光纖在線特邀編輯：邵宇豐，趙云杰，龍穎，胡欽政
    2019年1月出版的PTL主要刊登了以下方向的文章，包括：有源器件、無源器件、光網(wǎng)絡(luò)、光傳輸、自由空間光通信等，筆者將逐一評(píng)析。
1. 有源器件
    巴西聯(lián)邦技術(shù)研究所光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室的D.N.S.Cavalcante等研究人員設(shè)計(jì)了采用半導(dǎo)體光放大器(SOA)作為非平衡元件集成馬赫-曾德爾干涉儀來實(shí)現(xiàn)邏輯門操作的方案（如圖1所示）。他們實(shí)驗(yàn)研究了不同工作環(huán)境下，SOA增益級(jí)別的區(qū)別，并在SOA廣泛增益范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了或邏輯門的操作。研究人員通過使用脈沖幅度調(diào)制(PAM)技術(shù)改變了SOA的注入電流，并以此實(shí)現(xiàn)邏輯操作。

圖1 SOA-MZI三維配置圖：1.波形發(fā)生器；2.激光器；3.耦合器；4.SOA；5.光電二極管；6.光電轉(zhuǎn)換；7-示波器

2. 無源器件
    阿姆斯特丹自由大學(xué)的B.Imran Akca等科研人員通過實(shí)驗(yàn)搭建了75通道氮化硅基交錯(cuò)陣列波導(dǎo)光柵（AWG），如圖2所示（其中包括一個(gè)分辨率為1nm的3通道主AWG，三個(gè)分辨率為3 nm的25通道輔助AWG）。該器件在以1550nm為中心的75nm帶寬上具有1nm的光譜分辨率。研究人員將該器件性能與具有相同分辨率和帶寬規(guī)格的傳統(tǒng)AWG進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，交錯(cuò)AWG不僅具有較小的器件尺寸，而且相鄰信號(hào)串?dāng)_值更低（具有更好的信道均勻性）。與級(jí)聯(lián)AWGs相比，，交錯(cuò)型AWG多路復(fù)用器的尺寸要小得多，并能實(shí)現(xiàn)更高分辨率和更大的帶寬，這使得它在成像光學(xué)、天文學(xué)等許多領(lǐng)域中也具有潛在應(yīng)用價(jià)值。

圖2 交錯(cuò)型AWG的工作原理

3. 光網(wǎng)絡(luò)
   加拿大麥克馬斯特大學(xué)的Ahmed E.Morra等科研人員研究了針對(duì)5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)在光纖非線性、調(diào)制器削波和射頻干擾的情況下， ROF鏈路前端傳輸中繼毫米波信號(hào)的性能（如圖3所示）。他們以分析了中斷概率和平均誤差率，并使用蒙特卡羅方法進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明：隨著光纖長度的增加，該系統(tǒng)對(duì)光纖非線性負(fù)面效應(yīng)的抵抗度增加。

圖3 集成RoF前傳無線接入鏈路的混合5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

4. 光傳輸
    華南理工大學(xué)的Jian Zhao等研究人員在自適應(yīng)負(fù)載強(qiáng)度調(diào)制和直接檢測（IMDD）系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)了基于集分偏移正交幅度調(diào)制（SP-offset-QAM）的正交頻分復(fù)用（OFDM）信號(hào)的檢測算法（如圖4所示）。該算法減輕了信號(hào)突變干擾，提高了傳統(tǒng)單抽頭器的均衡能力，降低了多維SP-QAM信號(hào)解碼中訓(xùn)練序列DSP操作的復(fù)雜度。他們對(duì)該算法在50km 單模光纖傳輸系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)譯碼算法相比，該算法降低了譯碼過程的計(jì)算復(fù)雜度；研究還證實(shí)了SP偏移QAM-OFDM技術(shù)是一種有潛在應(yīng)用價(jià)值的低成本光接入技術(shù)。

圖4 SP-offset-QAM OFDM信號(hào)的DSP處理過程

5. 自由空間光通信
    韓國蔚山大學(xué)的He Wang等科研人員設(shè)計(jì)了在可見光通信系統(tǒng)中使用行程長度受限（RLL）碼的方法（系統(tǒng)框圖如圖5所示）。 由于極性碼的生成矩陣結(jié)構(gòu)和信道選擇過程受限，他們根據(jù)預(yù)先確定的比特指數(shù)，分析了極性碼可能產(chǎn)生的不同概率收發(fā)模式。為了改善誤碼性能，他們在RLL譯碼中采用了不同的先驗(yàn)概率算法。研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)方案相比，他們設(shè)計(jì)極性碼應(yīng)用于RLL譯碼具有更好的收發(fā)質(zhì)量。

圖5 VLC系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)框圖：（a）發(fā)射機(jī)，（b）接收機(jī)

參考文獻(xiàn)
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