2012cb315700-g面向寬帶泛在接入的微波光子器件與集成系統(tǒng)基礎研究

1、項目名稱：面向寬帶泛在接入的微波光子器件與集面向寬帶泛在接入的微波光子器件與集成系統(tǒng)基礎研究成系統(tǒng)基礎研究首席科學家：紀越峰紀越峰北京郵電大學北京郵電大學起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：教育部教育部光波頻率比微波高35個數(shù)量級，光載微波信號的處理實際上是超窄帶模擬信號，需要在光域上進行帶寬僅為百兆赫茲量級的信道幅度與相位的可調諧控制另外，模擬信號在實際鏈路中傳輸性能對非線性和相位漂移與抖動非常敏感，需

2、要對鏈路中的光信號進行精細調控，保持高線性度傳輸。在這種情況下，微波信號的光子處理的關鍵問題和面臨的重大挑戰(zhàn)已轉換為光子系統(tǒng)的高線性實現(xiàn)和光子信號的精細處理問題。因此，本項目將這一挑戰(zhàn)凝煉為第二個關鍵科學問題，即非線性條件下光域性條件下光域微波信號的超精微波信號的超精細調細調控方法控方法。圍繞這一科學問題，本項目將深入研究微波光子信號的超精細處理關鍵單元技術以及非線性傳輸系統(tǒng)中保持或提高信號線性度的調控解決方案。通過解決這一科學問題，將

3、為在光域進行微波信號處理的系列化器件和系統(tǒng)的設計與優(yōu)化，以及提高動態(tài)傳輸性能提供堅實的理論基礎。（3）關）關鍵科學科學問題問題之三：分布式之三：分布式環(huán)境下微波光波境下微波光波協(xié)同與可重構同與可重構組網(wǎng)的系網(wǎng)的系統(tǒng)模型模型為實現(xiàn)具有廣泛兼容性和良好可擴展性的寬帶泛在接入，感知信息傳播環(huán)境并以此為依據(jù)調配信號頻率、幅度、相位和空間分布已成為重要途徑，而常規(guī)的傳統(tǒng)模型僅靜態(tài)地考慮容量、帶寬、信號幅度和噪聲四者的關系，難以獲得寬帶泛在感知網(wǎng)絡

4、的容量與能耗均衡極限。因此需要建立以感知環(huán)境和協(xié)同調配頻率、幅度、相位和空間分布為基礎的網(wǎng)絡模型，從理論上指導網(wǎng)絡架構的設計：定義中心站和天線節(jié)點的功能，優(yōu)化網(wǎng)絡的拓撲結構，以及均衡微波鏈路的增益、噪聲、動態(tài)范圍等，采用光子射頻頻率切換和光子射頻幅相控制方法與協(xié)議，最終獲得盡可能高的網(wǎng)絡容量和盡可能低的能量消耗。因此，本項目將這一挑戰(zhàn)凝煉為第三個關鍵科學問題，即分布式分布式環(huán)境下微波境下微波光波光波協(xié)同與可重構同與可重構組網(wǎng)的系網(wǎng)的系統(tǒng)

5、模型模型。圍繞這一科學問題，本項目將建立基于智能光載無線（IROF）的動態(tài)系統(tǒng)模型，深入研究復雜拓撲結構中多波長、高功率和光放大器引入下的模擬光纖鏈路中微波光波協(xié)同機制，構建基于光子射頻切換技術和光子射頻幅相控制技術的動態(tài)可重構光無線融合網(wǎng)絡，通過解決這一科學問題，將為實現(xiàn)寬帶化、泛在化、低功耗動態(tài)可重構微波光波融合網(wǎng)絡提供堅實的理論基礎與技術支撐。2、主要研究內(nèi)容、主要研究內(nèi)容圍繞上述三個關鍵科學問題，本項目擬從五個方面開展研究工作，