran的模型替代能力产生。然后将计算机模型加载到硅图形工作站中,以便可以定义光纤放置路径。定义了光纤路径后,生成了FPM的实际机器指令代码。然后将机器指令加载到FPM中,并且可以制造所需的组件。FPM离线软件最初旨在读取Patran 2.5中性文件和I-DEAS(计算机自动化设计(CAD)软件包)通用文件。辛辛那提米拉克龙将评估并建议蒂科尔关于帕特兰3.0代码的兼容性。预计这不会是问题,而Patran 3.0代码将是可用的。
成功完成本课程后,学生将能够达到1。了解光纤传输链接,光纤模式和结构的基本元素。2。了解不同种类的损失,光波指南中的信号失真和其他信号降解因子。3。学习各种光源材料和光学接收器,例如LED结构,量子效率,激光二极管,PIN,APD二极管,照片检测器中的噪声性能,接收器操作和配置。4。分析模拟和数字链接的使用,例如在数字链路系统中要考虑点对点链接的各种标准,例如功率损耗波长。5。学习光纤网络组件,各种网络方面和操作原理WDM。6。分析不同技术以提高系统能力。
光频梳(OFC)是一种基于激光的技术,具有转化的计量学,可以以未经先验的精度实现时间和频率测量。超出了其最初的目的,OFC已在基本科学和新兴技术的各个领域采用,例如Au sosos驾驶和无线通信。然而,目前以高度重复速率产生低噪声OFC来源的挑战,具有较高的光学带宽阻碍了其全部潜力。为了应对这些挑战,非线性光纤中的超智能(SC)生成是一种有吸引力的方法,因为它可以在相对较低的泵功率下提供大带宽,但以噪声扩增为代价。本论文探讨了产生基于低噪声SC的OFC来源的新方法,以满足这些新型范围的不断增长的需求。第一个提出的解决方案是一种混合纤维,结合了两种SC生成制度的最佳品质。使用此纤维,可以将超低噪声纤维SC覆盖,覆盖930–2130 nm范围,相位相干性接近统一,频谱分辨出相对强度噪声(RIN)低至0。05%,平均0。01%在750 nm的带宽上,接近接近泵激光噪声的理论极限。这项工作的第二个重要结果是开发了一种新的数值方法,能够模拟在非线性纤维中传播的整个超快脉冲列车并研究其噪声性能的演变。最后,引入了空心核纤维,是达到新的SC制度(包括深紫外线和TW峰值功率)的一种有希望的方法。We use this model to corroborate and explain measurements of unprecedented low noise observed on a dual-comb SC source, including shot-noise-limited SC generation and up to 20 dB of RIN suppression.
简介量子通信的成熟度及其提供的信息理论安全性已经在大都市网络1中找到了多个应用程序1,包括一些选举。2在长距离链接上研究量子通信标志着该技术进步的下一步。值得注意的是,纠缠具有比基于诱饵的量子密码学更长的距离生成安全钥匙的潜力。3,4纠缠还促进了设备独立的量子密钥分布(QKD),即使使用的设备由对手提供,也可以生成安全键。5,6测量设备独立QKD 7,8(MDI QKD)避免探测器中的侧通道,并承诺与基于纠缠的QKD相似的关键率的相似标度。尽管其实施有其自身的挑战,但MDI QKD已被证明超过404 km的光纤维。9此外,纠缠的分布允许纠缠纯净,这是实施量子中继器的基本组成部分。,由于即使是理想的量子中继器也容易损失,因此在最长距离内证明纠缠分布至关重要。这将使应用程序(例如QKD和分布式量子计算)在大都会长度尺度之外的距离上进行。从长远来看,我们认为纠缠分布将在未来的量子通信技术中发挥关键作用。11使用卫星,QKD既有距离记录又具有可信赖的节点10以及基于纠缠的QKD,并在卫星站和地面站之间建立了一个安全的钥匙,桥接距离为530 - 1000 km。
未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本的版权持有人(该版本发布于2024年4月2日。; https://doi.org/10.1101/2024.04.04.04.04.04.04.04.02.587715 doi:Biorxiv Preprint
这项工作探讨了用于光学传感和光子技术的发光玻璃材料和复合材料的设计,合成和应用。该研究的重点是使用适合纤维图的氧化物玻璃基质(例如校尿石和磷酸盐玻璃)来开发新型的光学活性材料,这些玻璃是经过修改以改善其光学和热性能的。引入网络修饰符,尤其是氟化物,导致具有透明度和适当化学稳定性的玻璃系统。这些矩阵用稀土离子(RE 3+)和纳米颗粒掺杂,它们还用作发光配位聚合物(LN-CP)生长的底物,从而使新玻璃@LN-CP复合材料产生具有化学传感潜力的重要潜力。采用系统方法来使用诸如X射线衍射(XRD),拉曼光谱,固态核磁共振(NMR)和吸收光谱的技术来表征这些玻璃基质,从而提供了对其结构,光学,光学和热特性的见解。与RE 3+共掺杂的光学活性磷酸盐玻璃的合成证明了促进上转换(UC)发光的能力,突出了它们的光子应用潜力。这项研究还强调了玻璃@LN-CP复合材料的发展,该复合材料通过玻璃基板和光纤上的原位生长合成。这些复合材料对丙酮和2-戊酮等羰基化合物表现出强烈的发光响应,证明了它们的化学传感潜力。此外,涂层的光纤可以在长距离内传输发光信号,从而促进了分析物的实时和远程检测。因此,本文有助于开发新的发光材料和基于光纤的传感器,为创新的光学传感器和光子设备提供了多功能平台。
量子密钥分发可以提供能够抵御量子计算机破译的安全密钥。连续变量版本的量子密钥分发具有在大都市地区密钥速率更高以及可以使用可在室温下工作的标准电信元件的优势。然而,这些系统的传输距离(与离散变量系统相比)目前有限,并且被认为不适合长距离分发。在此,我们报告了通过适当控制过剩噪声和采用高效协调程序在 202.81 公里超低损耗光纤上进行长距离连续变量量子密钥分发的实验结果。这种破纪录的连续变量量子密钥分发的实现使之前的距离记录翻了一番,并指明了使用室温标准电信元件进行长距离和大规模安全量子密钥分发的道路。