一、網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng):
1. 網(wǎng)絡(luò)部分,仍以O(shè)CDMA開始,本期的幾篇研究論文再次對OCDMA的諸多技術(shù)優(yōu)勢,如簡單分散的網(wǎng)絡(luò)控制,較高的網(wǎng)絡(luò)信息安全性,優(yōu)良的譜效率和靈活的帶寬間隔選擇等予以了高度評價。其中Purdue大學(xué)的研究非常有意義,其對可重構(gòu)OCDMA網(wǎng)絡(luò)里碼序列動態(tài)轉(zhuǎn)換做了研究。可重構(gòu)OCDMA是為了適應(yīng)下一代高速網(wǎng)絡(luò)通信提出的,可動態(tài)從OCDMA網(wǎng)絡(luò)里上載和下載信息。系統(tǒng)要求碼序列能夠在傳輸中實現(xiàn)再分配,從而極大的提高了網(wǎng)絡(luò)容量。以前的評析里曾提到可重構(gòu)WDM-PON,指出波長轉(zhuǎn)換和光交換是其技術(shù)難點。到了可重構(gòu)OCDMA,碼序列的動態(tài)分配同樣困難重重,除了要實現(xiàn)碼序列的多階動態(tài)轉(zhuǎn)換,還必須解決實用過程里不斷出現(xiàn)的信息沖突等問題。單就OCDMA網(wǎng)絡(luò)里的碼轉(zhuǎn)換問題,先前的技術(shù)大都依賴于光電轉(zhuǎn)換,但這明顯喪失了系統(tǒng)的光學(xué)透明度,無疑,理想的碼轉(zhuǎn)換應(yīng)該是一種全光的轉(zhuǎn)換。已有研究者利用復(fù)雜的非線性光學(xué)處理實現(xiàn)了較短長度時閾碼序列的全光轉(zhuǎn)換,但其復(fù)雜的操作很難在可重構(gòu)系統(tǒng)中發(fā)揮效力,且技術(shù)僅限于單階轉(zhuǎn)換。本期Purdue的研究在該方面可以說是具有開創(chuàng)性意義的,其基于譜閾相位編碼技術(shù),首次在實驗上實現(xiàn)了適用于可重構(gòu)OCDMA系統(tǒng)的多階全光碼轉(zhuǎn)換,且單次轉(zhuǎn)換能耗均低于0.9dB。論文還對轉(zhuǎn)換引起的信號失真進行了研究,提到采用譜閾相位編碼,可有效抑制信號失真。該研究涉及到可重構(gòu)OCDMA網(wǎng)絡(luò)的若干技術(shù)難題,對系統(tǒng)應(yīng)用具備較高參考價值。
網(wǎng)絡(luò)方面其它研究主要還有:為了改良一般以路徑保護共享備用光路徑的傳統(tǒng)方法,臺灣成功大學(xué)的研究者提出了波長可重構(gòu)的備用路徑重路由方法,該方法在成功改進了阻斷幾率的同時,還有效減小了所需的備用資源。其研究結(jié)果證明使用建議方法可以在動態(tài)的環(huán)境下改進阻斷幾率,并減少了所需的備用重路由路徑的數(shù)目;德國Kiel大學(xué)的研究者對基于多模光纖的10Gb以太網(wǎng)中三種常用電子均衡器做了研究,證明使用非線性-有限推進響應(yīng)-判決反饋均衡器(NL-FIR-DFE)比常規(guī)的DFE或線性均衡器可以獲得更優(yōu)越的性能。
2. 系統(tǒng)方面本期有一篇來自瑞典的特邀論文,是關(guān)于全光波前采樣系統(tǒng)(用于波形監(jiān)控)的。其主要使用一峰值功率16W的采樣脈沖在長度為十米的高非線性光纖中傳輸,利用四波混頻效應(yīng)對信號進行波前采樣。其系統(tǒng)在20dB信噪比下,具有瞬時亞毫瓦的光學(xué)靈敏度,在60nm的大帶寬上具有亞皮秒的時間靈敏度,性能可謂相當(dāng)優(yōu)越。在介紹自身成果的基礎(chǔ)上,論文還對全光波前采樣系統(tǒng)提出了一個全面的性能評價體系。并對現(xiàn)有實現(xiàn)偏振獨立全光采樣的方法做了一個系統(tǒng)的總結(jié)。論文詳盡的內(nèi)容很具參考價值。
關(guān)于系統(tǒng)其余研究還有:NTT的研究者利用非同步色散導(dǎo)致的啁啾研制了160Gb/s的自適應(yīng)色散均衡器,既對80km的色散漂移光纖的色散斜率進行了成功補償,也對40度溫度變化下的色散改變做了補償,這項研究對提高160Gb/s系統(tǒng)的可靠性上做出了有益貢獻;以色列研究者針對基于WDM的光無線網(wǎng)絡(luò)(可用于城閾網(wǎng)或衛(wèi)星通訊的地對空基站),主要對后向散射引起的串?dāng)_進行了深入分析,提出了一套分析后向串?dāng)_引起誤碼率的數(shù)學(xué)模型。
二、光纖:
多孔光纖是帶有孔洞的光纖,它沿光纖長度方向存在幾個或幾十個延伸的孔。由于引入孔洞可以獲得非常大折射率差,因此可以獲得比傳統(tǒng)光纖更優(yōu)越的性能。制作上一般是將玻璃管緊密捆扎成一束進行拉絲制成光纖,其截面成蜂窩狀,在石英玻璃中形成許多空孔呈周期性存在的結(jié)構(gòu)。多孔光纖里最具代表性的是光子晶體光纖,其可以獲得低損耗、低色散、低非線性等相當(dāng)優(yōu)秀的傳輸特性,F(xiàn)有商用光子晶體光纖一般基于石英玻璃,而本期Southampton大學(xué)的研究者則指出使用非石英玻璃(如硫化物玻璃、亞碲酸鹽玻璃,或重?fù)诫s玻璃等)在某些情況下可具有更加優(yōu)越的性能,例如可以獲得更高的非線性效應(yīng)(或大大降低非線性效應(yīng));在近紅外到中紅外大帶寬內(nèi)保持極低損耗;更獲得更高的稀土摻雜;能保證更低的光子吸收等。該篇論文對非石英多孔光纖的光(熱)效率、熱導(dǎo)率、光吸收、非線性效應(yīng)、表面張力等性能做了詳盡介紹,特別談到了他們制作多孔光纖的工藝,連具體的工藝參數(shù)(如溫度、壓力、材料等)都有細節(jié)的介紹,非常有參考價值。另外作者也討論了基于不同玻璃材料的多孔光纖潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。
此外,韓國的研究者利用邊界元方法對光子晶體光纖的色散進行了計算,并設(shè)計了高色散平坦的光子晶體光纖;日本Keio大學(xué)的研究者針對漸變折射率的聚合物光纖,分析了光纖彎曲帶來的損耗、數(shù)值孔徑和帶寬變化;加拿大的研究者為深入研究光纖中的自相位調(diào)制和交叉相位調(diào)制效應(yīng)發(fā)展了一種二階微擾的分析方法。
三、無源器件:
元器件方面:Sheffield大學(xué)的研究者基于InP材料制作了電光可調(diào)的深刻蝕的FP濾波器,器件結(jié)構(gòu)相對緊湊,長度大約20-40微米左右。并且分別利用量子Stark效應(yīng)和載流子注入效應(yīng)對微腔濾波器實現(xiàn)可調(diào)濾波。文章也深入的比較了兩種可調(diào)方案各自的優(yōu)缺點;臺灣成功大學(xué)的研究者基于現(xiàn)有光纖光柵的熱調(diào)制反射光強度譜,運用基因算法進行優(yōu)化,可以對光柵周期、長度、啁啾方向、光柵位置、折射率調(diào)制度等進行再優(yōu)化,進而可以獲得性能更好的光纖光柵設(shè)計。通過實驗測試,證明其設(shè)計方案對均勻和啁啾的FBG都有效;六點法測反射率是微波領(lǐng)域常用方法,但在光頻卻沒有相關(guān)研究,本期西班牙的研究者基于集成的多模干涉耦合器,發(fā)展了光頻的六點測試方法,填補了這一簡單實用技術(shù)在光頻上的空白。
集成工藝方面:California大學(xué)的研究者對基于微縮硅芯片(亞微米尺度)的參量Raman波長轉(zhuǎn)換做了研究,證明當(dāng)使用了亞微米的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)后,由于雙光子吸收產(chǎn)生的自由載流子損耗會被明顯抑制住,而Raman波長轉(zhuǎn)換的效率卻會得到大幅提升,非常有應(yīng)用價值。但研究也指出應(yīng)用過程必須嚴(yán)格控制泵浦光和Stokes光間的相位失配,否則轉(zhuǎn)換帶寬將大幅降低,這無疑也對器件成本提出了更高的要求。此外,對光電集成的首選材料SOI,Surrey大學(xué)的研究者提出了一種單模、低偏振依賴性的小截面脊形波導(dǎo)設(shè)計方案;Utah大學(xué)的研究者使用軟光刻技術(shù)制作了高性價比的PDMS(一種聚合物材料)波導(dǎo),其損耗大約0.4dB/cm,波導(dǎo)熱穩(wěn)定性良好,但其對溫度和濕度具有較高的靈敏度,因此在傳感和生物醫(yī)學(xué)方面會有較大應(yīng)用。
四、有源器件:
放大器方面,McMaster大學(xué)的研究者對雙包層摻釔光纖放大器,分別對前向、后向和雙向泵浦,做出了器件的優(yōu)化設(shè)計,并對各自性能做了深入分析,放大器適用于重復(fù)率為幾十KHZ的納秒脈沖。研究證明對這樣的放大器,使用后向泵浦能獲得最高的脈沖功率,使用前向泵浦器件可以避免產(chǎn)生泵浦-耦合器損耗,而雙向泵浦可以避免使用高亮度的泵浦源,可見三種工作方式各有各的優(yōu)勢。研究還指出受激布里淵散射(SBS)能極大程度降低放大效率,在應(yīng)用中必須避免它的影響。對三種泵浦方式,前向的SBS效應(yīng)最強,后向最弱。其設(shè)計建議使用光纖長度應(yīng)小于10米,纖芯大于20微米,信號波長大于1080nm。比起常用的915nm泵浦光,研究暗示改用976nm可以獲得更高的發(fā)大率,但是泵浦光必須要有嚴(yán)格的波長控制裝置,否則泵浦光波長漂移將會嚴(yán)重惡化輸出光質(zhì)量;半導(dǎo)體放大器方面,倫敦城市大學(xué)的研究者證明使用漸變的波導(dǎo)放大器,通過優(yōu)化漸變斜率,可以利用高階模和基模的干涉作用,獲得更好的輸出光束質(zhì)量。
有源方面其它研究還有:哥倫比亞得研究者基于條狀鈦酸鋰晶體,利用其電光特性,設(shè)計了電光偏轉(zhuǎn)器,可是實現(xiàn)8度左右得光束偏轉(zhuǎn),其目標(biāo)是應(yīng)用在偏光A/D轉(zhuǎn)換上;日本科學(xué)院的研究者就光探測模塊頻率響應(yīng)的測量提供了一種方案,其關(guān)鍵操作是對探測光兩次聲光調(diào)制(使得同一探測光具有兩個等強度的頻率分量)。其探測光使用He-Ne光,因此成本相當(dāng)?shù),從實際測試上看,其對20MHz范圍內(nèi)的光探測器模塊的頻率響應(yīng)進行了成功的探測,可見其探測裝置性價比還是很高的。
光纖在線公眾號
更多猛料!歡迎掃描左方二維碼關(guān)注光纖在線官方微信