一、宽带与移动 突破通信的极限（论文文献综述）
李天武[1]（2021）在《全角度人工周期结构理论及其电磁屏蔽应用研究》文中研究指明随着通信技术的飞速发展,高速电子设备的时钟频率和集成度不断提升,越来越复杂的电磁环境使电子设备饱受电磁干扰的影响。如何有效的利用电磁信号传播,并屏蔽有害电磁辐射,从而实现“兼容并蓄”,成为通信技术发展革新的重大挑战。频率选择表面（FSS）结构在电磁调控上具有独特优势,近年来在电磁干扰屏蔽上得到了广泛应用,成为电磁领域一大研究热点。但通信系统中越来越复杂的电磁环境,给电磁屏蔽方案设计带来了众多极端要求,而FSS研究仍然存在诸多技术理论瓶颈需要去突破:1)传统FSS结构在斜入射时工作频率会发生偏移,造成性能恶化,且TM模式波对入射角度更敏感的深层机理仍不明确;2)传统多频带FSS结构高频带频偏严重;3)传统宽角稳定的小型化FSS结构在毫米波段应用时难以工程实现,且高频段宽角稳定的宽通带、宽阻带以及工作带边沿快速下降的研究甚少。针对通信系统中电磁干扰屏蔽的工程难题与人工周期结构的理论瓶颈,本文开展了如下创新性研究工作:1)提出了全角度稳定的强耦合型频率选择表面（SC-FSS）的概念,揭示了全角度稳定的带阻型FSS结构的工作机理,实现了准全角度范围内（最大测试角度为84°）,传输零点始终稳定在2 GHz,突破了前人通过提高单元小型化程度来改善FSS角度稳定性的局限,彻底解决了传统带阻型FSS斜入射时传输零点的频偏问题,为更复杂功能FSS结构的角度稳定性研究提供了新的方向。2)提出了应用于5G通信低频段（主要针对S波段）的全角度双极化稳定的高性能超小型化（0.0286λ）FSS天线罩,揭示了TM波对入射角度更敏感的理论机制,发展了全角度稳定的带通型FSS结构的设计方法。实测结果表明,在0°-84°的入射角度范围内,对于TE和TM波,传输极点和传输零点均分别稳定在2 GHz和3.4 GHz,实现了天线罩的全角度极化不敏感,解决了传统FSS天线罩斜入射时频偏尤其是对TM波更为敏感的问题,填补了前人FSS角度稳定性研究中TM模式波更为敏感的理论空缺,在宽角度稳定的高性能商用基站天线罩和军用雷达罩中具有巨大的应用前景,同时为TM模式波的角度稳定理论研究提供了新的思路。3)提出了新型的应用于S波段的全角度全极化稳定的多频带FSS天线罩,构建了精准的等效电路模型,可模拟TE和TM模式下任意入射角度的传输响应,电路仿真结果与全波仿真结果高度吻合。实测结果表明,在任意入射角度和极化方式下,两个传输极点和两个传输零点分别稳定在2 GHz&5.8 GHz和3.8 GHz&7.4 GHz,实现了多频带FSS所有谐振频率的全角度全极化稳定,解决了前人多频带FSS研究工作中高频带频偏严重的问题,推动了全角度稳定的高性能多频带天线罩、雷达罩的应用。4)提出了新型的应用于5G通信高频段（主要针对Ka波段）非小型化的宽角宽带高选择性FSS天线罩,所设计的结构周期尺寸高达0.28λ,但依然实现了极佳的角度稳定性,突破了传统唯小型化方式改善角度稳定性的设计理念,解决了在高频段采用传统小型化方式改善角度稳定性引起的结构工程难以实现的问题,为毫米波段甚至更高频段FSS结构的角度稳定性研究奠定了基础。此外,该结构兼并了宽通带、宽阻带以及陡降的通带边沿特性,适用于5G通信高频段天线罩的现实需求,综合性能优于相关报道的结果。
任建新[2]（2021）在《基于概率成形的新型编码调制关键技术研究》文中提出全球互联网数据量遵循着每年约60%的增长速率迅速增长,而近些年来光纤通信系统传输容量的增速却从超摩尔定律的78%降至20%,缓慢的增速已远远不能满足急剧增长的传输容量需求,光纤通信系统面临严重的“容量危机”。在有限带宽资源下,编码调制技术通过高阶调制与可靠编码能够有效提升信道频谱效率,而基于概率成形的新型编码调制通过降低高能量星座点发射概率、增加低能量星座点发射概率,能够实现对均匀调制星座的概率分布优化,提升调制格式与传输信道的匹配度,成为改善光纤通信系统传输性能、逼近信道容量极限的有效手段。本论文在研究光纤通信系统中的编码调制理论基础上,针对如何低复杂度产生非均匀分布概率成形信号、如何进一步提升星座成形增益、如何实现概率成形机制安全性能的同步提升三个关键科学问题,重点研究了非均匀分布概率成形信号的产生方法、星座几何概率混合成形技术、以及基于混沌加密的概率成形安全机制。本论文的主要研究工作与创新点如下:1.非均匀分布概率成形信号的产生方法a)提出了基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法,该方法通过将原始数据分类为携带不同比特数的多个符号子集,将子集中具有不同概率的符号映射到星座的不同区域,使得具有较高概率的符号映射到内部,具有较低概率的符号映射到外部,从而有效降低信号平均功率并改善系统误码率性能,该方法不仅具有低实现复杂度优势,还能够实现不同阶数的调制格式以获得灵活的信息熵,实验结果表明,所产生的PS-CAP-12信号比传统CAP-16信号获得了 2 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法,该方法通过霍夫曼编码映射与二进制信息比特交织,结合基于传统滤波器组多分支多载波概念的广义频分复用技术,实现了更低峰均功率比、超低带外辐射,并且对频率偏移和相位噪声不敏感的多载波概率成形信号产生,仿真结果表明,该方法具有更好的信号传输性能,能够支撑更高传输速率、更远传输距离。2.星座几何概率混合成形技术a)提出了基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案,该方案以星座增益指数最大化为目标,通过增加星形星座中不同幅度圆环的数目,降低每个圆环上的星座点数,使得大部分星座点内缩,并引入概率成形技术优化星形星座中星座点的概率分布,基于星型星座几何结构设计与概率成形的结合,实现了星座平均功率的降低和星座增益指数的提升,实验结果表明,所提出的PS star-CAP-16较传统PS star-CAP-16获得了 1.5 dB的接收灵敏度增益;b)提出了基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案,该方案基于两种星座成形技术在三维星座空间上的结合作用,通过三维空间中以正四面体为基元的拓扑设计,充分发挥了高维空间星座几何概率优化潜力,使得在最小欧氏距离固定的条件下,实现了星座点尽可能的内向聚集与星座平均能量的降低,实验结果表明,所提出的3D-PS-CAP-16较传统3D-PS-CAP-16获得了 1.0 dB的接收灵敏度增益。3.基于混沌加密的概率成形安全机制a)提出了基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统,该系统基于蔡氏电路映射、一维Logistic映射两种混沌模型,分别实现了三维星座的旋转掩蔽与伸缩掩蔽,掩蔽后的星座呈一定厚壁的空心圆球状,这种多维多级多混沌星座掩蔽方法为星座掩蔽带来了更大的灵活性,有效提升了星座加密所带来的安全性能,实验结果表明,该方案密钥空间达1.2×1073量级,具备可靠的抗攻击能力;b)提出了基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统,该系统基于可同时生成四组混沌序列的4D超混沌吕氏系统,实现了 QAM映射过程中幅度映射规则的混沌扰动加密以及正负符号的动态混沌配置,不仅能够进行星座概率分布的优化实现误码率性能的提升,而且可以进行数据的物理层加密实现安全性能的提升,实验结果表明,所提出的PS-16QAM-OFDM加密信号较均匀16QAM-OFDM获得了 1.2 dB的接收灵敏度增益,且密钥空间达1.98×1073量级,表现出了良好的初值敏感性。
欧凯[3]（2021）在《人工微结构超表面的光场调控物理及其应用》文中指出光学和纳米光子学研究的核心问题之一可归结为对光与物质相互作用物理机制的理解以及如何构建新颖的器件对光进行有效操控。人工微结构超材料作为一种新型的材料结构,通过对结构几何自由度的人工调控可实现对电磁波的定制化操控。超构表面,即二维的超材料,是由亚波长尺度的超构单元构成的人工微结构阵列。通过对超构单元电磁特性和空间排列序的有效人工构造,超构表面能以超薄、平面可集成的独特几何构型在亚波长空间尺度上实现对光场多维度的灵活操控。正是由于丰富的人工可调自由度和多参量操控的物理机制,光学超构表面被预言有可能产生颠覆性的应用技术。面向具有诸多光电技术重大应用的红外光学,基于人工微结构超表面强大的光场操控能力,发展应用于红外波段的小型化、高效和多功能集成的光子操控器件具有非凡的意义。本论文基于超构表面光场调控物理,着重研究具有光子轨道角动量、偏振和宽带色散操控功能的透射型硅基超构光学器件,主要研究内容如下:1.研究了基于高对比度超构表面（Si/SiO2）的高效聚焦光学涡旋的产生和轨道角动量光束的检测方法。通过研究聚焦光学涡旋波前阵面的演化形式,并对超构单元的电磁响应参数（透射振幅和相位）进行优化设计,引入超构表面的相位梯度分布重构波阵面,产生了近红外波长（1550nm）的轨道角动量光束,获得了70%-80%的聚焦效率。研究了光学涡旋与超构表面的相互作用,从轨道角动量湮灭的角度出发,利用干涉全息原理和离轴构型研究了基于超构表面的多通道聚焦光学涡旋的产生和光子轨道角动量的检测。2.提出了偏振和相位色散的多参量联合调控理论模型和多功能宽带消色差超构器件的新思路,并进行了实验验证。利用双面抛光的硅片加工了两种工作于中波红外的宽波段（3.5-5μm）偏振调控消色差聚焦超构器件（BAFOV-metasurface和BAFS）,器件具有较大的数值孔径（NA=0.45）。首先,研究了BAFOVmetasurface对宽带光束的波前整形、消色差聚焦和偏振操控性能,将不同偏振态的宽带入射光调制成携带不同轨道角动量的消色差聚焦光学涡旋。另外,通过引入离轴相位梯度,构造了一种偏振操控的宽带消色差聚焦分束器（BAFS）。BAFS在连续带宽内可选择性地将不同偏振态的光子汇聚到焦平面上设定的不同位置,聚焦光斑具有接近衍射极限的特征。3.基于几何相位的宽带消色差超构透镜对入射光的偏振特性具有依赖性且功能单一。这里基于全硅基超构表面,在中波红外3.5-5μm实现了具有高数值孔径（NA=0.45）的偏振不敏感宽带消色差超构透镜。实验上验证了所构建超构透镜的宽带消色差的衍射极限聚焦和中波红外宽带成像性能。成功实现了偏振可控的变焦消色差超构透镜和宽带消色差聚焦涡旋光束的产生,进一步开发了宽带消色差超构透镜的光子操控维度。4.基于Si3N4/Si的复合双层异质超构表面构型,提出了中波红外的高效波长色散调控超构表面设计新思路。揭示了在宽带和多波长消色差超构透镜设计过程中自由谱参数的物理机制。通过在全硅超构表面上构造一层亚波长厚度的Si3N4薄膜形成复合双层异质超构表面,有效拓展了全硅超构表面的可调自由度。基于这种异质超构表面构型,在整个中波红外3μm到5μm（中心波长50%的带宽）的连续波长范围,研究了具有高效聚焦性能的宽带消色差超构透镜,构造的两个消色差超构透镜（NA=0.24,NA=0.45）分别实现了约70%和62%的宽带聚焦效率。另外,通过灵活地操控不同离散波长的相位轮廓,构建了波长调控的离散多功能超构光学器件。实现了对多个离散波长的消色差聚焦分束操作和波长调控的聚焦光学涡旋的产生（λ1=3.5μm L1=-1,λ2=4.25μm L2=0,λ3=5μm L3=1）。
徐文伟,张弓,白铂,艾超,吴瑾[4]（2021）在《后香农时代ICT领域的十大挑战问题》文中指出本文以未来万物互联的智能社会的愿景为出发点,从信息产生、传输和处理的角度,深入剖析信息通信（information and communications technologies, ICT）行业在信息论、运筹学、控制论、计算理论和人工智能方面未来发展中面临的技术挑战,并提出十个重要挑战问题.文章首先详细阐述这些技术挑战问题的背景、问题定义以及学术界和工业界当前的研究进展.其次针对这些问题给出潜在的解决思路和未来的研究方向.最后提出要解决十大挑战难题所面临的理论突破机会,包括:需要超越经典的香农信息论,建立语义信息论体系;需要突破深度神经网络,建立可解释的深度神经网络理论体系;需要突破经典的排队论和优化理论体系,建立网络排队论和网络优化理论方法;需要突破功耗和复杂度的约束,建立近似计算理论体系.
吴赟琨[5]（2021）在《新型表面等离激元探针在量子光学中的应用》文中提出表面等离激元在最近吸引了越来越广泛的关注和研究,这主要是得益于其能突破光学衍射极限,将能量束缚在亚波长尺寸内的独特性质。而近年来高速发展的光子器件则由于受到光学衍射极限限制导致尺寸难以缩小,集成度难以进一步提高,表面等离激元的这一特点刚好为目前这一困局提供了一个可能的解决方法。另一方面来说,表面等离激元这种很强的电磁场压缩或电磁场局域能力极大地提高了光学态密度,从而也能够同时解决光与物质相互作用较弱的缺陷,产生显着的场增强和相互作用增强效应。在过去的工作中,表面等离激元已经在集成光学,量子信息传输,强耦合等等应用中都得到了大量的研究。本人在博士期间的主要研究工作,是根据表面等离激元的这两个天然优势设计和制备了一种光纤锥-银纳米线耦合的表面等离激元探针,并将其应用在近场光学和量子光学领域。本文介绍的主要内容包括:1.光纤锥-银纳米线近场探针的参数设计,工艺选择和制备过程。我们在考虑到耦合效率,制备成本和应用场景等因素后,选择了用手工拉制的光纤锥,锥角约6°至7°,和半径约160nm至250nm的包裹二氧化硅的银纳米线,并给出了具体的制作步骤。2.对光纤锥-银纳米线近场探针上激发模式的分析和控制。我们利用金属纳米线上表面等离激元基模和二阶模不同的远场辐射图样,提出了一种简易的垂直双方向远场测量散射强度的方法,可以无需任何精密仪器及复杂操作对一根悬空的金属纳米线上被激发的表面等离激元模式进行测量,配合仿真模拟结果加以分析,银纳米线主要被激发基模和二阶模的情况在实验上能够得以区分。进一步的,在研究过程中我们发现通过改变光纤锥-银纳米线的耦合长度即可以选择性对其中某一种模式实现较好激发,从而为该探针控制SPP模式实现不同应用奠定了基础。3.研究了该表面等离激元探针与单光子发射点的相互作用。我们利用不同的单光子源材料实现了该探针对于不同偏振单发射点的不同寿命调控分析:对于垂直于基底偏振的单光子源,我们实验实现了高效收集和近场扫描成像,并得到寿命明显下降的辐射增强调控结果;对于平行于基底偏振的单光子源,我们通过改变两者相对位置实验分别实现了使其寿命增加和减少的控制。结果表明该探针可实现对单个光子源的高效局域调控,并表现出强烈的偏振依赖性。4.分析并提出了用光纤锥-银纳米线探针进行近场光学扫描成像时提高成像灵敏度和分辨率的可行方案,并在实验上分别实现。灵敏度方面引入量子光学,以后选择的单光子源为光源照明,在相同亮度下超越了激光的成像信噪比;分辨率方面探讨了在近场光学扫描显微镜的不同工作模式下规避银纳米线高阶模式带来的分辨率下降影响,并在808nm激光的入射下实现了超分辨光学成像。5.实验实现了对薄膜铌酸锂二次谐波的高效增益。我们利用导模谐振腔和布拉格反射器相结合的结构,将入射光场束缚在谐振腔内并得到增益,通过调节几何参数和品质因子等,最终得到了超过1000倍的二次谐波信号增强。这种结构也可以用于增益薄膜材料的其他低转换效率的非线性过程,如三倍频,自发参量下转换,四波混频等等。我们制备的这种新型表面等离激元未来可在荧光超分辨,拉曼成像超分辨等纳米识别术方面有极大的应用,同时将其与单个量子点或其他单光子发射点相集成可以实现可移动单光子源。对该探针的形貌等进行更细致的设计后,通过利用中空结构的SPP模式等,可能可以实现更多超分辨成像方案,应用潜力巨大。
熊吉[6]（2021）在《基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究》文中研究表明瑞利散射型分布式光纤传感由于其响应速度快、灵敏度高、传感距离长等优点成为了近年来的研究热点,已经初步应用到地震波监测、地质勘探、智能交通、大型结构健康监测等领域。常见的瑞利散射型分布式光纤传感有:适用于动态应变传感的相位敏感型光时域反射计（phase-sensitive optical time domain reflectometry,Φ-OTDR）、可用于动静态温度和应变传感的相干光时域反射计（coherent OTDR,COTDR）和光频域反射计（optical frequency domain reflectometry,OFDR）。目前基于瑞利散射的分布式光纤传感系统各项性能参数之间相互耦合,且频率响应带宽、空间分辨率、测量范围等性能参数受限于传统电学设备的电子瓶颈,使得传感系统的综合性能提升存在巨大的挑战。为此,本论文对传感系统的频率响应带宽、最小可测应变、测量摆率等性能指标的限制因素进行了系统性分析,并以此为指导,分别提出了正负频复用、脉冲压缩COTDR、频域子啁啾脉冲提取算法（sub-chirped-pulse extraction algorithm,SPEA）、时域SPEA等技术。以啁啾脉冲的时域压缩为基础实现了传感系统的频率响应带宽、传感距离、最小可测应变、测量摆率等参数的提升;以啁啾信号的频谱压缩为基础,突破了接收机带宽对COTDR传感系统空间分辨率和测量范围的限制。本文具体的研究内容如下:（1）针对相位解调Φ-OTDR频率响应带宽与传感距离、接收机带宽之间的相互限制,提出正负频复用来提升系统频谱利用率,从而在不牺牲其他参数和不增加接收机带宽的前提下,实现频率响应带宽的提升。从信号处理的基础理论出发,推导了正负频复用实现的原理,阐明了如何使用负频带资源来倍增传感系统的最大可用带宽。提出将数字幅度预失真引入到单边带调制中,提升了调制信号的有效输出功率和边带抑制比,为高性能的正负频复用奠定了基础。从理论和实验上证明了正负频复用不会对传感系统信噪比造成影响。最后,利用正负频复用良好的兼容性,结合时域脉冲压缩技术、分布式拉曼放大技术和频分复用技术,在103 km的光纤上实现了频率响应带宽为10.8 k Hz的动态应变传感。相比于传统Φ-OTDR,频率响应带宽的提升超过了20倍。（2）针对传统COTDR传感系统空间分辨率与最小可测应变相互限制以及频率响应带宽低的问题,提出了时域脉冲压缩COTDR,可以在不牺牲空间分辨率的前提下,减小最小可测应变;提出了频域SPEA,克服了COTDR传感系统频率响应带宽低的缺点。通过计算无偏估计量方差下限的方法,推导出了相干探测瑞利散射图样解调COTDR可测应变的克拉米-罗下界（Cramér-Rao Lower Bound,CRLB）,并以此为指导,提出使用时域脉冲压缩技术来突破瑞利散射图样解调COTDR空间分辨率与最小可测应变之间的相互限制。针对COTDR传感系统需要多次扫频来获取完整瑞利散射图样导致频率响应带宽低的问题,通过对散射信号的频域特性分析,提出了基于频域SPEA的COTDR传感系统,实现了瑞利散射图样的一次性获取,从而在原理上可将系统的频率响应带宽提升两个数量级以上,并在实验上实现了237倍的提升。最后,充分探索了系统在动态应变传感、低频响应、抗噪声性能、长距离传感等方面能力,展示出了相比于与传统相位解调Φ-OTDR、单频脉冲COTDR传感系统、啁啾脉冲Φ-OTDR等系统的明显优势。（3）针对基于COTDR传感系统空间分辨率和测量范围受限于接收机带宽的问题,提出时域SPEA,并与去啁啾技术相结合,极大地降低了传感系统对接收机带宽的需求。利用去啁啾技术的频谱压缩特性,将大带宽瑞利散射信号压缩为小带宽接收信号;并通过对该信号时频特征分析,提出了时域SPEA,实现了大频率范围瑞利散射图样的获取,从而实现了高空间分辨率、大测量范围的应变传感。静态应变传感实验表明此方法与OFDR传统解调方法相比明显地减小了粗大误差。在920 m的瑞利增强光纤上实现了60με的测量范围和28.4 cm空间分辨率的动态应变传感,最小可测应变为80.7 pε/（?）。与基于瑞利散射图样的COTDR相比,在相同的空间分辨率和测量范围的性能下,接收机带宽的需求减小了约9倍。综上所述,本论文聚焦于瑞利散射型分布式光纤传感综合性能的提升,通过分析关键性能指标的主要限制因素,提出相应的提升方法,为瑞利散射型分布式光纤传感的性能极限探索提供了新思路。
岳磊[7]（2021）在《面向超高速光传输的信号处理技术研究》文中提出面对日益激增的通信流量需求,超高速、大容量是光通信技术发展的必然趋势。为进一步提升光通信速率,切合实际需求,本文围绕超高速光传输系统及其关键技术展开相应的理论与实验研究,主要工作内容如下:1、在深入研究超高速Nyquist时分复用系统的过程中,论证了Nyquist形脉冲作为时分复用系统中信号承载脉冲的有效性,完成160 Gbaud QPSK传输实验平台的搭建,包括脉冲源的产生、高质量QPSK信号调制的实现、时分复用器的构造、相干接收机的调试等,完成了基于相干匹配采样和Gaussian采样解复用实验,并对比了二者的解复用性能。通过仿真详尽研究了相干匹配采样方案中相关参数对系统解复用性能的影响并阐明了机理。2、提出一种基于时域展宽辅助光采样的Nyquist时分复用信号的解复用方式,结合时空对偶性给出了完备的时域展宽器构建理论,通过仿真定性研究了可行性,构建的时域展宽器也成功应用于160 Gbaud信号的解复用实验,证明了该方案可有效降低采样脉冲的宽度,同时实现比传统方案更佳的解复用性能表现。在以Gaussian脉冲采样进行解复用时,该方案可将解复用脉冲宽度需求降低至10.4ps,基于该方案甚至可以利用信号基带速率的Nyquist形光脉冲（脉宽为12.4 ps）实现Nyquist时分复用系统的解复用操作。3、提出一种基于单个IQ调制器的Nyquist时分复用信号的解复用方案,仅通过置于接收端的单个IQ调制器产生准Nyquist形脉冲,无需任何频谱成形操作,在160 Gbaud Nyquist时分复用系统解复用实验中表现出比传统Gaussian采样更优的解复用性能,同脉宽（约4.5 ps）比较下,在BER为10-4时该方案对信号OSNR的需求表现出6.8 dB的降低。同时通过仿真周密研究了该方案中相关参数的性能影响分析及参数优化,此精简结构的解复用装置及实验和仿真中的相关结论为未来Nyquist时分复用系统的实用化提供了有效参考。4、深入研究了 Kramers-Kronig（KK）接收系统,细致论证了 KK接收系统中信号的CSPR、前置滤波方式、上采样率等相关参数对系统性能影响的机理,并探讨了实用化KK接收机中相关关键问题的解决。提出一种基于星座图概率成形的低CSPRKK接收方案,同时通过仿真和实验证明了该方案可有效降低KK系统中的CSPR,通过112 Gbit/s 240km单模光纤传输实验,进一步体现出该方案在对抗光纤非线性效应方面的优势。5、提出一种基于时域Talbot效应的全光信号加密/解密方案,给出了时域Talbot效应的详尽理论框架,通过在光域基于Talbot效应对PAM 4信号加密/解密的定性仿真成功验证了该方案的可行性,同时也通过仿真证明了该方案对光信号加密的可靠性。
张梦若[8]（2021）在《应用于模分复用系统的铌酸锂光波导器件研究》文中研究表明过去十几年来,用户对带宽的需求一直呈指数级增长,在未来很长的时间里,这种增长趋势会一直保持。作为电信基础设施的骨干技术,光纤通信技术的进步支撑着互联网和移动互联网业务的发展,但受限于熔融光纤的非线性效应,单模光纤传输容量的理论极限大约为100 Tb/s,近几年的实验结果表明,以单模光纤为传输媒介的通信系统的传输容量,已经越来越接近其理论极限,即将面临“带宽瓶颈”。在这种背景下,空分复用技术作为突破“带宽瓶颈”的重要技术方案之一,成为业内的研究热点。模分复用技术,通过开发空间模式作为独立的信道来传输光信号,是空分复用系统的重要组成部分,模分复用技术具有传输信息的成本低和能耗低等方面的优势,近十几年来,模分复用技术不断地发展进步,日趋成熟,以少模光纤或多芯-少模光纤为传输媒介的超大容量、长距离的模分复用光纤通信实验系统已经被报道验证。在已报道的模分复用光纤通信实验系统中,绝大多数只实现了无源的点到点通信,实际应用的光纤通信以光网络的形式呈现,未来的智能光网络应具有动态的可重构特性,应具备信道的开关路由和分插复用等功能,以方便网络的管理者进行信息管理和资源分配。为满足智能光网络的发展需求,需要发展可重构的模分复用光网络,需要开发具有可重构特性的光器件来实现不同模式信道的开关路由和分插复用,目前已报道的相关器件绝大多数为微机电型器件或热光型器件,这两种器件的响应速率为毫秒或微秒量级,速率较慢,相比之下,电光型器件的响应速率可达纳秒甚至皮秒量级,具备高速的优势,目前已报道的应用于可重构模分复用光网络的电光型器件较少,功能也不全面,因此开展相关研究以满足高速可重构模分复用光网络的发展需求具有重要意义。铌酸锂是一种成熟的电光材料,其物理和化学性质稳定、电光系数大、光吸收损耗低,基于铌酸锂材料的电光型器件的功耗较小,基于传统的钛扩散或退火质子交换工艺（APE）制作的铌酸锂光波导高速电光调制器、高速电光开关等器件已经获得非常成熟的商业应用。近年来,铌酸锂薄膜平台吸引了广泛的关注,铌酸锂薄膜光波导的芯层和包层之间的折射率差较大,光波导对光信号的束缚强,弯曲损耗小,可以实现高密度的单元器件集成,同时由于铌酸锂薄膜光波导的尺寸较小,可以设计间距较小的调制电极,电极施加的调制电场强度大,电光调制效率高,器件的驱动电压较小,已报道的铌酸锂薄膜光波导高速电光调制器、谐波频率转换器等器件,其性能参数相比传统的钛扩散或APE工艺制作的铌酸锂光波导器件具有极大的提升。在应用于可重构模分复用光网络的电光型器件方面,在作者进行相关研究之前,仅有一些基于APE工艺制作的铌酸锂光波导电光模式转换器被报道,这些器件只能实现模式之间的相互转换,不具备模式的开关路由、可重构分插复用等功能,以此为出发点,本论文围绕应用于可重构模分复用光网络的新型铌酸锂光波导电光型器件展开研究,在以下几个方面完成了创新性的研究工作:1.在APE工艺制作的铌酸锂光波导平台上,提出并验证了一种基于可调谐非对称定向耦合器的电光模式开关器件,实验验证了三个分立的器件,分别可以实现少模光纤中LP11a、LP11b和LP02模式的可重构分插复用,在1550纳米波长的插入损耗分别小于5.0 d B、4.0 d B和5.5 d B,模式相关性损耗分别小于0.9 d B、1.0 d B和1.5 d B,模间串扰分别小于-12.5 d B、-19.0 d B和-25.0 d B,在C波段范围内的模式耦合效率分别大于67%、40%和54%;并在此基础上,还制作了一个集成的三模电光模式开关器件,该器件能够同时实现少模光纤中LP11a和LP11b两个模式的可重构分插复用,在1550纳米波长的插入损耗小于9.0 d B,模式相关性损耗小于5.0 d B,模间串扰小于-16.0 d B,在C波段范围内的模式耦合效率超过了69%,该器件的开关响应时间为200纳秒到300纳秒,比微机电型器件或热光型器件要快出2到5个数量级;同时为了解决APE工艺容差较小的问题,提出了一项无源的后调谐技术,能够有效得补偿工艺误差造成的相位失配,提升器件的工作性能;此外还提出了一种宽带电光模式开关器件的设计方案。2.在键合工艺制作的埋入式铌酸锂光波导平台上,提出并验证了一种模斑转换器,该器件能够实现光纤模式和APE铌酸锂光波导模式之间相互转换,有效解决APE铌酸锂光波导和少模光纤之间的模式耦合问题;通过进一步将键合工艺、研磨抛光工艺和APE工艺相结合,提出了一种基于双层铌酸锂光波导垂直非对称定向耦合器的电光模式开关器件,所制作的两个垂直非对称定向耦合器分别实现了单模波导中的LP01模式和少模波导中的LP21b以及LP02模式之间的相互耦合,在C波段范围内,LP01和LP21b模式之间的耦合效率小于56%,LP01和LP02模式之间的耦合效率小于18%。3.在刻蚀工艺制作的铌酸锂薄膜光波导平台上,提出并验证了两种电光型器件,分别为基于级联马赫曾德尔干涉仪（MZI）的可重构双模模式复用器和解复用器,以及基于可调谐对称双模定向耦合器的电光模式开关,其中基于级联MZI的可重构双模模式复用器和解复用器,实现了TE11和TE21两个模式的可重构复用和解复用,在1550纳米波长的插入损耗小于14.5 d B,模式相关性损耗小于0.2 d B,模间串扰小于-16.9 d B,在C波段范围内的模式耦合效率大于98%,开关响应时间为20纳秒到30纳秒,比微机电型器件或热光型器件要快出3到6个数量级;而基于可调谐对称双模定向耦合器的电光模式开关器件,实现了TE21模式的可重构分插复用,在1550纳米波长的插入损耗小于16.6 d B,模式相关性损耗小于4.2d B,模间串扰小于-30.0 d B,在C波段范围的模式耦合效率大于65%。实验结果表明,所制作的铌酸锂薄膜光波导器件具有器件尺寸小、响应速率快、电光调制效率高、波长带宽大等方面的优势。
郑其进[9]（2021）在《高线性度射频驱动放大器的研究与设计》文中研究指明随着社会的的发展,远程医疗、网络直播、智慧工业、物联网等发展应用给移动网络带来了新的机遇与挑战。要从根本上消除人民群众对于移动互联网日益扩大的数据需求和有限的通信设备数据处理能力之间的矛盾,最好的途径就是利用宽带高频信号来进行移动通信,自然也促进了5G通信的快速发展。通常把拥有高增益、高线性度、良好驻波系数的驱动放大器作为功率放大器的前级,把系统中的小功率信号进行放大后驱动末级功率放大器,才能保证末级功率放大器输出足够高的功率。在通信系统中,高线性度驱动放大器在同样输出功率下具有更小的非线性失真,所以设计高线性度、宽带、高功率、优良稳定性的增益模块具有重要的现实意义。首先,本文阐述了不同材料不同工作特性的晶体管工艺,随后介绍了放大器的一些基础理论,并结合理论对常用的的电路构架进行详细的分析。最终采用不同的电路构架,设计了两款基于Ga As HBT工艺面向不同应用的Sub 6G驱动放大器。针对基站高功率应用,采用功率处理能力强的共射放大电路,结合提高线性度的有源偏置电路,最终设计了一款高线性度、中等增益的驱动放大器。接下来设计了一款面向移动射频终端,具有高增益、宽频带、低功耗、优良线性度的驱动放大器。为了满足增益需求,选取达林顿复合管作为放大电路,同时为克服传统偏置电路静态工作点不稳定问题,设计并优化了具有低环境敏感度的自适应有源偏置电路。本设计采用ADS软件,对电路原理图进行设计仿真并优化,绘制版图并作EM仿真,最终进行流片验证。芯片实测结果表明两款放大器均能满足设计指标,高线性度放大器输出P1dB在26dBm以上,输出OIP3在40dBm以上,驻波系数小于2。高增益放大器输出OIP3在29.5dBm以上,增益全频带大于19dB,通过高低温环境下测试结果来看,本设计采用的有源偏置电路起到明显的作用。通过对两款放大器的设计我们认识到,射频电路的设计同样满足模拟八边形法则,怎么进行性能指标的取舍平衡至关重要。
孟亚洁,武林[10]（2021）在《信息通信技术发展趋势展望》文中研究说明2020年是极不平凡的一年,突如其来的新冠肺炎疫情给全球的政治经济带来了巨大的危机与挑战。我国在中国共产党的正确领导下,充分发挥制度优势,将涓滴之力汇聚成磅礴伟力,构筑起守护生命的铜墙铁壁,在短时间内控制住了疫情蔓延,在全面落细落实疫情防控措施的基础上,组织企业复工复产,在全球经济低迷的情况下,成为全球唯一保持正增长的主要经济体。
二、宽带与移动 突破通信的极限（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、宽带与移动 突破通信的极限（论文提纲范文）
（1）全角度人工周期结构理论及其电磁屏蔽应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 英汉短语中英文对照 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 频率选择表面角度稳定性研究现状 |
| 1.2.2 多频带频率选择表面结构角度稳定性研究现状 |
| 1.2.3 Ka波段高频宽角宽带频率选择表面研究现状 |
| 1.3 频率选择表面在电磁兼容设计中的技术瓶颈与挑战 |
| 1.4 本文主要研究内容及组织结构 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 组织结构 |
| 第2章 频率选择表面的基本原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 频率选择表面的工作机理 |
| 2.2.1 基于电子运动理论的微观分析 |
| 2.2.2 基于Floquet定理的FSS滤波特性分析 |
| 2.3 频率选择表面的分析方法 |
| 2.3.1 模匹配法 |
| 2.3.2 等效电路法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 强耦合型频率选择表面与结构设计研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 强耦合型频率选择表面的概念和工作原理 |
| 3.2.1 SC-FSS概念模型 |
| 3.2.2 SC-FSS的工作原理 |
| 3.2.3 SC-FSS在结构小型化上的优势 |
| 3.3 全角度双极化不敏感带阻型SC-FSS结构 |
| 3.3.1 结构描述和工作原理分析 |
| 3.3.2 测试结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章S波段全角度稳定的超小型化天线罩研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全角度单极化稳定的高性能天线罩研究 |
| 4.2.1 结构设计与仿真分析 |
| 4.2.2 工作机理与等效电路分析 |
| 4.3 TM模式下通带FSS结构角度稳定性研究 |
| 4.4 全角度双极化稳定的超小型化天线罩研究 |
| 4.4.1 结构描述与仿真分析 |
| 4.4.2 等效电路模型搭建与工作机理分析 |
| 4.4.3 测试与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章S波段全角度稳定的多频带天线罩研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 全角度稳定的高选择性双阻带型天线罩研究 |
| 5.2.1 结构设计 |
| 5.2.2 工作原理 |
| 5.2.3 仿真结果 |
| 5.3 全角度稳定的双通带天线罩研究 |
| 5.3.1 结构描述 |
| 5.3.2 工作原理及仿真分析 |
| 5.3.3 测试与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 Ka波段宽角宽带高性能天线罩研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 准全角稳定的高选择性高频天线罩 |
| 6.2.1 结构设计 |
| 6.2.2 工作原理及等效电路分析 |
| 6.2.3 仿真结果 |
| 6.3 宽角宽带高频段高性能天线罩研究 |
| 6.3.1 结构设计与全波仿真分析 |
| 6.3.2 工作原理与等效电路分析 |
| 6.3.3 测试与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结与创新 |
| 7.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
（2）基于概率成形的新型编码调制关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 光纤通信系统研究现状 |
| 1.2.2 基于概率成形的编码调制技术研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及创新点 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 参考文献 |
| 第二章 光纤通信系统中的编码调制基础理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 光纤通信系统概述 |
| 2.2.1 IMDD系统 |
| 2.2.2 相干光通信系统 |
| 2.2.3 IMDD系统与相干光通信系统的比较 |
| 2.3 编码调制技术 |
| 2.3.1 IMDD系统中的先进调制技术 |
| 2.3.2 相干光通信系统中的先进调制技术 |
| 2.4 星座成形技术 |
| 2.4.1 概率成形技术 |
| 2.4.2 几何成形技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 非均匀分布概率成形信号的产生方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 恒定成分分布匹配器 |
| 3.3 基于符号分类的多子集分区映射概率成形信号产生方法 |
| 3.3.1 方法原理 |
| 3.3.2 实验验证与结果分析 |
| 3.4 基于霍夫曼编码的比特交织多载波概率成形信号产生方法 |
| 3.4.1 方法原理 |
| 3.4.2 仿真验证与结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 星座几何概率混合成形技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 星座增益指数 |
| 4.3 基于类蜂巢型判决区域设计的二维星座混合成形方案 |
| 4.3.1 方案原理 |
| 4.3.2 实验验证与结果分析 |
| 4.4 基于正四面体基元设计的三维星座混合成形方案 |
| 4.4.1 方案原理 |
| 4.4.2 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于混沌加密的概率成形安全机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 混沌加密基础理论 |
| 5.3 基于两级球形星座掩蔽的3D-CAP-PON系统 |
| 5.3.1 系统原理 |
| 5.3.2 实验验证与结果分析 |
| 5.4 基于混沌CCDM的PS-OFDM-PON系统 |
| 5.4.1 系统原理 |
| 5.4.2 实验验证与结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来相关工作展望 |
| 缩略语 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和申请专利目录 |
（3）人工微结构超表面的光场调控物理及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 超构表面光场调控机制 |
| 1.2.1 几何相位 |
| 1.2.2 共振相位 |
| 1.2.3 超构表面的偏振调控 |
| 1.3 超构表面与超构透镜研究进展 |
| 1.3.1 高NA单色像差修正超构透镜 |
| 1.3.2 宽带消色差超构透镜 |
| 1.3.3 基于超构表面的光学涡旋产生和探测 |
| 1.3.4 超构光子学器件及其展望 |
| 1.4 本论文研究内容及章节安排 |
| 第2章 超构表面的电磁仿真设计和实验加工 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电磁场仿真计算 |
| 2.2.1 时域有限差分算法 |
| 2.2.2 衍射积分和有限元法 |
| 2.3 从相位梯度超构表面到超构透镜聚焦 |
| 2.4 超构表面设计原理 |
| 2.5 超构表面的实验加工流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 偏振不敏感超构表面的聚焦光学涡旋产生和探测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 超构单元的结构优化 |
| 3.3 共轴聚焦光学涡旋(FOV)的产生 |
| 3.4 FOV超构表面偏振不敏感性能表征 |
| 3.5 艾里聚焦光学涡旋(AFAOV)的产生 |
| 3.6 聚焦光学涡旋的探测 |
| 3.7 多通道聚焦光学涡旋(MFOV)的产生和探测 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 中波红外偏振调控宽带消色差超构表面器件 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 偏振调控宽带消色差超构器件设计原理 |
| 4.2.1 偏振调控宽带消色差超构器件模型构建 |
| 4.2.2 全硅双折射超构单元的透射谱表征 |
| 4.3 BAPCM和CPCM的宽带性能表征及对比 |
| 4.4 偏振调控宽带消色差超构器件的实验表征 |
| 4.4.1 偏振调控宽带消色差聚焦光学涡旋(BAFOV) |
| 4.4.2 离轴双焦点宽带消色差聚焦分束器(BAFS) |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 中波红外宽带消色差超构透镜 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 宽带消色差超构透镜设计原理 |
| 5.3 宽带消色差偏振敏感变焦超构透镜(BAPVM) |
| 5.4 宽带消色差偏振不敏超构透镜(BAPIM) |
| 5.5 宽带消色差聚焦光学涡旋(BAFOV) |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 高效波长色散调控超构表面 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 超构透镜波长色散操控原理 |
| 6.3 超构单元光学响应参数库构建 |
| 6.4 中波红外宽带消色差超构透镜(MWIR-BAM) |
| 6.5 多波长离轴消色差聚焦超构透镜 |
| 6.6 波长调控消色差聚焦光学涡旋(WAFOV)的产生 |
| 6.7 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 研究工作总结 |
| 7.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）新型表面等离激元探针在量子光学中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 表面等离激元 |
| 1.1.1 表面等离激元的研究契机 |
| 1.1.2 表面等离激元简介 |
| 1.1.3 表面等离激元的色散关系和特征长度 |
| 1.1.4 量子表面等离激元 |
| 1.2 近场光学扫描显微镜 |
| 1.2.1 光学衍射极限 |
| 1.2.2 近场光学扫描显微镜的发展 |
| 1.3 近场光学探针 |
| 1.3.1 近场光学探针基本分类 |
| 1.3.2 新颖近场光学探针 |
| 1.4 表面等离激元在近场光学中的应用 |
| 1.4.1 表面等离激元在纳米识别术的应用 |
| 1.4.2 表面等离激元在矢量光场探测的应用 |
| 1.4.3 表面等离激元探针调制发光点 |
| 1.5 论文基本框架 |
| 第2章 光纤锥-银纳米线杂化近场探针的设计和制备 |
| 2.1 反馈系统的选择 |
| 2.2 表面等离激元载体的选择 |
| 2.3 光纤锥的选择 |
| 2.3.1 机械研磨法 |
| 2.3.2 化学腐蚀法 |
| 2.3.3 熔融拉伸法 |
| 2.4 探针制备过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 光纤锥-银纳米线杂化近场探针的模式控制 |
| 3.1 背景介绍 |
| 3.1.1 光纤锥模式和银纳米线模式 |
| 3.1.2 银纳米线不同模式的应用和研究 |
| 3.2 探针基本导光性质检测 |
| 3.3 实验设计和实验装置 |
| 3.4 数值模拟 |
| 3.5 实验结果和分析 |
| 3.6 本章总结 |
| 第4章 表面等离激元探针与单光子发射点的相互作用 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.1.1 单光子源 |
| 4.1.2 HBT测量 |
| 4.1.3 常用的调制单光子源方法 |
| 4.2 表面等离激元探针收集和调控单量子点 |
| 4.2.1 量子点简介 |
| 4.2.2 实验装置和量子点基本性质表征 |
| 4.2.3 实验结果 |
| 4.2.4 数值模拟 |
| 4.2.5 本节小结 |
| 4.3 表面等离激元探针对不同偏振单光子源的调控 |
| 4.3.1 数值模拟 |
| 4.3.2 实验结果和分析 |
| 4.3.3 本节小结 |
| 4.4 本章总结 |
| 第5章 光纤锥-银纳米线探针提高成像质量的研究 |
| 5.1 提高成像灵敏度的研究 |
| 5.1.1 理论介绍 |
| 5.1.2 实验结果 |
| 5.1.3 本节小结 |
| 5.2 提高成像分辨率的研究 |
| 5.2.1 探针激发模式 |
| 5.2.2 探针收集模式 |
| 5.2.3 其他因素的影响 |
| 5.3 本章总结 |
| 第6章 薄膜铌酸锂二次谐波的高效增益 |
| 6.1 背景介绍 |
| 6.2 结构设计和样品制备 |
| 6.3 不同参数影响 |
| 6.4 实验结果 |
| 6.4.1 二次谐波增益测量 |
| 6.4.2 偏振依赖关系及二倍频转换效率测量 |
| 6.5 本章总结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（6）基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景 |
| 1.2 基于瑞利散射的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.1 基于光时域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.2.2 基于光频域反射计的分布式光纤传感研究进展 |
| 1.3 本论文研究意义与章节安排 |
| 1.3.1 本论文的研究意义 |
| 1.3.2 本论文的章节安排 |
| 第二章 基于瑞利散射的分布式光纤传感基本原理 |
| 2.1 光纤中的瑞利散射 |
| 2.2 光纤背向瑞利散射的统计特性 |
| 2.3 基于瑞利散射的分布式光纤传感系统传感原理 |
| 2.3.1 基于OTDR的分布式传感系统基本原理 |
| 2.3.2 基于OFDR的分布传感系统基本原理 |
| 2.4 基于瑞利散射的光纤分布式传感系统数值模型 |
| 2.4.1 光纤的离散化数值模型 |
| 2.4.2 瑞利散射光场叠加模型 |
| 2.4.3 仿真结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于正负频复用的相位敏感型光时域反射计 |
| 3.1 基于幅度预失真的高性能调制信号产生技术 |
| 3.1.1 幅度预失真调制原理 |
| 3.1.2 基于幅度预失真调制的信号测试 |
| 3.2 正负频复用的基础理论及原理性验证 |
| 3.2.1 正负频复用的基础理论 |
| 3.2.2 正负频信号产生的方法及仿真验证 |
| 3.2.3 在Φ-OTDR中使用正负频复用 |
| 3.2.4 原理性验证实验及噪声分析 |
| 3.3 基于正负频复用的长距离Φ-OTDR传感 |
| 3.3.1 正负频复用和频分复用结合 |
| 3.3.2 实验装置及实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于瑞利散射图样解调的相干光时域反射计 |
| 4.1 瑞利散射图样解调COTDR性能定量分析 |
| 4.1.1 COTDR传感系统最小可测应变定量分析 |
| 4.1.2 测量摆率定量分析 |
| 4.2 基于脉冲压缩的相干光时域反射计 |
| 4.2.1 基于脉冲压缩的相干光时域原理 |
| 4.2.2 脉冲压缩COTDR传感系统实验结果 |
| 4.3 基于子啁啾脉冲提取的相干光时域反射计 |
| 4.3.1 子啁啾提取脉冲算法原理 |
| 4.3.2 定量解调算法的优化 |
| 4.3.3 实验性能分析及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于瑞利散射图样解调的相干光频域反射计 |
| 5.1 相干探测OTDR传感系统信号时频关系分析 |
| 5.2 光频域反射计系统中瑞利散射图样的获取方法 |
| 5.3 时域子啁啾脉冲提取算法原理 |
| 5.4 动态应变传感实验 |
| 5.4.1 大带宽扫频信号的产生方法 |
| 5.4.2 实验装置及结果 |
| 5.5 准静态应变传感实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（7）面向超高速光传输的信号处理技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 超高速光传输系统研究背景及发展趋势 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 关键技术及发展趋势 |
| 1.2 高速Nyquist时分复用技术的研究现状与关键问题 |
| 1.2.1 高速Nyquist时分复用传输系统的研究现状 |
| 1.2.2 高速Nyquist时分复用面临的关键问题 |
| 1.3 Kramers-Kronig接收技术的研究现状与关键问题 |
| 1.3.1 Kramers-Kronig接收系统的研究现状 |
| 1.3.2 Kramers-Kronig接收技术面临的关键问题 |
| 1.4 本文主要工作与结构 |
| 第二章 超高速Nyquist光时分复用信号的发送与接收理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Nyquist OTDM技术原理 |
| 2.2.1 正交时分复用技术 |
| 2.2.2 Nyquist OTDM与光OFDM的对偶性 |
| 2.3 超短Nyquist脉冲生成原理 |
| 2.3.1 Nyquist脉冲的时频特性 |
| 2.3.2 频谱成形法产生Nyquist脉冲的机理 |
| 2.4 Nyquist OTDM信号单支路收发原理 |
| 2.4.1 调制技术 |
| 2.4.2 相干解调技术 |
| 2.4.3 数字信号处理技术 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 超高速Nyquist光时分复用系统解复用技术研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于相干匹配采样的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.2.1 相干匹配采样解复用原理 |
| 3.2.2 相干匹配采样解复用方案中相关参数对解复用性能的影响 |
| 3.2.3 160 Gbaud Nyquist OTDM信号相干匹配采样解复用实验研究 |
| 3.3 基于单个IQ调制器的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.3.1 单个IQ调制器产生准Nyquist脉冲解复用原理与仿真 |
| 3.3.2 单个IQ调制器对160 Gbaud Nyquist OTDM信号解复用实验 |
| 3.4 基于时域展宽辅助的Nyquist OTDM解复用技术 |
| 3.4.1 时空对偶性与Nyquist OTDM信号时域展宽原理 |
| 3.4.2 160 Gbaud Nyquist OTDM信号时域展宽辅助解复用实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 Kramers-Kronig接收技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Kramers-Kronig接收机的数学模型与结构 |
| 4.3 Kramers-Kronig接收机的性能分析及验证 |
| 4.3.1 信号的载波功率比(CSPR)对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.3.2 接收机上采样率对KK接收机的性能影响分析 |
| 4.4 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收技术 |
| 4.4.1 方案原理与仿真分析 |
| 4.4.2 基于星座图概率成型的低CSPR KK接收实验与仿真研究 |
| 4.4.3 实验验证与结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于时域Talbot效应的全光信号加密技术 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Talbot效应理论 |
| 5.2.1 空间Talbot效应原理 |
| 5.2.2 时域Talbot效应原理及实现 |
| 5.3 基于时域Talbot效应的PAM 4信号加密/解密仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 成果总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略语表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间论文成果与科研项目 |
（8）应用于模分复用系统的铌酸锂光波导器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 无源模式复用器/解复用器的研究现状 |
| 1.2.1 块状光学模式复用器/解复用器 |
| 1.2.2 光纤模式复用器/解复用器 |
| 1.2.3 集成光波导模式复用器/解复用器 |
| 1.3 可重构MDM光网络的研究现状 |
| 1.4 电光有源模式调控器件 |
| 1.5 论文的工作内容和章节安排 |
| 第二章 理论分析和制作工艺 |
| 2.1 铌酸锂光波导 |
| 2.1.1 退火质子交换工艺 |
| 2.1.2 折射率分布的函数表征 |
| 2.2 LNOI光波导 |
| 2.2.1 制作工艺 |
| 2.2.2 LNOI薄膜光波导的表征 |
| 2.3 2×2 定向耦合器结构 |
| 2.4 LN晶体的色散和电光系数的波长依赖关系 |
| 2.5 电光调制效率 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于APE-LN光波导非对称定向耦合器的电光模式开关器件研究 |
| 3.1 三维LN光波导结构 |
| 3.2 APE-LN光波导3D-ADC |
| 3.3 电光模式开关 |
| 3.3.1 相位匹配条件 |
| 3.3.2 无源后调谐技术 |
| 3.3.3 仿真分析 |
| 3.4 实验制作和测试 |
| 3.4.1 LP_(01)-LP_(11a)模式开关 |
| 3.4.2 LP_(01)-LP_(11b)模式开关 |
| 3.4.3 LP_(01)-LP_(02)模式开关 |
| 3.5 集成三模电光模式开关 |
| 3.5.1 LP_(01)-LP_(11a)模式开关 |
| 3.5.2 LP_(01)-LP_(11b)模式开关 |
| 3.5.3 模间串扰 |
| 3.5.4 开关响应时间 |
| 3.6 工作性能参数 |
| 3.7 宽带电光模式开关的设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于键合工艺制作的埋入式LN光波导在MDM系统的应用研究 |
| 4.1 FMF和 APE-LN光波导对接 |
| 4.2 基于键合工艺的模斑转换器 |
| 4.2.1 键合工艺 |
| 4.2.2 实验制作与测试 |
| 4.3 基于双层LN光波导垂直ADC的模式开关 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于LNOI光波导的电光模式调控器件 |
| 5.1 铌酸锂薄膜光波导平台 |
| 5.2 基于级联MZI结构的电光可重构双模模式MUX/DMUX |
| 5.2.1 结构和功能 |
| 5.2.2 仿真分析 |
| 5.2.3 实验制作和测试 |
| 5.3 基于对称双模DC的电光模式开关 |
| 5.3.1 结构和功能 |
| 5.3.2 仿真分析 |
| 5.3.3 实验制作和测试 |
| 5.4 LNOI和 APE-LN光波导器件的比较 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 不足和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（9）高线性度射频驱动放大器的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 射频驱动放大器研究历史与发展现状 |
| 1.3 本文的主要贡献与创新 |
| 1.4 本论文的结构安排 |
| 第二章 放大器基本理论 |
| 2.1 MMIC基本理论 |
| 2.1.1 MMIC有源器件 |
| 2.1.2 MMIC无源器件 |
| 2.2 放大器基本理论 |
| 2.2.1 二端口网络S参数 |
| 2.2.2 驱动放大器的分类 |
| 2.2.3 驱动放大器主要参数指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 驱动放大器的设计流程 |
| 3.1 驱动放大器设计步骤 |
| 3.2 器件工艺选择 |
| 3.2.1 有源器件 |
| 3.2.2 无源器件 |
| 3.3 驱动放大器组成结构 |
| 3.4 驱动放大器一般拓扑结构 |
| 3.4.1 基本共源结构 |
| 3.4.2 基本共栅组态 |
| 3.4.3 基本共漏组态 |
| 3.4.4 共源共栅结构 |
| 3.4.5 达林顿结构 |
| 3.5 偏置电路 |
| 3.6 稳定性设计 |
| 3.7 匹配网络 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 基于GaAs工艺的高功率放大器设计 |
| 4.1 电路结构和设计指标 |
| 4.2 晶体管与电路结构 |
| 4.2.1 放大电路选择 |
| 4.2.2 放大器偏置电路 |
| 4.3 电路原理图仿真 |
| 4.3.1 晶体管的选择 |
| 4.3.2 电路整体架构设计 |
| 4.3.3 匹配电路设计 |
| 4.3.4 原理图仿真结果 |
| 4.4 版图仿真及布局 |
| 4.5 芯片测试与结果分析 |
| 4.5.1 芯片实物分析 |
| 4.5.2 驱动放大器偏置电路测试 |
| 4.5.3 小信号性能测试 |
| 4.5.4 大信号性能测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于GaAs工艺的高增益放大器设计 |
| 5.1 设计指标要求 |
| 5.2 晶体管与电路结构 |
| 5.2.1 电路结构选择 |
| 5.2.2 放大电路晶体管选取 |
| 5.2.3 偏置电路选择 |
| 5.3 电路原理图版图联合仿真 |
| 5.4 芯片测试 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（10）信息通信技术发展趋势展望（论文提纲范文）
| 信息通信技术发展趋势 |
| 基础理论研究进度加快 |
| 新技术新业态层出不穷 |
| 新兴前沿交叉领域开拓部署 |
| 空天地一体化成为重要趋势 |
| 技术趋势预判 |
| 全频谱通信 |
| 卫星互联网 |
| 先进计算 |
| 下一代无线通信 |
| 信号处理技术 |
| 网络空间安全 |
| 智能网络 |
| 相关意见和建议 |
| 加大基础研究投入 |
| 研究坚持需求导向 |
| 加快交叉学科布局 |
四、宽带与移动 突破通信的极限（论文参考文献）
- [1]全角度人工周期结构理论及其电磁屏蔽应用研究[D]. 李天武. 浙江大学, 2021(01)
- [2]基于概率成形的新型编码调制关键技术研究[D]. 任建新. 北京邮电大学, 2021(01)
- [3]人工微结构超表面的光场调控物理及其应用[D]. 欧凯. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [4]后香农时代ICT领域的十大挑战问题[J]. 徐文伟,张弓,白铂,艾超,吴瑾. 中国科学:数学, 2021(07)
- [5]新型表面等离激元探针在量子光学中的应用[D]. 吴赟琨. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]基于时频压缩的高性能瑞利散射型光纤分布式传感研究[D]. 熊吉. 电子科技大学, 2021
- [7]面向超高速光传输的信号处理技术研究[D]. 岳磊. 北京邮电大学, 2021(01)
- [8]应用于模分复用系统的铌酸锂光波导器件研究[D]. 张梦若. 电子科技大学, 2021(01)
- [9]高线性度射频驱动放大器的研究与设计[D]. 郑其进. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]信息通信技术发展趋势展望[J]. 孟亚洁,武林. 中国电信业, 2021(02)