一.光網(wǎng)絡(luò)實驗:
    先來看韓國研究者有關(guān)WDM-PON的報導(dǎo),這是一個通過改進光源的使用,降低系統(tǒng)成本的研究。研制適合WDM應(yīng)用的高性價比光源,是降低整個系統(tǒng)成本,以至關(guān)系WDM-PON能否大規(guī)模商用化的關(guān)鍵。Fabry–Pérot激光二級管(F-P LD)成本相對低廉,且易陣列化,原是非常適合WDM應(yīng)用的光源,但由于使用了AWG后,受其濾波作用影響,產(chǎn)生了模分配噪聲(MPN),嚴重干擾了F-P LD的性能。但目前很多報導(dǎo)通過自注入非相干光的使用,已經(jīng)克服了這個缺陷。已報導(dǎo)的自注入光形式包括EDFA基的自發(fā)輻射放大、半導(dǎo)體超輻射二級管的使用和配置分布反饋激光陣列等。雖然抑制了MPN,但這些附加元件本身就又增加了系統(tǒng)成本,和原來提高網(wǎng)絡(luò)性價比的初衷背道而馳。所以這篇報導(dǎo)里,作者嘗試不使用自注入光來應(yīng)用F-P LD的方法。作者的改進點主要有兩個,首先作者證明MPN的影響直接和相對強度噪聲(RIN)相關(guān),而RIN還和使用頻率以及LD上的偏壓有關(guān),通過選擇最佳的偏壓,并選擇使用具有較低RIN的光譜窗口,作者可以有效降低MPN的影響。其次是作者對LD本身的改進,在840μm的腔長里,作者以40μm為間隙,使用了兩個400μm的接觸器,可以有效補償激光器發(fā)射的溫度漂移效應(yīng)。作者將這兩點改進用在200GHz頻帶間隔,20km的WDM-PON里做實測,使用BPSK格式,證明可以實現(xiàn)無誤碼傳輸。
    接下來仍是韓國研究者的一篇論文,是關(guān)于ROF(Radio-Over-Fiber)系統(tǒng)的實驗研究。ROF系統(tǒng)充分利用了光纖傳輸?shù)膸拑?yōu)勢,用光纖來傳輸無線信號。這里無線射頻信號的發(fā)生裝置很多,應(yīng)用比較廣的一類是利用受激布里淵散射(SBS)效應(yīng)。這里,作者就利用SBS作載波發(fā)生以及上行轉(zhuǎn)換,實驗測試了1.25Gb/s的ROF系統(tǒng)工作情況。實驗系統(tǒng)里,作者使用了一個商用雙電極Mach–Zehnder(MZ)調(diào)制器,其中一個電極被連接到射頻信號發(fā)生器上,以幫助讓一個光邊帶被SBS有選擇性的放大。另一個電極與脈沖模式發(fā)生器相連,以在光載波上加載11GHz帶寬,1.25Gb/s的數(shù)據(jù)信號。系統(tǒng)里,信號光和泵浦光共用一個光源。系統(tǒng)使用的SBS裝置,是一段20km的單模光纖,因此要產(chǎn)生足夠的非線性效應(yīng),需要光功率高于6.5dBm。作者證明,在無功耗補償?shù)那闆r下,系統(tǒng)能實現(xiàn)13km的無誤碼傳輸。
    本期有一篇南京郵電學(xué)院的研究者關(guān)于OCDMA系統(tǒng)編解碼的理論與實驗研究。OCDMA系統(tǒng)之所以受到研究的關(guān)注,就得益于編解碼技術(shù)的突破,目前已有的編解碼技術(shù)很多,研究較多的有利用陣列波導(dǎo)光柵(AWG)和超結(jié)構(gòu)光纖光柵(SSFBG)兩種。這里作者基于的是后者。利用FBG作編解碼,作者提到具有許多獨特的優(yōu)勢,比如能實現(xiàn)最長的碼長,最高的碼率,以及良好的相關(guān)特性等。這里作者要解決的問題點在于如何實現(xiàn)OCDMA系統(tǒng)與WDM的兼容性,不可否認這是技術(shù)發(fā)展的趨勢。但這需要激光光源中心波長與譜寬都和編解碼的譜有良好的匹配,才能實現(xiàn)足夠高的自相關(guān)和交叉相關(guān)度。這點,通常的編解碼技術(shù)較難實現(xiàn)。這里作者先立足于等效相位漂移(EPS)技術(shù),以實現(xiàn)較高的相位精度。在僅使用一個相位掩膜的情況下,作者能對WDM的多個通道進行適合OCDMA的編解碼。該技術(shù)通過壓縮一階帶寬,從而可以改進編碼效率,這樣可以讓系統(tǒng)去選擇一些低成本的光源。
    在光突發(fā)交換(OBS)網(wǎng)絡(luò)里,突發(fā)數(shù)據(jù)流常導(dǎo)致邊緣和中間節(jié)點信號功率的大范圍浮動,因此對OBS系統(tǒng),信號再生是一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。意大利的研究者提出了一個級聯(lián)2R再生方案。之所以使用級聯(lián)2R,是為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本,在某些情況下,不需要3R操作,而直接通過連續(xù)的2R操作來實現(xiàn)信號功率均衡。這里作者用的2R,是使用單片集成的兩個半導(dǎo)體光放大器(SOA),放大器構(gòu)成MZ干涉儀結(jié)構(gòu),其特征是兩個干涉儀的耦合器部分具有不均衡的分束比。作者以一個10Gb/s的系統(tǒng)作測試,人工引入信號的功率變化,在連續(xù)通過6次2R級聯(lián)后,能夠?qū)崿F(xiàn)無誤差的信號傳輸。
    Bell實驗室的研究者實驗測試了一個DWDM傳輸網(wǎng)絡(luò),當(dāng)同時傳輸強度和相位調(diào)制信號時的工作情況。在實驗里,作者以50GHz的間隔傳輸了兩路信號,一路是10.7Gb/s的OOK格式信號,一路是42.7Gb/s的DQPSK格式信號。作者證明影響兩路不同調(diào)制格式信號傳輸?shù)年P(guān)鍵因素是交叉相位調(diào)制(XPM)效應(yīng)。而XPM的影響程度主要取決于光纖殘余色散的大小,當(dāng)移除了殘余色散后,盡管兩路信號頻帶僅相隔50GHz,但仍能保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作。
二.非線性運用:
    Cambridge大學(xué)的研究者利用光子晶體光纖構(gòu)建了一個非線性光纖環(huán)鏡(NOLM),利用NOLM內(nèi)的正交XPM效應(yīng)來完成NRZ對RZ的格式轉(zhuǎn)換。原理大致為將控制信號和輸入信號以正交的偏振態(tài)通過偏振控制器輸入NOLM中,這樣利用XPM效應(yīng),當(dāng)控制信號功率較高時就會與輸入信號發(fā)生相位調(diào)制,導(dǎo)致其光譜展寬,也就使整個峰值發(fā)生衰減,當(dāng)消光比達到一定值時就認為完成了1到0的轉(zhuǎn)換。這里作者工作的一個顯著創(chuàng)新點是對四波混頻(FWM)的抑制。因為對這樣的利用非線性作信號處理的系統(tǒng),都通常在利用一種效應(yīng)的時候必然受到其它非線性因素的損害。當(dāng)輸入有多個波長時,由于FWM作用,會帶來較大的信號串?dāng)_。這里作者通過控制系統(tǒng)的三階非線性系數(shù),最小化了信號所在偏振態(tài)的FWM效率,其抑制比達到26dB以上。作者對4×10Gb/s的系統(tǒng)做了測試,在成功對四個通道完成格式轉(zhuǎn)換的同時,維持了很低的誤碼率。
    日本國家通信研究院的研究者則利用高非線性光纖(HNLF)中的FWM效應(yīng)來完成對兩個10Gb/s WDM通道RZ-DPSK格式信號的信息復(fù)用,形成一個20Gb/s的RZ-DQPSK信號。實驗里作者將兩路信號ω1和ω2通過耦合器耦合進入FWM-HNLF中,形成ω112=2ω1-ω2和ω221=2ω2-ω1兩個新的信號。兩路信號對照上述關(guān)系進行混合,這里兩路輸入信號本身就有π/2的相位漂移,這樣可以將兩路RZ-DPSK信號轉(zhuǎn)換為一路RZ-DQPSK信號。這個過程將產(chǎn)生1.6dB的功耗。
三.有源器件:
    丹麥研究者基于InAlGaAsP–InP材料制作了4.4mm長的鎖模激光器,并集成了深刻蝕的分布布拉格反射器(DBR)。激光器的性能明顯好于10GHz的F-P激光器,從性能角度講,更適合光通訊應(yīng)用。其良好的性能來自于其鎖模特性,能獲得相當(dāng)?shù)偷腞IN,正如前面談到的,低的RIN能有效降低MPN的不利影響。激光器以3.7ps脈沖發(fā)射,平均輸出功率10mW,平均時間抖動約250fs。器件的制作基于通常的三五族半導(dǎo)體工藝,包括電子束刻蝕、反應(yīng)離子刻蝕等。
    California大學(xué)的研究者基于聚合物材料的電光效應(yīng),制作了線性度優(yōu)良的方向耦合調(diào)制器。其良好的線性度來源于作者提出的一個改進工藝,即通過光漂白的方法對原耦合器耦合效率做修正。實驗測試表面這種新型調(diào)制器比起通常的MZ調(diào)制器,能有效抑制互調(diào)扭曲效應(yīng),更有利于通信應(yīng)用。
    Bell實驗室的研究者基于InP基底,單片集成了一1×2耦合器,兩段不等距離波導(dǎo)(產(chǎn)出一個字符時延),一2×4耦合器,共同構(gòu)成延時干涉儀(DI)結(jié)構(gòu),再集成了四個光電探測器,從而制作了用于DQPSK信號檢測的探測器,在實驗中成功對43Gb/s的DQPSK信號做了檢測。該器件的一個新穎點是在DI中加入了一個長的相位漂移器,通過注入電流控制,能夠讓整個器件偏振不敏感。
四、無源器件:
    浙大的研究者基于Si-SiNx-Si材料,以多模干涉耦合器(MMI)為基本結(jié)構(gòu),設(shè)計了對1310/1550nm偏振不敏感的雙波長波分復(fù)用器。其偏振不敏感來自于對波導(dǎo)芯層SiNx的配比,也就是折射率的優(yōu)化選擇,而解復(fù)用功能是通過對MMI部分長度和寬度的優(yōu)化選擇來實現(xiàn)的。
    日本Keio大學(xué)的研究者將丙烯酸脂聚合物波導(dǎo)的芯層全氘化,從而可以大幅降低波導(dǎo)的傳輸損耗,此外通過對12.5Gb/s信號的傳輸測試,證明該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)有相當(dāng)寬的帶寬。此外作者證明當(dāng)把該波導(dǎo)折射率分布做成W型后,還可以有效降低串?dāng)_。
    韓國研究者基于體相位全息光柵制作了空間位置可調(diào)的解復(fù)用器。器件使用光敏聚合物做記錄載體,通過用發(fā)散和聚焦的兩束光干涉記錄全息體光柵,該光柵作為色散元件,在使用待解復(fù)用光作讀出光時,作者證明隨著光柵和輸出透鏡間的距離變化,會改變衍射光的聚焦位置,從而實現(xiàn)了解復(fù)用器的空間位置調(diào)節(jié)。					
					
					
						
						
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