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信息技術研究生論壇
場次一、
時間：2022年12月26日（星期一）9:00-12:00
地點：澳门太阳集团9728网站509實驗室
報告題目一：相幹接收機時鐘恢複算法
報告人：王乾名
報告簡介：數字相幹檢測已成為高速光通信的一個重要發展方向，它結合數字信号處理，具有高接收靈敏度、高頻譜效率等優勢。數字相幹光檢測中，由于在對光電轉換後的電信号采樣時，采樣時鐘與發送信号時鐘總存在一定的偏移，以及光纖傳輸信道中色散等影響，導緻傳輸信号波形失真。即使通過色散補償後，仍然存在一定程度的色散殘留，這些殘餘色散仍會使信号産生畸變。由于色散和時鐘噪聲相互作用引起信号時鐘的抖動，導緻位同步不準确，影響了整個數字接收系統性能，這就要求位同步在一定程度上能抵抗殘留色散和時鐘偏差對信号的影響，并且能夠準确判斷最佳抽樣判決時刻。
報告題目二：用于連接塑料光纖的聚合物光學1x2和1x4分光器的設計和制造
報告人：林琮凱
報告簡介：在高速短距離光互連系統中，多模光波導被最廣泛的利用，如目前商用的1mm标準塑料光纖。且由于塑料光纖具有如高靈活性、低重量、抗電磁幹擾和易于安裝等特點，使得塑料光纖已經被用于各種應用中，如應用于汽車行業的多媒體傳輸系統、光學傳感器網絡、短距離的家庭或辦公室網絡、光學傳感器和各種藝術照明或裝飾系統中。而為了挖掘塑料光纖更多的應用潛力，需要開發出其他與1mm塑料光纖相匹配的新型光子結構。比如對于光信号的分配，其最重要的光學無源元件是分光器，用于将光信号分别分配或組合到多個輸入或輸出端口。但是目前對于分光器的制造在成本和快速生産上仍然具有挑戰性。因此，開發出高效和能實現大規模生産分光器的制造方法是很有前景的。這裡我們将報告基于光固化3D打印技術來設計和制造1x2和1x4分光器，其中使用紫外光固化聚合物作為芯層材料。我們的制造方案具有成本低，能快速大規模生産。
報告題目三： 光學相控陣（OPA）波束控制技術
報告人：鄧冶
報告簡介：目前高度集成OPA在實際應用中還處于起步階段，在設計和工藝上還存在很多問題，大大限制了其商業化和适用化，比如工藝誤差會導緻OPA的天線波導與實際設計存在偏差，導緻波導産生幅度差和相位差。這樣就會造成波束實際掃描角度與配置電壓（或電流）與理論值不一緻問題。因此，OPA在使用前需要通過全局優化算法精确尋找出各個掃描角度所對應的電壓參數，如今常用的OPA光相位調控性能算法主要包括逐鹿算法、爬山算法、模拟退火算法以及遺傳算法等等。此報告主要以遺傳算法為例，基于此算法搭建合适的光學相控陣相位調控測試系統，以實現OPA精确的波束轉向，從而實現其激光雷達掃描功能。
報告題目四：光學相控陣校準算法研究
報告人：李堅平
報告簡介：在光學相控陣芯片結構中涉及到大量形狀各異的波導，在芯片的生産制造過程中波導結構難免會出現一些微小的缺陷，然而由于波導的折射率較高，光學波段波長又很短，微小的缺陷也會使光的相位産生很大的變化，随機出現的不可控的缺陷會導緻随機的相位誤差，随機相位會破壞陣元間的相位關系，使所發射的光沒有方向性，雜亂分布在各個方向上。為了使芯片能正常工作，必須測量出随機産生的固有初始相位并加以補償。又因為光學相控陣芯片一般很小，每個發射單元之間的間隔在幾微米到幾十微米之間，一般最多不超過50μm，而且芯片中一般也不會為每個發射單元單獨添加光開關，各個發射單元是不能進行獨立測量的，要獲取大量不能單獨測量的随機相位信息，是一個非常棘手的問題，因此需要使用算法對光學相控陣進行校準，使相控陣通過改變各相控單元之間的相位關系即可實現波束指向的空間掃描。
場次二、
時間：2022年12月26日（星期一） 15:00-18:00
地點：澳门太阳集团9728网站509實驗室
報告題目一：相幹接收機色散補償算法
報告人：王乾名
報告簡介：“互聯網＋”時代的到來促進了AI人工智能、雲計算、物聯網、大數據等技術的發展，這對于通信系統的傳輸速率、傳輸容量、傳輸質量及穩定性提出了更高的要求，而光通信系統是一個優秀的解決方案。在此背景下，未來光網絡必定朝着大容量、高速率方向發展。目前城域網和骨幹核心網信道速率己達100Gb/s，長度長達幾百甚至上公裡，色度色散(CD)的影響不可忽略，準确地測量CD值有助于研究降低色散影響的方法，對計算出的色散值在電域進行算法補償更能大程度節約成本。
報告題目二：基于墨水直寫3D打印機技術制造光波導
報告人：林琮凱
報告簡介：得益于光信号的高帶寬、低延遲和抗電磁幹擾的優勢，光子學應用在許多領域得到了極大的發展。在當今大數據時代，傳統的電氣互連在低帶寬、高功耗和電磁幹擾方面表現出固有的劣勢，難以跟上不斷增長的數據需求。為了解決這些問題，數據處理設備之間廣泛使用光互連進行通信。特别是在高速和短距離闆級數據通信中，而在高速短距離的數據通信中，多模光波導被廣泛使用。但是多模光波導的制造存在成本高和時間周期長等問題。因此，開發高效和大規模的生産多模光波導的制造方法是很有發展前景的。這裡我們講報告我們通過墨水直寫3D打印技術來制造多模光學波導，該技術可以在溫和的條件下快速的生産多模波導，并且具有成本效益高和材料不受限等有點。
報告題目三：基于光學相控陣（OPA）的成像技術
報告人：鄧冶
報告簡介：矽光子學的最新進展使大規模光學相控陣在光束轉向和定向光檢測等應用成為可能。随着成像系統的小型化，系統的孔徑大小從根本上限制了成像儀的性能。傳統的成像系統依靠透鏡或鏡子來聚焦光，并在探測器列陣上形成圖像。而光學相控陣由于其波束偏轉以及波束掃描能力，在能夠精準大範圍的掃描基礎上，根據電磁波的傳播可逆性，在原理上也能接收從特定角度發射的光強，從而成為一個光束接收機。通過控制集成在光學相控陣上的移相器電壓，接收不同角度光的，從而實現圖像恢複。
報告題目四：優化算法在光學相控陣中的應用
報告人：李堅平
報告簡介：相控陣實質上是一個多光束幹涉系統，遠場光強分布是由衍射包絡和幹涉條紋疊加形成的。在相控陣中零級幹涉峰被稱為主瓣，其他次級幹涉峰被統稱為栅瓣，每個幹涉峰兩側都有強度很小的次級峰，被稱為旁瓣。栅瓣的強度一般與主瓣強度相當，要想準确獲知光束指向，必須保證在掃描範圍内隻有主瓣。必須保證相鄰天線的間隔小于半波長才能完全消除栅瓣。光學相控陣中，波長非常小，一般來說半波長隻有幾百納米，現有工藝很難加工出最小間隔隻有幾百納米的天線陣列，特别是對于二維光學相控陣來說，不可能将相鄰兩個發射單元的間隔縮短到幾百納米，因此光學相控陣在理論上必然是存在栅瓣的。如果沒有任何消栅瓣的設計，最終隻能通過限制掃描視場的方式來保證隻有主瓣一個光束，這就極大限制了雷達的掃描範圍。栅瓣的大小直接決定了雷達最終的掃描範圍和信噪比，目前栅瓣問題是光學相控陣雷達設計中關鍵的瓶頸性的問題之一。使用優化算法設計光學相控陣，打破栅瓣條件，抑制栅瓣，增大光學相控陣視場角。
