光纖在線特邀編輯：邵宇豐 周俊毅 馬文哲 季幸平 

    2016年12月出版的JLT主要刊登了以下一些方向的文章，包括：光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)、無源和有源光子器件、光傳輸、光調(diào)制與光信號(hào)處理、光纖技術(shù)，筆者將逐一評(píng)析。

光網(wǎng)絡(luò)及其子系統(tǒng)
    來自希臘亞里士多德大學(xué)信息學(xué)系科研人員，提出了一種基于蟻群優(yōu)化（適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和操作）的啟發(fā)式方法，他們基于Swarm原理減少了通信網(wǎng)絡(luò)的能量消耗，并且根據(jù)每項(xiàng)通信業(yè)務(wù)的請(qǐng)求找到從源到目的地節(jié)點(diǎn)最節(jié)能的路由。研究證明，上述過程可將計(jì)算復(fù)雜度降低到多項(xiàng)式級(jí)別。在代表性骨干網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中及其實(shí)際業(yè)務(wù)需求下與其它相關(guān)啟發(fā)式方法相比，上述技術(shù)方案減少了能耗，這也間接證明了基于波分復(fù)用（WDM）的IP光網(wǎng)絡(luò)將會(huì)被優(yōu)先考慮應(yīng)用于下一代彈性光網(wǎng)絡(luò)中。
    來自美國加利福尼亞大學(xué)和中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科研人員，提出了一種新型光網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)范例，即在自主系統(tǒng)（ASes）管理平面上引入代理平面。代理與每個(gè)AS的管理器通信，以協(xié)助在涉及多個(gè)運(yùn)營商的多AS網(wǎng)絡(luò)上協(xié)調(diào)端到端資源管理和路徑供應(yīng)。代理平面能夠更新虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管理AS間鏈路和聚合（抽象的）AS內(nèi)鏈路的資源信息，并處理端到端路由調(diào)度，調(diào)制格式選擇和頻譜分配（RMSA）問題。盡管如此，由于每個(gè)AS的不同動(dòng)態(tài)管理特性，找到滿足頻譜連續(xù)性和鄰接約束多AS透明路徑的概率可能很低。為了提高域間連接性服務(wù)的等級(jí)，可以在域間節(jié)點(diǎn)中安裝頻譜轉(zhuǎn)換器，或者能以全局視圖的方式讓每個(gè)AS執(zhí)行整理操作機(jī)制�？蒲腥藛T介紹了一種機(jī)制，其中每個(gè)AS都擁有控制其內(nèi)部相關(guān)操作過程的能力，例如控制頻譜轉(zhuǎn)換、實(shí)現(xiàn)頻譜碎片整理或其他相關(guān)網(wǎng)絡(luò)特征的操控�？蒲腥藛T提出了具有碎片整理能力問題的多頻譜分配自主系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模并設(shè)計(jì)啟發(fā)式算法來解決相關(guān)問題，最后使用模擬仿真進(jìn)行全面測試。測試結(jié)果顯示連接的阻塞率減少了26％，上述結(jié)果明顯證實(shí)了該機(jī)制的優(yōu)勢(shì)。

無源和有源光子器件
    來自麥克吉爾大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系的科研人員指出，數(shù)據(jù)中心中越來越多的計(jì)算服務(wù)器架設(shè)將使網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的配置面臨更大壓力。為了充分利用當(dāng)前電子開關(guān)或光電元器件的帶寬容量，研究可擴(kuò)展的高效光互連網(wǎng)絡(luò)變得勢(shì)在必得，因?yàn)樵摷夹g(shù)利用了光信號(hào)能同時(shí)在頻域和時(shí)域上處理的特性�？蒲腥藛T設(shè)計(jì)了一種四通道無源光波長條紋圖（PWSM）裝置，其被動(dòng)時(shí)間通過光的波長復(fù)用和解復(fù)用來壓縮和擴(kuò)展串行數(shù)據(jù)包。該設(shè)備搭載了集成光學(xué)延遲線的1X4通道光學(xué)波長解復(fù)用器，并設(shè)計(jì)于低損耗的氮化硅（傳播損耗約3.1dB/ m）波導(dǎo)平臺(tái)上。它復(fù)用/解復(fù)用四個(gè)WDM通道，在時(shí)域上補(bǔ)償相鄰信道偏移來光學(xué)串化/解串化各數(shù)據(jù)分組。在實(shí)驗(yàn)過程中，通過在時(shí)域中組合4個(gè)分組的16ns數(shù)據(jù)段，在設(shè)備的輸出端形成了64ns長的數(shù)據(jù)組。由于集成無源光延遲波導(dǎo)，相鄰信道之間的增量光插入損耗為 9.7dB。四組數(shù)據(jù)段和組合數(shù)據(jù)組的傳輸速率為25Gb/s。實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在接收光功率為-6.7dBm的情況下，使用該四通道無源光波長條紋圖（PWSM）裝置，恢復(fù)的64ns串行數(shù)據(jù)組誤碼率性能低于1x10-9。
    來自杜克大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系的科研人員，提出了一種基于阻抗傳輸邊界條件（ITBC）的混合有限元方法（FEM），以解決石墨烯等離子體模式中的問題。該方法使用了聯(lián)合高斯定律與矢量亥姆霍茲方程橫向分量的變分公式，并通過阻抗傳輸邊界條件（ITBC）的薄石墨烯片模擬了場穿透過程�？蒲腥藛T采用基于邊緣的矢量LT / QN二階基函數(shù)來擴(kuò)展電場的橫向分量；采用基于節(jié)點(diǎn)的標(biāo)量基函數(shù)來離散其縱向分量。結(jié)果表明，阻抗傳輸邊界條件混合有限元法（FEM-ITBC）方法具有較高有限元法（FEM）計(jì)算精度、較少計(jì)算成本等優(yōu)點(diǎn)�？蒲腥藛T提出的方法可以有效、準(zhǔn)確地確定石墨烯等離子體模式，并且未來他們還將會(huì)對(duì)其他2D材料進(jìn)行進(jìn)一步深入研究。
    來自斯坦福大學(xué)電氣工程專業(yè)愛德華金茨頓實(shí)驗(yàn)室的科研人員發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心鏈路在使用四級(jí)脈沖幅度調(diào)制（4-PAM）和直接檢測（DD）的情況下，每個(gè)波長可以縮放到100 Gbit/s，但是由于鏈路預(yù)算因素的限制，使得該鏈路難以實(shí)現(xiàn)波分復(fù)用（WDM）或光學(xué)電路切換。針對(duì)這個(gè)問題，科研人員通過使用半導(dǎo)體光放大器（SOA）或雪崩光電二極管（APD），使接收機(jī)的靈敏度得到改進(jìn)。他們還模擬和分析了調(diào)制器帶寬限制和啁啾、光纖色散、瞬態(tài)半導(dǎo)體光放大器（SOA）增益飽和、過度散粒噪聲及由雪崩光電二極管（APD）引起的碼間干擾。通過使用四級(jí)脈沖幅度調(diào)制（4-PAM）和線性均衡技術(shù)，以及具有增益為20dB、噪聲系數(shù)為6dB的半導(dǎo)體光放大器（SOA），能使受熱噪聲限制的接收機(jī)靈敏度提高6dB。而在同一參考系統(tǒng)上，使用響應(yīng)度R=0.74 A/W、kA=0.18的雪崩光電二極管（APD）時(shí)，接收機(jī)靈敏度只能提高4.5dB�？蒲腥藛T進(jìn)一步提出了一個(gè)簡單的算法來優(yōu)化非高斯噪聲分布的強(qiáng)度水平和決策閾值，從而使接收機(jī)靈敏度在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上再提高1到2dB。對(duì)于半導(dǎo)體光放大器（SOA）而言，瞬態(tài)增益飽和效應(yīng)對(duì)接收機(jī)靈敏度的影響可以忽略。但是對(duì)于單波長預(yù)放大的最壞情況而言，接收機(jī)動(dòng)態(tài)范圍將被限制約為15dB。對(duì)于雪崩光電二極管（APD）而言，其響應(yīng)、碰撞電離系數(shù)、低增益帶寬和增益帶寬積是整個(gè)控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵參數(shù)。
    來自中國電子科技大學(xué)光纖傳感與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研人員指出，與其他反射儀相比，偏振敏感光時(shí)域反射儀（P-OTDR）存在多點(diǎn)干擾檢測和高精度定位方面的典型問題，從而限制了其實(shí)際應(yīng)用。對(duì)此科研人員提出了一種使用二維（2-D）圖像處理和統(tǒng)計(jì)聚類的方法以解決此問題。該方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的空間或時(shí)間信號(hào)分析方法，它累積由多個(gè)個(gè)體事件引起的時(shí)間/空間上不一致/不均勻的進(jìn)化模式，來時(shí)間分化光時(shí)域反射儀（OTDR）的軌跡。然后利用邊緣檢測和自動(dòng)聚類方法對(duì)不同干擾點(diǎn)進(jìn)行精確定位，從而建立二維時(shí)空演化圖。通過一系列多點(diǎn)干擾實(shí)驗(yàn)，科研人員證明，相比于傳統(tǒng)的直接微分法和快速傅立葉變換譜分析法，該方法具有更好的應(yīng)用特性。
    來自特倫托大學(xué)物理系納米科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科研人員指出，在光子集成電路中，耦合微盤諧振器的入射或輸出光過程是集成光子結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟。然而，基于點(diǎn)接觸的共面總線波導(dǎo)的橫向耦合方案具有對(duì)波長具有嚴(yán)重的依賴性，這使得在寬光譜區(qū)域中有效激發(fā)諧振模式的過程受到限制。目前，科研人員在比較不同配置的基礎(chǔ)上提出了一種垂直耦合配置方案，其中一個(gè)總線波導(dǎo)被掩埋�？蒲腥藛T通過理論和實(shí)驗(yàn)研究證明，由這種模型提供的長作用區(qū)使得最佳耦合光譜范圍擴(kuò)展至紅外光到可見光；相比于傳統(tǒng)的橫向耦合設(shè)備而言，其所受的帶寬限制顯著減少，該特性使得它能被廣泛應(yīng)用于如變頻等多個(gè)實(shí)際應(yīng)用。

光傳輸
    來自葡萄牙里斯本大學(xué)高等技術(shù)學(xué)院電氣與計(jì)算機(jī)工程系的科研人員，提出并數(shù)值驗(yàn)證了一種評(píng)估四波混頻（FWM）功率的理論方法（TM）。該方法通過虛擬運(yùn)營商（VCS）和直接檢測(DD)，在基于多頻帶正交頻分復(fù)用（MB-OFDM）的超密集波分復(fù)用（WDM）城域網(wǎng)中估算四波混頻（FWM）的功率。該城域網(wǎng)中的關(guān)鍵配置參數(shù)為：頻帶間跨距為3.125GHz，每個(gè)頻帶的數(shù)據(jù)速率為10Gb/s。此外，科研人員還提出了一種簡化的理論方法（STM），在多頻帶正交頻分復(fù)用（MB-OFDM）系統(tǒng)中采用高色散光纖，來降低評(píng)估四波混頻（FWM）功率過程中的計(jì)算復(fù)雜度。以上兩種方法都認(rèn)為四波混頻主要產(chǎn)生于虛擬運(yùn)營商（VCS）和OFDM頻帶之間。與此同時(shí)，分析基于四波混頻（FWM）原因而受損最嚴(yán)重的頻帶，科研人員獲得了最大平均功率的解析表達(dá)式。TM法和STM法能根據(jù)閾值向量幅度誤差（EVM）和閾值平均功率（TAP）來估計(jì)每個(gè)WDM信道的平均功率水平，其中閾值向量幅度誤差（EVM）是四波混頻（FWM）損耗下所允許的最大誤差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)9條WDM通道中5條通道的數(shù)據(jù)以450 Gb/s的速率在標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）中傳輸時(shí)，TM和STM估計(jì)的閾值平均功率（TAP）相差不超過0.5dB�？蒲腥藛T通過17條WDM通道獲得的閾值平均功率（TAP）來定義功率的上極限（UBPL），信號(hào)在10條頻譜間隔為22.81 GHz的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖（SSMF）中傳輸后，采用TM法和STM法估算的功率的上極限（UBPL）相差不超過1dB。

圖1. 多頻帶正交頻分復(fù)用（MB-OFDM）系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 
光調(diào)制與光信號(hào)處理
    來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)無線光通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、清華大學(xué)深圳研究生院的科研人員，針對(duì)受信號(hào)相關(guān)噪聲（SDSN）影響的單載波或多載波可見光通信（VLC）系統(tǒng)，提出了一種新型高效調(diào)制方法。他們?cè)谡彰鳁l件約束情況下最大限度地減少系統(tǒng)的符號(hào)錯(cuò)誤率（SER），并通過求解優(yōu)化上述問題來改進(jìn)星座圖的映射。在單載波系統(tǒng)中，應(yīng)用最大似然（ML）估計(jì)檢測來同時(shí)優(yōu)化星座和閾值�？蒲腥藛T證實(shí)，該方法優(yōu)于均勻信號(hào)檢測和平方根信號(hào)檢測；同時(shí)他們觀察到，在中高信噪比區(qū)域內(nèi)均勻信號(hào)檢測優(yōu)于平方根信號(hào)檢測，而后者在低信噪比區(qū)域表現(xiàn)較好。對(duì)于多載波系統(tǒng)，他們?cè)诳紤]到信號(hào)相關(guān)噪聲（SDSN）的情況下提出了一個(gè)新的信道模型，該模型通過最大化符號(hào)之間的最小歐氏距離（MED），在不同的照明條件下改進(jìn)星座圖映射。此外，科研人員設(shè)計(jì)的多載波部分包含了直流信息，從而提高了能量效率，甚至在中等尺寸的信號(hào)空間內(nèi)，所設(shè)計(jì)包含直流信息的光OFDM系統(tǒng)（DCIO-OFDM）中OFDM-QPSK信號(hào)可獲得的增益區(qū)間為5至30dB。

圖2. 鎖定并捕獲數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)裝置圖
    來自麥克吉爾大學(xué)的電氣與計(jì)算機(jī)工程系的科研人員指出，在光纖傳輸中，多級(jí)調(diào)制格式之間的靈活轉(zhuǎn)換是實(shí)現(xiàn)高頻譜效率、靈活組網(wǎng)自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的關(guān)鍵處理功能之一�？蒲腥藛T提出了一種二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）到正交相移鍵控（QPSK）的全光格式轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以及從正交相移鍵控（QPSK）到二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）的逆轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。其中，從正交相移鍵控（QPSK）到二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）的逆轉(zhuǎn)換過程，具有無波長移位轉(zhuǎn)換的優(yōu)點(diǎn)，并且不損失發(fā)射數(shù)據(jù)，但僅限于單個(gè)偏振信號(hào)。其中，入射是正交相移鍵控（QPSK），同時(shí)輸出是兩個(gè)二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）。另外，科研人員提出一種波長保留轉(zhuǎn)換的新方法，用于在與傳播軸正交的x-y偏振平面上產(chǎn)生相對(duì)于x軸有任意偏振旋轉(zhuǎn)角的偏振分割復(fù)用正交相移鍵控（QPSK）信號(hào)。該方法基于高度非線性光纖中的正交雙泵四波混頻（FWM）過程實(shí)現(xiàn)，其中高度非線性光纖配置有非線性光學(xué)環(huán)路。該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以同時(shí)輸出原始信號(hào)和相位共軛信號(hào)，并且有很高的信號(hào)極化四波混頻（FWM）效率。上述系統(tǒng)中，研究人員通過數(shù)值模擬過程來計(jì)算誤碼率和光信噪比的損耗以評(píng)估系統(tǒng)的應(yīng)用性能。

圖3.全光波長調(diào)制格式從PDM-QPSK到PDM-BPSK轉(zhuǎn)換的示意圖
    來自東南大學(xué)國家移動(dòng)通信研究實(shí)驗(yàn)室的科研人員，提出了一種用于強(qiáng)度調(diào)制/直接檢測（IM/DD）可見光通信（VLC）系統(tǒng)的重構(gòu)正交頻分復(fù)用（R-OFDM）方案。其中，他們將由紅光、綠光、藍(lán)光和琥珀色芯片組成的發(fā)光二極管（RGBA-LED）作為發(fā)射機(jī)。在重構(gòu)正交頻分復(fù)用（R-OFDM）方案中，信號(hào)在發(fā)光二極管（RGBA-LED）中進(jìn)行了信號(hào)分離以及削波之后（BAC）的偏置或削波之前（SBC）的縮放操作�？蒲腥藛T優(yōu)化了削波之后（BAC）和削波之前（SBC）縮放操作的偏置和縮放因子，并且使用直接檢測算法來恢復(fù)接收器處的數(shù)據(jù)。另外，科研人員進(jìn)一步分析了所提出的重構(gòu)正交頻分復(fù)用（R-OFDM）方案的理論誤碼率（BER）性能。特別是對(duì)于多色發(fā)光二極管（LED）可見光傳輸，科研人員還提出了一種低復(fù)雜度的并行干擾消除（PIC）算法，可以消除由多色可見光通信（VLC）信道中由于串?dāng)_引起的干擾。通過計(jì)算實(shí)際光信道的數(shù)值結(jié)果可驗(yàn)證所提出重構(gòu)正交頻分復(fù)用（R-OFDM）方案的優(yōu)勢(shì)。數(shù)值研究結(jié)果表明，相比于傳統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)正交頻分復(fù)用（Flip-OFDM）和非對(duì)稱限幅正交頻分復(fù)用（ACO-OFDM）技術(shù)，研究人員提出的重構(gòu)正交頻分復(fù)用（R-OFDM）方案在系統(tǒng)接收靈敏度方面有顯著優(yōu)勢(shì)。

圖4.基于RGBA-OFDM方案發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 
    來自比利時(shí)天主教魯汶大學(xué)的科研人員，設(shè)計(jì)了一種可見光通信（VLC）基帶調(diào)制方案并構(gòu)建了一個(gè)理論模型，他們將該技術(shù)命名為單邊位置調(diào)制（SEPM）技術(shù)，即通過增加每個(gè)符號(hào)的位數(shù)目而獲得調(diào)光的魯棒性。單邊位置調(diào)制（SEPM）在可見光通信（VLC）系統(tǒng)中可以用于調(diào)節(jié)光基帶功率并配置開關(guān)調(diào)制過程�？蒲腥藛T可以選擇每個(gè)符號(hào)的位數(shù)目，在如下兩方面的折衷范圍內(nèi)（其中一方面是可靠性與魯棒性之間的折衷，另一方面是功率和頻譜效率之間的折衷）實(shí)現(xiàn)上述過程。在特定范圍內(nèi)，單邊位置調(diào)制（SEPM）能在不影響在高信噪比情況下具有保證光信號(hào)傳輸?shù)目尚行�。其調(diào)制范圍由每符號(hào)的比特?cái)?shù)確定，每符號(hào)的比特?cái)?shù)越大，其可行的調(diào)制范圍就越大。而每符號(hào)的比特?cái)?shù)目增加帶來的缺點(diǎn)是功率效率和頻譜效率都會(huì)隨之下降，從而增加收發(fā)同步實(shí)現(xiàn)難度并且增加接收機(jī)的信號(hào)處理復(fù)雜度。與功率開關(guān)調(diào)制的可變通斷鍵控（VOOK）和可變脈沖位置調(diào)制（VPPM）進(jìn)行比較，單邊位置調(diào)制（SEPM）具有很好的調(diào)制魯棒性。在整個(gè)調(diào)制范圍內(nèi)，單邊位置調(diào)制（SEPM）的每符號(hào)包含2比特信息，并且其功率效率得到相應(yīng)改善。此外，與可變通斷鍵控（VOOK）相比，該調(diào)制技術(shù)也具有更高的頻譜效率。

光纖技術(shù)
    來自中國海洋大學(xué)物理系光學(xué)與光電子實(shí)驗(yàn)室的科研人員，提出了一種基于超細(xì)光纖并能同時(shí)測量海水溫度和鹽度的新方法。該方法用到了含有結(jié)諧振器的馬赫曾德爾（MZ）干涉儀。利用馬赫曾德爾（MZ）干涉儀和結(jié)共振的組合效應(yīng)，科研人員得到了典型的透射光譜。當(dāng)溫度和鹽度變化時(shí)，干擾和諧振都呈現(xiàn)線性下降。基于這種線性關(guān)系，他們可以建立測量矩陣，通過收集透射光譜可以同時(shí)獲得海水樣品的溫度和鹽度。該方案的混合結(jié)構(gòu)具有高靈敏度和高精度的優(yōu)點(diǎn)，在海洋和其他液體環(huán)境中測量溫度和鹽度將具有巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。
    來自希臘研究與技術(shù)基金會(huì)、電子結(jié)構(gòu)與激光研究所的科研人員，設(shè)計(jì)了一種小型的多功能光耦合裝置，該裝置采用了多芯光纖和磁流體熔覆技術(shù)。他們將多芯光纖逐漸變細(xì)以延伸各個(gè)芯的模態(tài)輪廓 ，同時(shí)在它們之間引入光耦合，最終完成了該磁場調(diào)諧光耦合器的制作。科研人員證實(shí)，通過磁流體熔覆來影響磁性折射狀態(tài)下外芯的漸逝場，并在多芯光纖的中心纖芯和外纖芯之間施加約50的高斯磁場通量，便能測量出2.5dB和4.5dB之間的耦合效應(yīng)。這種芯間耦合光子器件在感測、通信、成像和激光束傳輸應(yīng)用中頗具發(fā)展前景。
    來自波蘭華沙理工大學(xué)微電子與光電子學(xué)研究所的科研人員，在單模光纖端面上，研究了納米薄膜堆疊的傳感能力，以期其應(yīng)用于無標(biāo)記生物識(shí)別。根據(jù)鋁鈦氧化物層折射率的不同：在λ= 1550 nm時(shí)，氧化鋁（N～1.58 RIU）和氧化鈦（N～2.42 RIU），該納米膜堆疊由五種周期性交換的材料組成，并用反應(yīng)性磁控濺射技術(shù)沉積而成。科研人員實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)對(duì)周圍液體折射率的敏感性為74.4 nm/RIU和44.3 dBm / RIU，對(duì)溫度變化的敏感性則可忽略不計(jì)。此外，科研人員還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)此結(jié)構(gòu)功能化時(shí)可用于選擇性檢測其表面上的生物層的形成。實(shí)驗(yàn)中，生物素-抗生物素蛋白復(fù)合物是無標(biāo)記生物識(shí)別能力的重要成分。尤其當(dāng)生物素非特異性的集團(tuán)分離分析法（BSA）導(dǎo)致光譜變化響應(yīng)可忽略不計(jì)時(shí)，1mg/ml濃度的抗生物素蛋白，可誘導(dǎo)諧振波長偏移3nm，反射功率變化0.8dBm。該實(shí)驗(yàn)方法，在應(yīng)用于器件批量制造、制備高魯棒性傳感器、全自動(dòng)堆疊沉積工藝時(shí)具備應(yīng)用前景。
    來自以色列本古里安大學(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系的科研人員指出，由于較低的功耗和較小的尺寸，可插拔收發(fā)器模塊成為高端口密度數(shù)據(jù)中心的首選連接器件。光學(xué)部件可以與電子塊分開地封裝在微小的尺寸中。這里會(huì)產(chǎn)生傳輸超寬帶信號(hào)的新問題，即在高速耦合印刷模擬跡線上中的耦合衰耗會(huì)顯著增強(qiáng)。該模型包括頻率相關(guān)性的公式，其被證明在超寬帶信號(hào)的傳輸中具有關(guān)鍵的作用。他們將標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐耦合模型用于子10G系統(tǒng)中來消除串?dāng)_�？蒲腥藛T這種基于包容耦合模型，提出了新的耦合補(bǔ)償技術(shù)，并與傳統(tǒng)的耦合補(bǔ)償技術(shù)進(jìn)行了比較。通過蒙特卡羅模擬驗(yàn)證的綜合分析表明，新引入的耦合補(bǔ)償技術(shù)顯著優(yōu)于現(xiàn)有的串?dāng)_補(bǔ)償解決方案，對(duì)于25G傳輸及速率更快的系統(tǒng)能支持更長的耦合跡線。新的方法基于符號(hào)間隔采樣技術(shù)和降低復(fù)雜度的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。在基于100G PAM4傳輸系統(tǒng)中，新提出的補(bǔ)償技術(shù)可以支持大于15cm的長的微帶跡線，同時(shí)其前向糾錯(cuò)（FEC）誤碼率（BER）值達(dá)10-3。


圖5. 超寬帶光電系統(tǒng)模型圖 
    來自伊拉克穆薩納大學(xué)曼物理系、蘇爾大學(xué)工學(xué)部數(shù)理工系的科研人員，提出并分析了一種超連續(xù)譜生成（SCG）二氧化硅光子晶體光纖（PCF）的新型設(shè)計(jì)方案。他們?cè)O(shè)計(jì)的新型光纖具有As2S3硫族化物核心區(qū)域、大的非線性系數(shù)和低異常色散。科研人員使用全矢量有限元法（FV-FEM）來進(jìn)行模態(tài)分析，而通過使用分步傅里葉法的非線性薛定方程來模擬SCG。他們深度研究了光纖長度、泵浦峰值功率和泵浦波長對(duì)SCG性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該光纖具有非常低的零色散波長，其有利于在1.55μm的波長處的泵浦。此外，該設(shè)計(jì)具有在1.55μm和1.3μm波長處的2656nm和1788nm的超寬帶超連續(xù)譜，據(jù)科研人員研究得知，對(duì)于兩個(gè)工作波長1.55μm和1.3μm處的光譜也同時(shí)具有最大帶寬。

圖6. 二氧化硅PCF與As2S3硫化物核心區(qū)域的截面圖