一种基于弱导环形结构光纤的模式复用通信系统及方法

    公开(公告)号:CN109194439A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811031627.8

    申请日:2018-09-05

    Inventor: 王健 陈诗 李树辉

    Abstract: 本发明公开了一种基于弱导环形结构光纤的模式复用通信系统及方法,通过多通道模式复用器实现多通道高斯模式到弱导环形结构光纤中不同模式的转换和复用,通过多通道模式解复用器实现多通道弱导环形结构光纤中不同模式到高斯模式的转换和解复用,通过MIMO-DSP减轻光纤中模群内部模式串扰的影响。本发明直接利用弱导环形结构光纤中的分为不同模群的径向一阶模式作为数据信息载体,将多个不同模群中的模式在弱导环形结构光纤中进行模群间低串扰复用和模群内小规模多进多出数字信号处理辅助复用传输,可以支持多通道数目的弱导环形结构光纤模式复用通信,兼容现有单模光纤通信,有效提高通信容量和频谱效率同时降低MIMO-DSP复杂度。

    一种弱导环形结构光纤
    2.
    发明公开

    公开(公告)号:CN106950644A

    公开(公告)日:2017-07-14

    申请号:CN201710304066.3

    申请日:2017-05-03

    Inventor: 王健 陈诗 李树辉

    CPC classification number: G02B6/02 G02B6/028

    Abstract: 本发明公开了一种弱导环形结构光纤,包括环形纤芯、中心区域和包层;环形纤芯为阶跃或渐变型折射率分布,内外侧可辅助低折射率环形沟槽。环形纤芯与包层/中心区域折射率差均不超过1%。环形沟槽与包层/中心区域折射率差均不超过‑1%。该弱导环形结构光纤仅支持多通道径向一阶模式且分为不同模群。除前两个模群,其余模群均具有大折射率差,可以前两个模群组合后6x6多进多出数字信号处理辅助复用,其余每个模群内4x4 MIMO‑DSP辅助复用,即模群间低串扰复用和模群内小规模MIMO‑DSP辅助复用相结合,具有可扩展性。模式基可以是线偏振/光涡旋/本征模式。同时,具有C+L波段宽带特性,可与波分复用结合有效提高通信容量,兼容现有成熟光纤工艺,可降低损耗。

    一种弱导环形结构光纤
    3.
    发明授权

    公开(公告)号:CN106950644B

    公开(公告)日:2019-07-23

    申请号:CN201710304066.3

    申请日:2017-05-03

    Inventor: 王健 陈诗 李树辉

    Abstract: 本发明公开了一种弱导环形结构光纤,包括环形纤芯、中心区域和包层;环形纤芯为阶跃或渐变型折射率分布,内外侧可辅助低折射率环形沟槽。环形纤芯与包层/中心区域折射率差均不超过1%。环形沟槽与包层/中心区域折射率差均不超过‑1%。该弱导环形结构光纤仅支持多通道径向一阶模式且分为不同模群。除前两个模群,其余模群均具有大折射率差,可以前两个模群组合后6x6多进多出数字信号处理辅助复用,其余每个模群内4x4 MIMO‑DSP辅助复用,即模群间低串扰复用和模群内小规模MIMO‑DSP辅助复用相结合,具有可扩展性。模式基可以是线偏振/光涡旋/本征模式。同时,具有C+L波段宽带特性,可与波分复用结合有效提高通信容量,兼容现有成熟光纤工艺,可降低损耗。

    一种光纤型宽带光涡旋转换器

    公开(公告)号:CN108089267A

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201711246428.4

    申请日:2017-12-01

    Abstract: 本发明公开了一种光纤型宽带光涡旋转换器;该转换器包括单模光纤、作用在单模光纤的偏振控制器、多模光纤、作用在多模光纤的偏振控制器,放置在多模光纤输出端的起偏器。通过单模光纤输出端与多模光纤输入端构成的非对称连接激发光涡旋模式。光涡旋模式的阶数可以通过控制偏振控制器进行灵活调控;通过对偏振控制器与起偏器工作状态的联合调解,可以滤除残存的非光涡旋成分,提升光涡旋模式纯度。转换器不具有限制带宽的结构,因此工作带宽大。本发明可以利用非对称熔接和非对称粘贴实现,加工工艺简单。相比于传统光涡旋转换器件,本发明明显降低了加工难度与成本、提升了器件的工作带宽,具有广泛的应用前景。

    一种全光纤型超分辨成像方法与装置

    公开(公告)号:CN108680548A

    公开(公告)日:2018-10-19

    申请号:CN201810469073.3

    申请日:2018-05-16

    Inventor: 李树辉 徐哲 王健

    Abstract: 本发明公开一种全光纤型超分辨成像方法及装置,包括:将激发光和高斯损耗光合束并通过光涡旋光纤传输到光栅型光纤光涡旋转换器;利用光栅型光纤光涡旋转换器从所述合束中将所述高斯损耗光转换为光涡旋损耗光,且不改变所述激发光的空间分布;通过光纤微透镜使得所述光涡旋损耗光和激发光聚焦到样品上;通过控制所述激发光和高斯损耗光的光强,获得小于衍射极限的荧光激发;通过所述光纤微透镜收集被激发的荧光;通过探测所述样品不同位置对应的被激发的荧光的光强得到所述样品的超分辨率图像。本发明提高现有STED超分辨成像器件的灵活性与集成度,使之能够适用于微小尺度的内窥超分辨成像。

    一种对太阳能聚光器光斑形状的测试方法及测试平台

    公开(公告)号:CN103822772A

    公开(公告)日:2014-05-28

    申请号:CN201410086953.4

    申请日:2014-03-11

    Abstract: 本发明提供了一种对太阳能聚光器光斑形状的测试方法,首先利用模拟点光源来产生垂直入射到太阳能聚光镜上的光线,然后使用图像检测技术来获取接收器上的汇聚光的位置和形状等几何信息,并在计算机上进行重建和识别,再利用带伺服步进电机的电动导轨将固定在导轨上的模拟点光源沿太阳能聚光镜外径平行移动,每移动一步后,重新构建并存储汇聚光的位置和形状,模拟点光源移动一周后,测试软件自动分析出接收器上光斑形状和位置,从而得到精确的收光形状。本发明还提供了一种对太阳能聚光器光斑形状的测试平台。本发明可以直接测量聚光后的实际光斑尺寸,而且得到的光斑尺寸精度高,并且测试过程自动化,从而测试效率高。

    一种散斑光束传感方法
    7.
    发明公开

    公开(公告)号:CN120084447A

    公开(公告)日:2025-06-03

    申请号:CN202510392380.6

    申请日:2025-03-31

    Inventor: 李树辉 李蓉

    Abstract: 本发明公开了一种散斑光束传感方法,属于光学传感领域。基于相位恢复算法可以从光束的四波剪切干涉图计算获得光束的波前信息。然而,传统相位恢复算法难以处理含有光学奇异点的光束,例如散斑光束。本发明提出,将散斑光束的四波剪切干涉图送入卷积神经网络进行训练学习,进而实现对散斑光束的强度和相位测量。本发明实现了对相位奇点等突变光场的探测,进一步拓宽了四波剪切干涉法在波前传感领域的应用范围。

    一种全光纤型超分辨成像方法与装置

    公开(公告)号:CN108680548B

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201810469073.3

    申请日:2018-05-16

    Inventor: 李树辉 徐哲 王健

    Abstract: 本发明公开一种全光纤型超分辨成像方法及装置,包括:将激发光和高斯损耗光合束并通过光涡旋光纤传输到光栅型光纤光涡旋转换器;利用光栅型光纤光涡旋转换器从所述合束中将所述高斯损耗光转换为光涡旋损耗光,且不改变所述激发光的空间分布;通过光纤微透镜使得所述光涡旋损耗光和激发光聚焦到样品上;通过控制所述激发光和高斯损耗光的光强,获得小于衍射极限的荧光激发;通过所述光纤微透镜收集被激发的荧光;通过探测所述样品不同位置对应的被激发的荧光的光强得到所述样品的超分辨率图像。本发明提高现有STED超分辨成像器件的灵活性与集成度,使之能够适用于微小尺度的内窥超分辨成像。

    一种光纤型宽带光涡旋转换器

    公开(公告)号:CN108089267B

    公开(公告)日:2019-08-30

    申请号:CN201711246428.4

    申请日:2017-12-01

    Abstract: 本发明公开了一种光纤型宽带光涡旋转换器;该转换器包括单模光纤、作用在单模光纤的偏振控制器、多模光纤、作用在多模光纤的偏振控制器,放置在多模光纤输出端的起偏器。通过单模光纤输出端与多模光纤输入端构成的非对称连接激发光涡旋模式。光涡旋模式的阶数可以通过控制偏振控制器进行灵活调控;通过对偏振控制器与起偏器工作状态的联合调解,可以滤除残存的非光涡旋成分,提升光涡旋模式纯度。转换器不具有限制带宽的结构,因此工作带宽大。本发明可以利用非对称熔接和非对称粘贴实现,加工工艺简单。相比于传统光涡旋转换器件,本发明明显降低了加工难度与成本、提升了器件的工作带宽,具有广泛的应用前景。

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