2.1 简介 . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.5.2 频分复用 . . . . . . . . . . . . 15 2.5.3 波分复用 . . . . . . . . . . . . 15 2.6 光纤电缆 . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.6.1 物理接触连接器 . . . . . . . . ...
基于直接逻辑的电子-光子计算架构利用电子学和光子学的优点,在光学数字计算中得到广泛探索。一个典型的例子是提出的电子-光子算术逻辑单元 (EPALU),其中包括 20 Gb/s 光学全加器的实验演示 [1]。EPALU 中的其他逻辑电路,如数字比较器 [3] 和解码器 [4],也经过设计,具有高速 (20 Gb/s) 实验演示。这些集成光子数字计算电路具有可扩展性,能够处理更大位宽的输入,例如 64 或 128 位数据。此外,EPALU 的构建模块结合了波分复用 (WDM),以提高光学数字计算电路的面积效率。性能分析表明,EPALU 可以以超过 20 Gb/s 的速度运行,能源效率比基于晶体管的电气对应物高出一到两个数量级。
摘要:信息的爆炸式增长迫切要求扩展光通信和信息处理的容量。基于轨道角动量的模分复用 (MDM) 被公认为提高单光纤带宽最有前途的技术。为了使其与主波分复用 (WDM) 兼容,宽带等高效相位编码受到高度追求。本文提出了一种基于扭曲液晶和后镜的超宽带反射平面光学设计。光在扭曲双折射介质内的回溯导致消色差相位调制。利用这种设计,展示了单扭曲反射 q 板将白光束转换为多色光学涡旋。进行了琼斯演算和矢量光束表征以分析宽带相位补偿。双扭曲配置将工作波段进一步扩展到 600 nm 以上。它为WDM/MDM兼容元件提供了超宽带和反射解决方案,并可能显著促进超宽带平面光学技术的进步。
首字母缩略词 解释 ANSSI 法国国家信息系统安全局 API 应用程序编程接口 BS 基站 BSI 德国联邦信息技术安全局 COW 相干单向 CV 连续变量 DD 数据检测器 DPR 分布式相位参考 DPS 差分相移 DV 离散变量 ECC 椭圆曲线密码术 ETSI 欧洲电信标准协会 FIPS 联邦信息处理标准 GUI 图形用户界面 KEM 密钥封装机制 KME 密钥管理实体 KMS 密钥管理系统 LMS Leighton-Micali 基于哈希的签名 MD 监控检测器 NIST 法国国家标准与技术研究所 PFX 个人信息交换 PKCS 公钥密码标准 PNS 光子数分裂 PQC 后量子密码术 QBER 量子比特误码率 QKD 量子密钥分发 QMS 量子管理系统 RSA Rivest-Shamir-Adleman SAE 安全应用实体 UE 用户设备 WDM 波分复用
摘要:光子学的宽带宽和光谱效率促进了长距离光波通信的空前速度。然而,在不进行光电转换的情况下高效地路由和控制光子信息仍然是一项持续的研究挑战。本文,我们展示了一种动态转换密集波分复用数据载波频率的实用方法。通过将相位调制器和脉冲整形器组合成全光频率处理器,我们实现了 N = 2 和 N = 3 个用户的系统的循环信道跳变和输入数据流的 1 对 N 广播。我们的方法不涉及光电转换,并且能够在单个平台上实现低噪声、可重构的光纤信号路由,原则上可以进行任意波长操作,为低延迟全光网络提供了新的潜力。
过去几年,自由空间光通信 (FSO) 已成为射频通信的可行替代方案。它提供了一种有前途的高速点对点通信解决方案。然而,大气吸收、散射和湍流会显著降低无线光通信,从而降低设备效率。由于上述大气原因导致的信号衰减是影响设备效率的另一个主要因素。观察到大气湍流条件被实施到不同的 FSO 系统模型中,例如单输入单输出 (SISO)、多输入多输出 (MIMO)、波分复用 MIMO (WDM-MIMO) 和出于各种原因使用 Gamma-Gamma 模型的提议模型双多输入多输出 (DMIMO)。使用 OptiSystem 7.0 软件进行模拟,以研究各种天气条件(晴天、霾天和雾天)如何影响信道的性能。模拟结果表明,为 FSO 系统实施双多输入多输出 (DMIMO) 技术可为各种范围提供高质量因数,同时仍在接收器端实现准确的传输数据。在晴空、霾和雾等大气湍流条件下,信号功率水平、质量因数和链路距离范围的性能改善已得到证实。
在使用全套 FOCSI 硬件进行飞行测试之前,在 NASA Dryden 的另一架研究飞机(F15 HIDEC 试验台)上安装并飞行了四个无源光学传感器,进行了一些初步飞行测试。该计划对参与的供应商很有价值,使他们能够通过与生产传感器进行比较来评估传感器性能。飞行的光学传感器包括:压缩机入口温度传感器(使用荧光衰减);PTO(动力输出轴)速度(使用法拉第磁光效应);涡轮排气温度(使用黑体辐射原理);以及 PLA(动力杆角度,使用波分复用 (WDM) 码板来测量位置)。这些传感器的初步飞行测试数据如图 2 所示。总体而言,这些传感器表现良好,与生产传感器相比毫不逊色。这些传感器至少已经飞行了 6 个小时,有些传感器的飞行时间长达 12 个小时。从这些初步测试中获得了有关安装问题和操作问题的宝贵信息。
通过四波混频产生光对波分复用 (WDM) 这一快速发展的电信领域有着严重影响。WDM 系统使用多个通道(通常为 16 或 32 个)通过光纤发送数据,每个通道都有自己的指定频率。如果两个或多个通道通过四波混频相互作用,则将以新频率产生光功率,但代价是原始通道的功率降低。这种功率损失使得在光纤远端正确检测这些通道中的数字数据变得更加困难,从而更容易出错。更严重的后果是,两个或三个通道之间的 FWM 产生的光的频率与其他分配的通道之一一致。然后,FWM 产生的光会在该通道上充当噪声,导致整个系统性能进一步下降。因此,采取措施避免多通道光通信系统中的四波混频非常重要。通过确保不发生相位匹配,可以最大限度地减少 WDM 系统中的四波混频。这可以通过使用多种方法来实现,包括不均匀间隔通道和在通道以不同速度传播的波长下操作。第 2 节将更详细地讨论此主题。
通过四波混频产生光对波分复用 (WDM) 这一快速发展的电信领域有着严重影响。WDM 系统使用多个通道(通常为 16 或 32 个)通过光纤发送数据,每个通道都有自己的指定频率。如果两个或多个通道通过四波混频相互作用,则将以新频率产生光功率,但代价是原始通道的功率降低。这种功率损耗使得在光纤远端正确检测这些通道中的数字数据变得更加困难,从而更容易出错。更严重的后果是,两个或三个通道之间的 FWM 产生的光的频率与其他分配的通道之一一致。然后,FWM 产生的光会在该通道上充当噪声,导致整个系统性能进一步下降。因此,采取措施避免多通道光通信系统中的四波混频非常重要。通过确保不发生相位匹配,可以最大限度地减少 WDM 系统中的四波混频。这可以通过使用多种方法来实现,包括不均匀地间隔通道和在通道以不同速度传播的波长下操作。第 2 节将更详细地讨论此主题。