OFC是由OSA與IEEE主辦的世界上最大的光通信技術(shù)年會(huì)，JLT主編邀請04年OFC的組織者Patrick Iannone博士等5人為新年第一期的特邀編輯，辦了一個(gè)OFC�？�。該�？瘯�(huì)聚了04年OFC的28篇優(yōu)秀論文，涵蓋了9個(gè)分會(huì)主題，代表了當(dāng)前光通訊最前沿的技術(shù)動(dòng)向�，F(xiàn)按內(nèi)容評析如下：
一、 面向高速大容量的下一代光網(wǎng)絡(luò)：
     光纖用于通信傳輸線路，主要原因之一是由于光纖本身有很大潛在傳輸能力可供發(fā)掘利用。關(guān)注歷年OFC的朋友，總會(huì)留意今年光纖帶寬利用，傳輸速度，最大容量，每對光纖傳輸數(shù)字信號(hào)的速率等在數(shù)值上的變化。例如就最大容量，每年幾乎都有一倍的提高。在此期OFC�？�中，我摘選了幾篇具有代表性的文章，面對不同的技術(shù)方向進(jìn)行介紹，
1、6Tb/s的WDM傳輸：由法國和德國的研究人員合作，在此次�？�中報(bào)導(dǎo)了其基于WDM-PON的，總?cè)萘?Tbit/s的傳輸，其工作距離為6120km，測試性能良好。系統(tǒng)基于129個(gè)通道，50GHz頻帶間隔的復(fù)用，基本覆蓋了C＋L波段。對這樣一個(gè)DWDM系統(tǒng)，129路不同波長的光載波同時(shí)在光纖中傳輸，每路光載波的激光管各自受到通信信息電的數(shù)字信號(hào)的調(diào)制，也就是依次排列的光載波各自載荷互不相同的電數(shù)字信號(hào)向前傳送。這些電的數(shù)字信號(hào)就是參照國際上的SDH各級(jí)數(shù)字群，由電的時(shí)分多路TDM組成，最高一級(jí)是42.7-Gb/s，至于每路使用數(shù)字信號(hào)的編碼技術(shù)，該系統(tǒng)仍采用了歸零的差分移相鏈控技術(shù)（RZ-DPSK）。要注意盡管這樣的傳輸容量在上一年度基礎(chǔ)上并沒有明顯提高，但是其系統(tǒng)綜合性能和穩(wěn)定性則更加優(yōu)越，特別是研究者側(cè)重點(diǎn)放在降低系統(tǒng)復(fù)雜性和成本上，使得系統(tǒng)應(yīng)用前景非常光明。 此外，荷蘭研究者報(bào)導(dǎo)的其基于OTDM的160Gb/s傳輸速率的光網(wǎng)絡(luò)，綜合性能也很引人注目。
2、NTT光子晶體光纖的使用：NTT的研究員Kazuhide Nakajima等采用光子晶體光纖（PCF）進(jìn)行的超寬帶(ultra wideband)通信試驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)了190Gbit/秒的傳輸速度。系統(tǒng)在853nm～1560nm這一極寬的波長范圍內(nèi)，給19束光分別加載10Gbit/秒的信息，通過WDM裝置進(jìn)行復(fù)用后在PCF上傳送。其使用的PCF直徑為125μm，其構(gòu)造為中心軸（芯線）的周圍排列著60根直徑為2.8μm的管狀小孔。 請注意：如果使用WDM的話，實(shí)現(xiàn)190Gbit/秒的帶寬并不困難。而我重點(diǎn)介紹的原因是因?yàn)槠涫褂玫牟ㄩL范圍極寬。通常使用傳統(tǒng)的SMF時(shí)，受材料損耗和色散的限制，WDM使用的波長范圍限制在紅外。而現(xiàn)在NTT利用PCF，可用波長向短波方向進(jìn)行了擴(kuò)展，達(dá)到了原來范圍的兩倍，所以稱其為超寬帶。但限于PCF的高昂成本，這樣的系統(tǒng)短期不會(huì)有商用前景。
    二、適合長距離傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)：
1. 先進(jìn)的調(diào)制格式：信號(hào)的調(diào)制格式會(huì)影響最終的接收質(zhì)量，通常載波抑制歸零（CSRZ）碼具有較寬的頻譜范圍，能抑制非線性的影響，適合于在大功率條件下工作，特別是對于密集信道間隔，但它的缺點(diǎn)是展寬了信號(hào)的頻譜，從而限制了信道的間隔，而且受色散的影響更為嚴(yán)重，所以色散容限減小了。此次OFC�？�里唯一的一篇有中國人參與的論文就是上交大的蘇翼凱教授與貝爾實(shí)驗(yàn)室合作，在此方面的改進(jìn)研究。論文提出了一種結(jié)對相位交換式的載波抑制歸零（PAP-CSRZ）碼，使用兩套強(qiáng)度分布相同，但相位分布相異的調(diào)制碼，各以160Gb/s的速度傳輸，其綜合性能都明顯超越了通常的CSRZ，甚至于破紀(jì)錄的首次基于CSRZ技術(shù)實(shí)現(xiàn)了320Gb/s的調(diào)制。
相對于CSTZ，在此次�？�中提到最多的仍是差分移相鏈控技術(shù)（DPSK）。采用DPSK系統(tǒng)可以壓縮傳輸頻帶，使頻帶利用率提高到0.8bit/Hz（一般0.4bit/Hz）。特別被廣泛使用的是RZ－DPSK，其前后兩個(gè)信號(hào)的載波相位，相同是“1”，相反是“0”，光作為載波。采用光RZ－DPSK調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是：比通常的二進(jìn)制光開關(guān)OOK調(diào)制的S/N比好3dB，同時(shí)可減少XPM的影響。�？�中日本NTT研究出一項(xiàng)新的技術(shù)，能夠?qū)�載波頻帶再壓縮，其原理大同小異，與DPSK相比較又可得到1dB的改善。當(dāng)然，這些系統(tǒng)比較復(fù)雜，在大容量長距離傳輸?shù)那闆r才能顯示其經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)勢。此外，�？�中貝爾實(shí)驗(yàn)室的Gnauck對當(dāng)前的DPSK技術(shù)進(jìn)行了非常詳盡的overview。
2.PMD補(bǔ)償：當(dāng)每信道傳輸速率達(dá)到10Gbps或更高時(shí)，偏振模式色散（PMD）成為高速長距離光傳輸系統(tǒng)的主要障礙。PMD補(bǔ)償器需時(shí)時(shí)監(jiān)測鏈路狀態(tài)并對新狀態(tài)做出動(dòng)態(tài)調(diào)整，使之能跟得上最快PMD或偏振變化，從而保證系統(tǒng)的無差錯(cuò)傳輸。目前已經(jīng)公布了幾種嘗試方法，用以跟蹤實(shí)際操作條件下最快PMD或偏振變化。一個(gè)主要問題是如何檢測極高速且大幅度PMD變化。長期經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這種情況每周甚至每月只會(huì)出現(xiàn)一次，取決于有限的數(shù)據(jù)庫和有效概念。當(dāng)PMD補(bǔ)償器能夠在幾毫秒跟蹤PMD變化時(shí)則補(bǔ)償效果明顯。此次OFC�？瘓�(bào)導(dǎo)了德國的Sven Kieckbusch等利用電光偏振器和磁光旋轉(zhuǎn)器設(shè)計(jì)制作了一種自適應(yīng)式的PMD動(dòng)態(tài)補(bǔ)償器，在一個(gè)160-Gb/s 的基于DPSK的系統(tǒng)里，工作性能非常優(yōu)越。    
3．放大技術(shù)：.光放大器的出現(xiàn)促進(jìn)了長距離傳輸?shù)陌l(fā)展，降低了成本。特別是摻鉺光纖放大器（EDFA）的出現(xiàn)可以稱為光通訊發(fā)展的一個(gè)里程碑，但隨之而來的問題是放大器引入的ASE噪聲積累對信號(hào)的影響以及放大器增益范圍和平坦度問題。此期OFC�？�有韓國科學(xué)院的研究者利用摻鉺nc-Si納米晶體增強(qiáng)光敏感性，實(shí)現(xiàn)了每厘米3dB的放大。值得一提的是其泵浦光使用價(jià)格低廉的470nmLED，為光放大家族提供了一種新穎可靠，結(jié)構(gòu)緊湊和高性價(jià)比的選擇。
    三、面向低價(jià)、靈活可靠的實(shí)用化網(wǎng)絡(luò)：
    此�？�的技術(shù)論文明顯呈現(xiàn)兩個(gè)迥異的研究方向，一個(gè)是前面提到的追求高帶寬、高速、大容量和長距離，進(jìn)展所能為未來的光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展鋪平道路；而另一方面也有很多研究者面向眼前的光通訊實(shí)用化而努力，讓系統(tǒng)降低成本，靈活可靠，更充分的考慮多變的使用環(huán)境。
1、一種可靠的CWDM器件：當(dāng)前寬帶城域網(wǎng)的建設(shè)正逐漸成為電信和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的熱點(diǎn)。由于DWDM的巨大帶寬和傳輸數(shù)據(jù)的透明性，人們自然希望能把DWDM作為城域網(wǎng)中的傳輸平臺(tái)。但是，由于城域網(wǎng)傳輸距離短，業(yè)務(wù)接口復(fù)雜多樣化，如果照搬主要應(yīng)用于長途傳輸?shù)腄WDM，會(huì)帶來成本上的大幅度提高。而粗波分復(fù)用（CWDM）技術(shù)在系統(tǒng)成本、性能及可維護(hù)性等方面具有優(yōu)勢,正逐漸成為今后日益增長的城域網(wǎng)市場的主流技術(shù)。對CWDM技術(shù)，�？�里兩項(xiàng)有意義的研究均來自貝爾實(shí)驗(yàn)室。器件方面，有Doerr等使用一個(gè)波導(dǎo)透鏡鏈接兩個(gè)波導(dǎo)光柵成功制作了一個(gè)8通道CWDM器，其損耗相對同類器件低了很多，最高僅3.9dB，且頻譜響應(yīng)非常漂亮，接近矩形。另外值得注意的是鑒于CWDM技術(shù)單通道1dB帶寬有16nm左右，溫漂的影響幾乎可以忽略，因此CWDM器相對DWDM器而言，不再需要溫控裝置，封裝要求也明顯降低，器件成本大幅下降。系統(tǒng)方面，貝爾的Winzer等希望CWDM通訊仍利用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)SMF，將單通道速率從2.5提高到10Gb/s，并著重依賴電子均衡和前向糾錯(cuò)（FEC）技術(shù)來克服使用SMF帶來的色散。并證明使用FEC可以明顯改進(jìn)帶間串?dāng)_，從而為雙向CWDM網(wǎng)絡(luò)鋪平了道路。遺憾的是目前尚沒有適合該系統(tǒng)的全譜商用光源，這一定程度限制了系統(tǒng)的推廣。
2、靈活可靠的網(wǎng)絡(luò)：另一些研究者基于現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)，致力于使系統(tǒng)可靠化，適應(yīng)靈活多變的實(shí)際通信。同樣來自貝爾的Chowdhury利用鈮酸鋰晶體的位相共扼特性，對現(xiàn)有系統(tǒng)的傳輸非線性進(jìn)行了校正，將誤碼率降到了原來的5％，使系統(tǒng)工作距離大幅提高；英國南安普頓大學(xué)的Yelen等對現(xiàn)有DFB激光器進(jìn)行了改進(jìn)，提高了效率減小了器件尺寸，更加適合通訊使用。另外非常值得一讀的是這兩篇文章：美國CIENA公司的Jeff Livas對近一年來的典型系統(tǒng)和模塊進(jìn)行了測試，比較其性價(jià)比，并做了一個(gè)評價(jià)；另外�？�還對2004OFC全部特邀論文涉及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)損傷改進(jìn)的論文進(jìn)行了一個(gè)overview（pp.131-142）。