一、 網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)：
近幾個(gè)月來(lái)，JLT和PTL關(guān)于OCDMA的報(bào)導(dǎo)越來(lái)越密集，該技術(shù)的火熱程度由此可見(jiàn)一斑。OCDMA和光相干復(fù)用這兩項(xiàng)技術(shù)近來(lái)都被研究者認(rèn)為是下一代光接入和局域網(wǎng)的最佳候選技術(shù)。盡管綜合性能不及WDM網(wǎng)絡(luò)，但其擴(kuò)容成本低的優(yōu)勢(shì)顯然易受運(yùn)營(yíng)商的青睞。在使用中系統(tǒng)可以不需要時(shí)間同步設(shè)備，不需要帶寬管理設(shè)備，甚至于我們可以連網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)設(shè)備都不要。但顯然世界上并不存在十全十美的技術(shù)，OCDMA或是相干復(fù)用技術(shù)同樣不能例外。目前，由于糾錯(cuò)編碼及相干管理帶來(lái)的頻譜展寬，進(jìn)而引發(fā)的對(duì)系統(tǒng)不斷增加的帶寬需求，是兩項(xiàng)技術(shù)邁入實(shí)用化最明顯的軟肋。而在技術(shù)硬傷不得到良好解決之前，其很難在長(zhǎng)距離通信中發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。本期快報(bào)，以色列的研究者對(duì)此做了頗有創(chuàng)新意義的研究，使用自拍濾波，在實(shí)用過(guò)程里可以對(duì)通道使用或據(jù)用做出動(dòng)態(tài)調(diào)整，這樣更窄線(xiàn)寬的光源可以被使用，光譜展寬也得到有效抑制。此外其傳輸過(guò)程建議使用波長(zhǎng)漂移鍵控（WSK）技術(shù)，實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了4個(gè)通道高品質(zhì)因數(shù)的傳輸。作者預(yù)測(cè)其建議的系統(tǒng)至少可以容納15個(gè)通道以1GHz的bit率傳輸。本期關(guān)于OCDMA的其它研究還有：臺(tái)灣研究者使用SAC編碼，并混合了WDM的技術(shù)特征對(duì)現(xiàn)有OCDMA系統(tǒng)做了改進(jìn)，一方面碼長(zhǎng)的選擇變得更加靈活，一方面了避免了大量光纖光柵的使用，系統(tǒng)變得更加簡(jiǎn)單。此外，系統(tǒng)對(duì)噪聲的容納程度也得到了提升，因此也為系統(tǒng)擴(kuò)容提供了良好空間；馬來(lái)西亞的研究者則對(duì)光纖中存在的色散對(duì)OCDMA系統(tǒng)的影響做了定性的分析。
本期貝爾實(shí)驗(yàn)室的一篇研究論文很有意思，其題目是個(gè)問(wèn)句，“40-Gb/s的雙二進(jìn)制信號(hào)能被用于50GHz的密集波分復(fù)用網(wǎng)里嗎？”。大家知道雙二進(jìn)制碼具有相對(duì)較窄的頻寬，進(jìn)而對(duì)色散具有較強(qiáng)的抑制能力。然而已經(jīng)有人證明雙二進(jìn)制碼對(duì)色散的容忍力在10Gb/s的網(wǎng)絡(luò)里，由于自相位調(diào)制的作用會(huì)變差。但另一方面雙二進(jìn)制碼卻受另一種非線(xiàn)性效應(yīng)－四波混頻的影響較小。而在40Gb/s的傳輸網(wǎng)絡(luò)里，四波混頻相對(duì)自相位調(diào)制恰恰占據(jù)了絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這樣我們不禁要想，40-Gb/s雙二進(jìn)制信號(hào)能否在DWDM網(wǎng)里發(fā)揮優(yōu)勢(shì)呢？通過(guò)貝爾的研究，盡管我們可以獲得一個(gè)肯定的答案，但必須有一個(gè)前提，即嚴(yán)格控制群時(shí)延紋（GDR）。其測(cè)試結(jié)果表明，在40-Gb/s雙二進(jìn)制信號(hào)傳輸過(guò)程里，其要求的GDR補(bǔ)償能力至少要是10Gb/s時(shí)的6倍。如果能夠滿(mǎn)足這一要求，現(xiàn)有的基于10Gb/s傳輸使用的DWDM系統(tǒng)完全可以改用40Gb/s的雙二進(jìn)制信號(hào)傳輸。
在提高單通道調(diào)制容量的技術(shù)中，從近來(lái)的研究看，正交相移調(diào)制(QPSK)和偏振復(fù)用（PolMUX）是兩項(xiàng)并重的技術(shù)，都很受看好。后者對(duì)一個(gè)波長(zhǎng)通道，通過(guò)使用正交的兩種偏振態(tài)，可以將傳輸容量提高兩倍。然而到目前為止，PolMUX技術(shù)最長(zhǎng)的工作距離還未突破300km。一般來(lái)說(shuō)，造成長(zhǎng)距離PolMUX應(yīng)用性能惡化的因素都來(lái)自非線(xiàn)性效應(yīng)的影響，但對(duì)不同的調(diào)制速度，具體來(lái)看卻也來(lái)自不同的效應(yīng)。對(duì)10Gb/s的低速調(diào)制，引起偏振態(tài)改變的因素主要是交叉相位調(diào)制（XPM），而對(duì)40Gb/s的高速調(diào)制，主要影響因素卻是偏振模色散（PMD）。因此要真的想讓PolMUX技術(shù)在長(zhǎng)距離通信中有所作為，必然要對(duì)非線(xiàn)性效應(yīng)嚴(yán)格控制，并對(duì)傳輸過(guò)程中偏振的變化給予及時(shí)補(bǔ)償。本期荷蘭研究者對(duì)10Gb/s調(diào)制應(yīng)用了PolMUX技術(shù)（這樣實(shí)際速度為2×10Gb/s），他們改進(jìn)了原有的偏振復(fù)用方式，采用了被稱(chēng)為偏振interleaving的復(fù)用方式，有效抑制了XPM效應(yīng)對(duì)偏振態(tài)的改變。但這樣做的代價(jià)同樣巨大，其導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)PMD效應(yīng)更加敏感，因此是否其研究真的對(duì)長(zhǎng)距離應(yīng)用有幫助還有待商榷。
在信號(hào)調(diào)制格式上，有限的bit率內(nèi)，單通道帶寬越窄，意味著可容納的信息量也就越大，也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，剛剛提到的雙二進(jìn)制編碼受到了研究者的極大關(guān)注。本期，法國(guó)的研究者就基于DPSK調(diào)制信號(hào)采用了雙二進(jìn)制的格式，顯然比起傳統(tǒng)的DPSK，由于使用了更窄的帶寬，大大提高了傳輸容量。另一方面，研究者還發(fā)現(xiàn)使用了這種調(diào)制格式，系統(tǒng)對(duì)GVD的容忍度也得到了明顯改善。然而其代價(jià)卻是是背對(duì)背靈敏度至少惡化了3.5dB。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方面其它的研究還有：Cisco Systems Inc.的研究者使用不對(duì)稱(chēng)的窄帶濾波器改進(jìn)了商用直接調(diào)制的分布反饋激光器的譜形，使用通常的負(fù)色散光纖，在沒(méi)有任何色散補(bǔ)償?shù)那闆r下將40Gb/s信號(hào)無(wú)失真的傳輸了25km；Bristol大學(xué)的研究者對(duì)40Gb/s的高速調(diào)制網(wǎng)絡(luò)提供了一種高效的分組編碼技術(shù)，其使用幅移鍵控（ASK）做信號(hào)調(diào)制，采用DPSK做標(biāo)簽調(diào)制，相互之間的串?dāng)_極低。在對(duì)一個(gè)4通道WDM系統(tǒng)實(shí)測(cè)中，在完成了標(biāo)簽交換等功能后，有效載荷的損耗僅3.3dB，標(biāo)簽的損耗僅0.3dB，性能相當(dāng)可靠；臺(tái)灣清華大學(xué)的研究者則通過(guò)interleaving級(jí)連的方法，對(duì)網(wǎng)絡(luò)色散補(bǔ)償進(jìn)行了研究。
二、有源器件：
1.半導(dǎo)體激光器：臺(tái)灣交通大學(xué)的研究者在基于InGaN的LED陣列表面刻蝕了許多小的孔洞，證明當(dāng)孔洞尺寸在7微米左右時(shí)，LED的發(fā)光效率大幅提高，而孔洞尺寸進(jìn)一步增加時(shí)發(fā)光效率則又會(huì)明顯下降；Sheffield大學(xué)的研究者則對(duì)1.3微米激光發(fā)射的多層InAs-GaAs量子點(diǎn)激光器的輸出特性做了改進(jìn)，其在高溫下生長(zhǎng)GaAs隔離層，并使用高反射效率包覆層，使得LD的室溫閾值電流大幅降低，在實(shí)現(xiàn)100mw輸出的時(shí)候，其閾值電流僅1.5mA；同樣為了降低室溫下的閾值電流，西班牙的研究者利用分子束外延技術(shù)制造了1.34–1.44微米發(fā)射的GaInNAs–GaAs量子阱激光器，其制作中一個(gè)顯著特點(diǎn)是在量子阱生長(zhǎng)過(guò)程里用Sb作為表面活性劑，這樣省去了使用應(yīng)力補(bǔ)償層的麻煩。
    2.光纖放大器：摻鉺光纖放大器已經(jīng)在遠(yuǎn)程通訊里成功使用很多年了，但其放大帶寬窄的缺陷也已逐漸成為未來(lái)大容量高帶寬光通訊網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)主要瓶頸。近來(lái)，研究受激拉曼散射（SRS）光纖放大器的人逐漸多了起來(lái)，原因就在于其相對(duì)EDFA能提供更大的放大帶寬，且放大速度也相對(duì)平和的多，能獲得更小的信號(hào)失真。但其需要多波長(zhǎng)泵浦的特性也注定了其造價(jià)必定十分高昂，這無(wú)疑會(huì)讓許多運(yùn)營(yíng)商望而卻步。本期韓國(guó)的一個(gè)研究很有意思，他們?cè)诠饫w包層中摻鉺，摻鋁，進(jìn)而實(shí)用中可對(duì)C波段信號(hào)進(jìn)行放大，而在光纖芯層內(nèi)摻鍺，利用SRS對(duì)S波段進(jìn)行放大，這樣僅利用單一泵浦源同時(shí)實(shí)現(xiàn)了C＋S波段的放大，而通過(guò)對(duì)摻雜濃度、光纖長(zhǎng)度、光纖損耗以及泵浦功率等進(jìn)行優(yōu)化，放大譜也可獲得良好的增益平坦度。不足的是研究還處于理論階段，缺少必要的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但其為我們提供的一條思路卻是有益的；對(duì)光纖拉曼放大，本期加拿大的一篇研究快報(bào)也很有益，其將泵浦光改用非相干光后，發(fā)現(xiàn)其增益平坦度明顯得到了改進(jìn)，這樣在獲得與相干光泵浦同樣的增益平坦度的時(shí)候，只需使用更少的泵浦波長(zhǎng)，這也為我們降低拉曼放大的成本提供了另一條思路。
    3.接收器：德國(guó)研究者針對(duì)850nm發(fā)射，制作了單片集成的空間調(diào)制探測(cè)器，響應(yīng)速度2Gb/s，器件比較適用于短距離通信系統(tǒng)；本期有一篇來(lái)自上海微系統(tǒng)所的研究論文，其使用分子束外延技術(shù)制作的AlInP–GaInP–GaAs光伏探測(cè)器具有紅外零吸收，紫外、可見(jiàn)波段敏感的特性；Stanford大學(xué)的研究論文相比非常有意義，其基于金屬-半導(dǎo)體（GaAs）-金屬材料，并結(jié)合CMOS驅(qū)動(dòng)和接收裝置，制作了波長(zhǎng)可調(diào)的光接受器。在其對(duì)460-Mb/s (2.17-ns的字節(jié)周期)的非歸零信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，其波長(zhǎng)切換時(shí)間大約1ns，注意，在已有的波長(zhǎng)可調(diào)的接收器中這是最快的響應(yīng)速度了。
三、無(wú)源器件：
    1.單片集成器件：貝爾實(shí)驗(yàn)室對(duì)2×2的平面波導(dǎo)耦合器提出了一種優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，相比同類(lèi)器件能夠獲得偏振、波長(zhǎng)不敏感的分束，同時(shí)器件造價(jià)也大幅降低；倫敦城市大學(xué)的研究靠生長(zhǎng)層狀結(jié)構(gòu)成功消除了硅基二氧化硅波導(dǎo)的應(yīng)力雙折射；利用248nm的深紫外光刻技術(shù)，成功制作了光子晶體線(xiàn)缺陷波導(dǎo)，并與一耦合腔波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)了絕熱耦合；使用光子晶體波導(dǎo)實(shí)現(xiàn)90度的大角度彎曲是常見(jiàn)的研究?jī)?nèi)容，本期丹麥的研究者使用拓?fù)鋵W(xué)對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，但值得推薦的是其基于SOI材料成功在實(shí)驗(yàn)上再現(xiàn)了其設(shè)計(jì)，在200nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，90度彎曲最大的損耗也不超過(guò)1dB；曾提到過(guò)，現(xiàn)有的以AWG為代表的密集波分復(fù)用器在大帶寬應(yīng)用中已經(jīng)顯現(xiàn)了技術(shù)缺陷，顯然用光柵來(lái)代替AWG的陣列波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是有效的解決手段，然而受深刻蝕工藝影響，單片集成的凹面光柵性能并不理想。本期加拿大的研究者建議了一種新結(jié)構(gòu)的集成波分復(fù)用器，其使用平面光柵，而改使用凹面波導(dǎo)區(qū)域，形成類(lèi)似透鏡的作用。但從其性能上看，串?dāng)_和損耗都遠(yuǎn)不如AWG。
    2.光纖器件：使用spun光纖是消除傳輸中PMD效應(yīng)影響的有效手段之一，而本期快報(bào)加拿大研究者的一項(xiàng)研究很有趣，他們?cè)趕pun光纖上寫(xiě)入了光纖光柵，并觀(guān)察到許多有趣的性能變化，例如其在Bragg波長(zhǎng)附近的群時(shí)延幾乎小到可以忽略。但是其反射譜的旁瓣卻變大了，對(duì)偏振也敏感了許多，這對(duì)遠(yuǎn)程通訊顯然是不利的。