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基于U波段光波产生频率可调谐的微波载波
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作者 姬迪 胡志涛 +3 位作者 王柱天 庞拂飞 叶楠 宋英雄 《光通信研究》 北大核心 2024年第2期116-120,共5页
【目的】具有可调谐能力的高频微波载波(GHz)在第五代移动通信技术(5G)/第六代移动通信技术(6G)无线网络、雷达系统和卫星通信领域中有着广泛的应用。由于比较简单的系统结构、大带宽和低损耗的优点,基于光子技术生成高频可调谐微波载... 【目的】具有可调谐能力的高频微波载波(GHz)在第五代移动通信技术(5G)/第六代移动通信技术(6G)无线网络、雷达系统和卫星通信领域中有着广泛的应用。由于比较简单的系统结构、大带宽和低损耗的优点,基于光子技术生成高频可调谐微波载波的技术方案吸引了国内外研究团队的广泛关注。由于目前C波段有着成熟的商用器件,因此目前光生微波实验多在C波段进行。随着波分复用(WDM)—光载射频(ROF)技术借助WDM系统在光频域的合/分波来灵活实现微波频段的合/分波,利用ROF系统采用光生微波技术来简化基站配置,使得C波段的有限带宽资源(35 nm, 1 530~1 565 nm)越来越紧张。因此,光生微波技术的研究有着向更宽光谱范围扩展的驱动力。U波段可以提供宽至50 nm(1 625~1 675 nm)的信道带宽来缓解C波段的信道利用压力。在U波段,标准单模光纤已实现低至0.195 dB/km(@1 625 nm)的光功率损耗,特别是,掺铥光纤放大器在U波段也可实现达到18.7 dB(@1 655 nm)的大带宽增益。因此,基于标准单模光纤的WDM系统可向U波段扩展,从而促使WDM-ROF技术向这一波段延伸,进而带动光生微波技术向U波段拓展。文章研究了U波段的光生微波技术。【方法】从数学模型上看,现有光生微波技术对所应用的光载波波段是透明的,只需选择对应工作波段的光子学器件就可在任意波段使用这些方法来产生微波载波。从原理上看,C波段的光子学器件(如偏振控制器、相位调制器(PM)和光纤移相器(FPS)等)可以工作在U波段,这些器件的工艺技术成熟并易于购置。因此,文章采用C波段的PM、FPS和光耦合器等光子学器件,基于U波段光载波搭建了光生微波载波系统。【结果】最终基于该系统产生了调谐范围覆盖7.5~12.0 GHz、杂散抑制比达29.6~35.2 dB的可调谐微波载波。【结论】文章通过公式原理分析和实验验证,实现了将光� 展开更多
关键词 光生微波载波 U波段 光相位调制器 强度调制 频率可调谐 杂散抑制比
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2μm波段Ge-on-SOI光电探测器的TPA探测
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作者 胡志涛 王柱天 +4 位作者 欧阳越华 黄龙鑫 庞拂飞 叶楠 宋英雄 《光通信研究》 北大核心 2024年第4期68-72,共5页
【目的】随着光通信技术的快速发展,工作在传统通信窗口的光通信系统未来可能会面临通信“波段紧缩”的状况。而在2μm波段,空芯光子带隙光纤的损耗可以低至0.2 dB/km,掺铥光纤放大器(型号为CTFA)在2μm波段的增益峰值可达30 dB,这些高... 【目的】随着光通信技术的快速发展,工作在传统通信窗口的光通信系统未来可能会面临通信“波段紧缩”的状况。而在2μm波段,空芯光子带隙光纤的损耗可以低至0.2 dB/km,掺铥光纤放大器(型号为CTFA)在2μm波段的增益峰值可达30 dB,这些高性能器件的出现使得2μm波段有缓解通信“波段紧缩”的潜力,同时也对制作难度小且利于大规模生产的2μm波段硅基光电探测器提出了需求。硅基光电探测器的工作波段扩展主要方案有采用具有可调谐带隙的Ⅲ-Ⅴ族材料、引入低带隙宽度材料作为吸收区和利用吸收区材料在2μm波段新的光吸收机制等。而Ge具有非常高的双光子吸收(TPA)系数(1225 GW/cm@2μm),并且Ge-on-绝缘体上硅(SOI)光电探测器结构兼容标准硅光器件制作工艺,具有制作难度较低和成本较低的优势,是2μm光电探测器的一种较优方案。文章的研究目的是验证Ge-on-SOI光电探测器利用TPA这一特殊光吸收机制实现2μm波段光电探测的可行性。【方法】文章基于Ge材料在2μm波段较高的TPA效应产生电流的物理机制实现了2μm波段的光电探测。理论上,对Ge材料通过TPA效应产生的光生电流大小进行了分析与讨论;在实验上,基于片上硅基器件有源测试系统对商用波导型Ge-on-SOI光电探测器的光输入端(光栅耦合器)施加经过掺铥光纤放大器放大后的高功率2μm波段输入光,并调整光纤与光栅的对准以及输入光偏振态以尽可能减少输入光传输到Ge吸收层的损耗,最终通过探针获取探测器的TPA光生电流。【结果】在功率为21.9 dBm的2μm光信号输入下,该商用波导型Ge-on-SOI光电探测器在2μm波段产生了高至651 nA的TPA净光生电流,并近似获得了>10 mA/W的响应度。【结论】文章验证了通过Ge材料TPA效应实现2μm波段光电探测器的科学可行性,为基于TPA的2μm波段Ge-on-SOI光电探测器的设计提供了实验支� 展开更多
关键词 2μm波段 双光子吸收 Ge-on-绝缘体上硅光电探测器
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煤矿水泵自动化监控系统及设计研究 被引量：3
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作者 王柱天 《矿业装备》 2018年第4期68-69,共2页
煤矿生产加工能否正常进行与煤矿中水泵的运转情况有着非常密切的联系。所以,科学的监控水泵运行情况意义重大。随着自动化技术的发展与进步,它对煤矿水泵监控系统的设计与优化也提供了新的帮助。
关键词 水泵自动化 监控系统 地面计算机
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煤矿空压机振动异常检测与处理分析 被引量：2
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作者 王柱天 《矿业装备》 2018年第3期140-141,共2页
空压机是一种压缩空气的设备类型,可用于相关空气动力设备,实现巷道通风、高压空气爆破采煤等,具有极高的应用价值。而空压机运行中,可因故障干扰,导致空压机振动异常和噪声产生,造成安全风险。基于此,本文对煤矿空压机振动异常检测进... 空压机是一种压缩空气的设备类型,可用于相关空气动力设备,实现巷道通风、高压空气爆破采煤等,具有极高的应用价值。而空压机运行中,可因故障干扰,导致空压机振动异常和噪声产生,造成安全风险。基于此,本文对煤矿空压机振动异常检测进行分析,结合煤矿实际情况,提出具体的空压机振动异常的处理办法,详细内容如下。 展开更多
关键词 异常检测 空压机 振动 煤矿 压缩空气 设备类型 动力设备 巷道通风
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从“兵爸爸”到“兵叔叔” 从“兵叔叔”到“兵哥哥”
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作者 王柱天 胡孝凯 章善玉 《中国边防警察杂志》 2011年第12期74-75,共2页
身为孤儿,江苏省盐城市亭湖区新洋村的陈金艺是不幸的。在他6岁时,爸爸不幸出车祸去世,同年不久也被妈妈无情地抛弃,现在他和生活贫困的爷爷奶奶一起生活。而与其他孤儿相比,小金艺又是幸运的,1993年,江苏盐城机场边检站官兵把小金艺送... 身为孤儿,江苏省盐城市亭湖区新洋村的陈金艺是不幸的。在他6岁时,爸爸不幸出车祸去世,同年不久也被妈妈无情地抛弃,现在他和生活贫困的爷爷奶奶一起生活。而与其他孤儿相比,小金艺又是幸运的,1993年,江苏盐城机场边检站官兵把小金艺送进学校,并在部队营房里腾出一间房子让他学习。每周六,官兵都会去看望他。小金艺饿了,战士们争着打来可口的饭菜; 展开更多
关键词 江苏盐城 部队营房 盐城市 江苏省 边检站 孤儿 不幸 生活
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