光通訊
關注創建者：320科技工作室 創建時間：2022-05-21
光通訊的實例教程
光通訊系統仿真設計軟件——Optiwave系列
Optiwave是加拿大國家實驗室所開發的軟件，主要應用于有源器件及無源器件。包括光放大器，半導體激光器，EDFA，光波導，光纖光柵等。此外，Optiwave系列軟件也有針對整個光通訊系統的設計。
Optiwave提供了完整的7個模塊，從主動組件到被動組件，然后再到整個光通訊系統，建立了一系列的完整功能。
? Optiwave 7個模塊即獨立，又可以透過optisystem來進行所有模塊的整合 ? Optiwave用GUI的圖形化接口，所以使用起來很容易上手
? Optiwave與許多大廠進行策略聯盟，如matlab、corning、highwave、fibercore、sumimoto等。
所以Optiwave模塊的參數數據庫完整而豐富。
波動光學模擬軟件OptiBPM
OptiBPM 是一套功能強大、使用者界面友善且可利用計算機輔助設計的設計仿真軟件，并可設計及解決不同的積體及光纖導波問題。光束傳播法，或稱為 BPM是OptiBPM的核心，是一種一步接著一步來仿真光通過任何波導物質的行為，在積體光學及光纖光學中，當光傳播經過可傳導的結構時，其光場可以在任一點被追蹤出來，BPM可以允許觀察任一點被仿真出的光場分布，而且可以容許同時檢查輻射光及被傳播的光場。 光學波導是光組件中的重要組件，它可以在光訊號中扮演傳導、耦合、開關、分光、多任務及解多任務的角色，被動波導、電光組件、發射器、接收器及電子部分裝置被集成于一個芯片上，使用的技術為平面技術，其就好像微電子的技術。 OptiBPM是一套使用者界面非常友善的軟件，它可以在二維及三維的波導組件上仿真光的傳播，且OptiBPM三維仿真提供了任何所需要的步階折射率(Step Index)的波導設計。
展開 1.1 光發送機簡介
一個基本的光通訊系統主要由三個部分構成，如下圖1.1所示：
圖1.1 光通訊系統的基本構成
1）光發送機 2） 傳輸信道 3）光接收機
作為一個完整的光通訊系統，光發送機是它的一個重要組成部分，它的作用是將電信號轉變為光信號，并有效地把光信號送入傳輸光纖。光發送機的核心是光源及其驅動電路。現在廣泛應用的有兩種半導體光源：發光二級管（LED）和激光二級管（LD）。其中LED輸出的是非相干光，頻譜寬，入纖功率小，調制速率低；而LD是相干光輸出，頻譜窄，入纖功率大、調制速率高。前者適宜于短距離低速系統，后者適宜于長距離高速系統。
一般光發送機由以下三個部分組成：
1) 光源（Optical Source）：一般為LED和LD。
2) 脈沖驅動電路（Electrical Pulse Generator）：提供數字量或模擬量的電信號。
光調制器（Optical Modulator）：將電信號（數字或模擬量）“加載”到光波上。以光源和調制器的關系來看，可劃分為光源的內調制和光源的外調制。采用外調制器，讓調制信息加到光源的直流輸出上，可獲得更好的調制特性、更好的調制速率。目前常采用的外調制方法為晶體的電光、聲光及磁光效應。
圖1.2為一個基本的外調制激光發射機結構：在該結構中，光源為頻率193.1Thz的激光二極管，同時我們使用一個Pseudo-Random Bit Sequence Generator模擬所需的數字信號序列，經過一個NRZ脈沖發生器（None-Return-to-Zero Generator轉換為所需要的電脈沖信號，該信號通過一個Mach-Zehnder調制器，通過電光效應加載到光波上，成為最后入纖所需的載有“信息”的光信號。
展開 該工藝可用于開發能夠實現光通訊和健康監測的新型可穿戴技術。
圖片來源：《自然》
能夠發射或探測光的半導體二極管是通訊和傳感器技術的基本構件。如果能將它們融入織物之中，則有望創造出新型可穿戴電子設備。然而事實證明，要將半導體器件的功能與基于纖維的紡織品的可擴展性結合起來，實屬一件棘手的事。
麻省理工學院研究人員Yoel Fink及其同事，此次從一塊較大的聚合物預制件著手，將半導體器件嵌入預制件的中空通道。然后，一邊將導線穿進中空通道，一邊加熱并拉伸該預制件，從而形成延展的纖維束。這樣一來，電連接的光發射或光探測二極管在纖維束內軸向均勻地分布開來。該工藝具有內在可擴展性，可以制造出數百米長的功能性纖維。一旦經過拉伸處理，這些纖維就可以很容易地織進織物中。
研究團隊將這些二極管纖維放進標準的家用洗衣機中轉十圈，發現其性能沒有受損，證明了它們的耐用性。他們還表明，可以在包含光探測和發光纖維的兩種紡織品之間建立起雙向光通訊鏈接。不僅如此，這種智能紡織品也可用于測量穿戴者的心率。
研究人員總結表示，這種新型制造工藝使人們能夠制造出具備更多先進功能的紡織品，智能紡織品和可穿戴技術或將遵照自身的“摩爾定律”，變得日益精密。
論文鏈接：
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0390-x
展開 01
主題/時間
全方位高頻連接器多物理仿真設計
6月17日14：00
02
講師介紹
吳彥甫 Tony.Wu
具有光通訊6年經驗, 研究生方向是制作天線, 具有多年高頻仿真經驗, 專長于PCB高頻仿真與優化, 曾在青島海信寬帶多媒體和美商祥茂光電擔任工程師, 參與過100G/200G/400G項目, 熟知光通訊產業
01
主題/時間
5G通信與物聯網仿真技術應用
9月23日14：00
02
講師介紹
Tony吳彥甫
具有光通訊6年經驗, 研究生方向是制作天線, 具有多年高頻仿真經驗, 專長于PCB高頻仿真與優化, 曾在青島海信寬帶多媒體和美商祥茂光電擔任工程師, 參與過100G/200G/400G項目, 熟知光通訊產業。
光通訊的最新內容
在光學、光子學、集成電路與光通訊領域擁有超過十年的行業經驗，專注于光子集成電路（Photonic Integrated Circuits, PICs）的組件層級設計與優化、電路層級仿真、版圖實作以及實體驗證，并成功協助客戶于多種代工廠完成數百次 PIC tape-out。
它的廣泛應用包括：物理層的器件級到系統級的光通訊系統設計；CATV或者TDM∕WDM網絡設計；SONET∕SDH的環形設計；傳輸器、信道、放大器和接收器的設計；色散圖設計；不同接受模式下誤碼率（BER）和系統代價（penalty）的評估；放大的系統BER和連接預算計算。
臺郡財務長熊雅士（巨亨網記者張欽發攝）
目前股本3.07億元的宏觀微電子主要開發無線射頻芯片，為無線射頻芯片設計的全球領導廠商，專注穩健立足于Tuner TV通訊芯片，并積極開發高速光通訊芯片、車用領域之無線射頻芯片、高度整合物聯網芯片，產品應用包含人工智能物聯網（AIoT）、光纖通訊
而近年來，更由于光的資訊和通訊等科技神速進步與被廣泛的應用，光電產品及其零組件更是不斷地推陳出新，并迅速成為市場上需求龐大的消費性產品。而在此光電革命中，居于關鍵性地位的光電零組件，更是影響產業發展的重要因素，其中光學鏡片更可說是光資訊與光電系統中不可或缺的零組件。■
此文章摘錄自2020年11月技術月刊
熱設計展示
①熱設計：熱仿真模擬/熱設計軟件
解決方案展示
①熱管理解決方案：空氣冷卻技術，液體冷卻技術，3D打印；
②熱分析：標準、檢測、認證、對外測試服務平臺（高校/科研院所）；
創新技術展示
①科研院所和企業研究院的實驗室科研成果，企業新品首發，專利技術等；
終端應用展示
①通信：5G、通信/移動基站、服務器、數據中心、云存儲、電源、光通訊
、均質、分散、研磨、脫泡等
熱設計展示
①熱設計：熱仿真模擬/熱設計軟件
解決方案展示
①熱管理解決方案：空氣冷卻技術，液體冷卻技術，3D打印
②熱分析：標準、檢測、認證、對外測試服務平臺（高校/科研院所）
創新技術展示區
①科研院所和企業研究院的實驗室科研成果，企業新品首發，專利技術
終端應用展示
①通信：5G、通信/移動基站、服務器、數據中心、云存儲、電源、光通訊
25年鍍膜專業設計和工藝經驗，曾設計和制作過光通訊各種濾光片，光學塑膠鏡片常見膜系，高功率激光薄膜，紅外薄膜等，波長范圍含蓋了從紫外到中遠紅外，尤其在激光高損傷閾值膜系和各種紅外膜系方向有豐富的設計和實操經驗。
謝玉春先生
光學工程學士，資深工程師，現任南京波長光電科技股份有限公司智能事業部總經理。研究主要方向是光機自動化與控制、高能激光傳輸以及光學薄膜設計。
接收機中的放大器本身電阻會引入熱噪聲（Thermal Noise），而放大器的晶體管會引入散粒噪聲（Shot Noise），而且多級放大器中會將前級的噪聲同樣放大，計算分析這些噪聲對我們分析、優化光接收機以及整個光通訊系統都是有十分重要的作用。
極微加工通常用于在醫療、航空航天、通訊、光電子等領域，也是一項常見的加工技術！
0.01 mm的超微孔加工
可在螨蟲身上刻字的納米級加工
用于血管縫合的0.03mm手術針是如何生產的
0.01 mm的超微孔加工
微細加工或微小件加工是指對小型工件進行的加工，通常用在醫療器械領域和電子領域。由微細加工工藝生產的零件通常需要用顯微鏡來觀察。
極微加工通常用于在醫療、航空航天、通訊、光電子等領域，也是一項常見的加工技術！
0.01 mm的超微孔加工
可在螨蟲身上刻字的納米級加工
用于血管縫合的0.03mm手術針是如何生產的
0.01 mm的超微孔加工
微細加工或微小件加工是指對小型工件進行的加工，通常用在醫療器械領域和電子領域。由微細加工工藝生產的零件通常需要用顯微鏡來觀察。
