1/9/2005,新年第一期PTL文章數(shù)量非常多，有81篇，先按照技術(shù)主題對(duì)面向光通訊應(yīng)用的主要文章評(píng)析如下：
一、 半導(dǎo)體激光器：
    正如上期JLT評(píng)述的，當(dāng)前半導(dǎo)體有源器件研究熱點(diǎn)是基于分布反饋的VCSEL激光器。本期PTL要請(qǐng)大家注意的是兩個(gè)在此方面做的比較出色的美國(guó)器件公司的最新成果，恰好代表了VCSEL在長(zhǎng)短兩個(gè)波段的研究焦點(diǎn)。前幾期已經(jīng)談到短波段（850nm和980nm）的VCSEL技術(shù)已經(jīng)非常成熟，因此當(dāng)前短波段的研究熱點(diǎn)已轉(zhuǎn)向PLC單片集成化。本期快報(bào)OptiComp公司報(bào)導(dǎo)了其最新成果，成功將無(wú)源波導(dǎo)器件和980nmVCSEL單片集成，波導(dǎo)被緩沖層包覆，取代了原器件衍射光柵的部分，可以水平方向通信。據(jù)我所知，類似技術(shù)在國(guó)際上尚屬首次，可以被看作是短波VCSEL激光器成功邁向PLC化的新起點(diǎn)。
盡管短波的VCSEL已經(jīng)在短途通訊中廣泛使用，但光通訊研究人員夢(mèng)寐以求的還是要把這一性能優(yōu)越的技術(shù)向長(zhǎng)途通訊的長(zhǎng)波段發(fā)展。本次快報(bào)中，美國(guó)E2O通訊公司的研究者在InP基底上外延生長(zhǎng)AlGaInAs，使用SiO2 -TiO2介質(zhì)模做DFB層，成功制作了在1.3－1.6微米段可連續(xù)輸出的VCSEL激光器，其工作溫度大約在120度，其單模輸出功率約2mw。個(gè)人認(rèn)為隨著長(zhǎng)波VCSEL技術(shù)的逐漸成熟，適合WDM－PON的性價(jià)比最優(yōu)的有源模塊即將浮出水面。
二、 光纖激光器：
    上期PTL已經(jīng)談到光纖激光器在光通訊應(yīng)用方面尚沒(méi)有可以與VCSEL相媲美的技術(shù)出現(xiàn)，但全光纖器件的優(yōu)越性能還是決定了該器件未來(lái)最終應(yīng)用于光通訊已成必然趨勢(shì)。目前通訊用光纖激光器研究目標(biāo)為——低閾值，高功率，低非線性和性能更加可靠的激光器。本期快報(bào)來(lái)自日本的Furusawa等使用摻鉺的多孔光纖，使用最簡(jiǎn)單的FP腔做共振腔，實(shí)現(xiàn)了通訊波段低閾值（0.55mw）的連續(xù)輸出。特別值得一提的是，他們把有源區(qū)和一個(gè)光纖環(huán)通過(guò)熔融的方法結(jié)合在一起，可以實(shí)現(xiàn)在1550nm附近100nm范圍的可調(diào)輸出，這樣的可調(diào)范圍如果其邊緣輸出特性仍較好的化，即使100GHz的頻寬也可實(shí)現(xiàn)125個(gè)通道的復(fù)用，如果其技術(shù)真的如報(bào)導(dǎo)那樣簡(jiǎn)單易行，完全可以稱為一種面向DWDM應(yīng)用的高性價(jià)比光源。
三、 調(diào)制器：
    目前最成熟的調(diào)制器是基于鈮酸鋰材料的電光調(diào)制，而該技術(shù)隨著光通訊的發(fā)展已經(jīng)呈現(xiàn)出兩個(gè)主要的技術(shù)難點(diǎn)：一是40Gb/s的調(diào)制極限似乎難以逾越；二是半波電壓過(guò)高�；�于第一個(gè)瓶頸前面評(píng)析中曾提到《Nature》雜志有報(bào)導(dǎo)使用聚合物實(shí)現(xiàn)了200Gb/s的調(diào)制，本期快報(bào)沒(méi)有相關(guān)文章。對(duì)第二個(gè)技術(shù)瓶頸，本期報(bào)導(dǎo)了來(lái)自NTT的Ken Tsuzuki等的最新成果，基于InP材料，使用MZ干涉儀的形式，沉積了n-i-n異質(zhì)結(jié)電極，其半波驅(qū)動(dòng)電壓僅2.3V，這比鈮酸鋰調(diào)制器低了很多。從文章的眼圖看，其在40Gb/s的調(diào)制速度下，消光比達(dá)到9dB，性能相當(dāng)優(yōu)越。
四、 波導(dǎo)、光纖技術(shù)：
    本期快報(bào)的波導(dǎo)技術(shù)基本都是關(guān)于光子晶體的文章，且理論分析占了絕對(duì)比例。由于前面幾次已做過(guò)簡(jiǎn)要評(píng)析，這里我重點(diǎn)介紹幾項(xiàng)光通訊廉價(jià)材料的發(fā)展。在集成波導(dǎo)方面，來(lái)自香港城市大學(xué)的研究者對(duì)離子交換波導(dǎo)進(jìn)行了研究，提出了一種新穎的場(chǎng)輔助退火方法，得到了性能優(yōu)良的玻璃波導(dǎo)。大家知道，通常波導(dǎo)都是基于半導(dǎo)體工藝的，加工成本非常高，離子交換技術(shù)作為一種實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單，成本低廉的技術(shù)被廣大研究者所關(guān)注，該片文章對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，有效避免了二次交換過(guò)程中出現(xiàn)的表面應(yīng)力大等缺陷；在光纖方面，塑料光纖的價(jià)格優(yōu)勢(shì)也受到了廣泛關(guān)注，而通常的多模塑料光纖模式耦合相當(dāng)嚴(yán)重，這極大限制了它的帶寬，目前只能在局域網(wǎng)內(nèi)使用。此次快報(bào)日本橫濱科技大學(xué)的研究者研究發(fā)現(xiàn)光纖的數(shù)值孔徑是直接與模間耦合相關(guān)的一個(gè)參數(shù)，通過(guò)對(duì)該參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提出了對(duì)GI POFs折射率變化的一種全新設(shè)計(jì)方案，并在實(shí)驗(yàn)中獲得了較優(yōu)越的性能。
五、 無(wú)源器件：
    無(wú)源器件方面，此期快報(bào)有多個(gè)有意思的研究成果：前面提到過(guò)SOI材料是面向PLC的首選，本期快報(bào)中土耳其的研究者利用SOI材料設(shè)計(jì)制作了一個(gè)偏振分束器，利用SOI的高折射率差特性，有效降低了器件幾何尺寸，同時(shí)工藝中還避免了應(yīng)力雙折射的產(chǎn)生；同樣是基于SOI的高折射率差特性，折疊式的AWG器件近來(lái)也廣泛被研究，其在傳統(tǒng)AWG陣列波導(dǎo)中間橫斷開(kāi)，鍍上高反層，器件尺寸可減少一半，此次快報(bào)中得克薩斯州立大學(xué)的研究者對(duì)該器件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，鍍上了磷酸鹽玻璃電極，實(shí)現(xiàn)了10GHz的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)，器件性能更加可靠；對(duì)在光網(wǎng)絡(luò)中被廣泛使用（如OXC、OADM）的共振濾波器一直以來(lái)都是研究熱點(diǎn)，此次南加州大學(xué)的Daniel Dapkus教授靠將兩個(gè)半徑略不同的異質(zhì)結(jié)環(huán)狀半導(dǎo)體共振腔級(jí)連在一起，并對(duì)一個(gè)環(huán)腔注入自由載流子，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)數(shù)字可調(diào)的濾波器，其帶寬僅0.68nm，通道隔離度達(dá)到15－20dB；美國(guó)OFS實(shí)驗(yàn)室的Yablon等對(duì)光纖漸變折射率透鏡（GRIN）和光纖的熔接技術(shù)進(jìn)行了研究，其實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度大于100 kpsi，損耗低于0.4dB的熔接；光纖光柵方面，使用長(zhǎng)周期光纖光柵（LPG）實(shí)現(xiàn)EDFA增益譜的平坦化，一直以來(lái)都是研究熱點(diǎn)，此次快報(bào)浙大的張阿平等對(duì)LPG光柵結(jié)構(gòu)和包層模進(jìn)行了優(yōu)化選擇，可以實(shí)現(xiàn)在30nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)帶通紋波低于0.35dB的增益平坦。
六、 有源器件：
   瑞士國(guó)家光學(xué)實(shí)驗(yàn)室的Payam Rabiei等對(duì)基于鈮酸鋰材料的參量放大器進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)外包層材料折射率進(jìn)行調(diào)節(jié)，可實(shí)現(xiàn)零色散的參量放大，極大程度改善了放大器帶寬。此外，可調(diào)濾波器方面本期快報(bào)有多篇文章：NTT的Segawa通過(guò)使用多個(gè)帶有ASG的MZ干涉儀級(jí)連的辦法，獲得了高消光比的可調(diào)濾波；韓國(guó)的K. T. Kim等使用技術(shù)很有趣，利用一個(gè)taper波導(dǎo)和一個(gè)端面拋光的光纖進(jìn)行耦合，在波導(dǎo)上有一個(gè)機(jī)械可調(diào)的薄層，從而改變兩者耦合效率，實(shí)現(xiàn)了300nm的寬譜調(diào)節(jié)；同樣來(lái)自韓國(guó)高等科技學(xué)院的Min-Suk Kwon等通過(guò)在聚合物波導(dǎo)上刻凹槽的形式，制作了長(zhǎng)周期的光柵，利用聚合物的熱光性質(zhì)，改變光柵周期實(shí)現(xiàn)了可調(diào)濾波。
七、 網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)：
    本期快報(bào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部分的文章較多，共12篇，且均直接面向FTTH工程開(kāi)展研究，個(gè)人認(rèn)為比較有意義的幾項(xiàng)為：西班牙的Josep Prat等使用反射型半導(dǎo)體做為調(diào)制和接受器搭建的光接入網(wǎng)，在1.25 Gb/s傳輸下，性能非常穩(wěn)定；美國(guó)Agilent實(shí)驗(yàn)室的研究者，利用12根光纖，每路4×5.21-Gb/s波分復(fù)用，成功構(gòu)建了可以實(shí)現(xiàn)250-Gb/s傳輸?shù)腜WDM系統(tǒng)，這是目前為止第一個(gè)成功運(yùn)行的PWDM網(wǎng)，但遺憾的是其測(cè)試結(jié)果只在短途傳輸中有不錯(cuò)的表現(xiàn)，尚無(wú)法在光通訊中發(fā)揮作用；德國(guó)Karlsruhe大學(xué)的研究者利用SOA的非線性響應(yīng)特性，設(shè)計(jì)制作了適用于光網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)監(jiān)控器，實(shí)驗(yàn)中對(duì)信噪比和色散都進(jìn)行了成功的測(cè)試；南安普頓大學(xué)的研究者利用相干光譜儀和一個(gè)SOA，成功減小了預(yù)放后的信號(hào)扭曲，證明經(jīng)過(guò)SOA后的頻譜扭曲主要來(lái)自于線寬的改變。（作者： 浙江大學(xué) 宋軍）