一、光網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)：
    光分組交換（OPS）網(wǎng)絡(luò)按照數(shù)據(jù)包大小是否固定可分為同步和異步兩類。對后者突發(fā)信號更頻繁，可實現(xiàn)瞬時接入，且因為不需要光同步器設(shè)備而具有簡單靈活的特點，是目前主流研究技術(shù)。在OPS網(wǎng)絡(luò)里，應(yīng)對數(shù)據(jù)接入沖突，進行數(shù)據(jù)緩沖的主要技術(shù)方案是采用波長轉(zhuǎn)換。但現(xiàn)有的波長轉(zhuǎn)換器普遍比較昂貴，因此如何最小換波長轉(zhuǎn)換器的數(shù)量就成為提高OPS網(wǎng)絡(luò)綜合性價比的最有效手段之一。其原理很簡單，因為在數(shù)據(jù)包進入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的時候，并不是所有數(shù)據(jù)包都需要轉(zhuǎn)換，很多都可以直接被路由到目標(biāo)輸出光纖。因此有望共享部分交換資源。本期意大利研究者對WDM網(wǎng)絡(luò)如何最小換波長轉(zhuǎn)換器數(shù)量做了研究，主要考慮了有限波長范圍轉(zhuǎn)換（LRWC）和全部波長范圍共享波長轉(zhuǎn)換器（FRWC）兩種方案。鑒于目前波長轉(zhuǎn)換技術(shù)頻帶范圍有限的特性，實際上FRWC通常是幾個LRWC級聯(lián)組成的。作者談到之前有研究也提出了雙層波長轉(zhuǎn)換（TLWC）的概念。在第一層用LRWC，第二層用FRWC。接入信號先經(jīng)過第一層，只有在第一層資源滿的時候再使用第二層。這里作者將TLWC概念進一步深化。根據(jù)共享的深入程度細(xì)化為共享每根輸出光纖（SPOF）和共享每個節(jié)點（SPN）兩種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。通過同單層共享結(jié)構(gòu)的對比，作者證明TLWC- SPN在合適選擇交換參數(shù)下可以獲得最低化的網(wǎng)絡(luò)成本，比起單層波長轉(zhuǎn)換共享系統(tǒng)，最高可將成本降低90%左右。
    本期韓國研究者認(rèn)為正交頻分復(fù)用（OFDM）與微波光通信（RoF）技術(shù)相結(jié)合，可以產(chǎn)生一種高性價比、高比特率的移動寬帶網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)。作者對這樣混合技術(shù)面臨的主要技術(shù)難點做了討論分析。首先作者指出由于OFDM是大量副載波的混合，因此非線性信號扭曲和總功耗是影響傳輸質(zhì)量的最關(guān)鍵性能指標(biāo)，而這兩個性能指標(biāo)在原則上是對立的，很難同時將兩者的影響最小化，通常只能在兩者間做個折中考慮。而對RoF系統(tǒng)而言，在光發(fā)射、光纖傳輸以及光電探測里產(chǎn)生的非線性也會嚴(yán)重惡化系統(tǒng)性能。在這樣的混合技術(shù)應(yīng)用里，作者指出RF放大器是產(chǎn)生信號扭曲的最關(guān)鍵非線性提供者。對這種非線性扭曲作者從理論和實驗上分別進行了深入分析。作者建議了由集成RF放大器和有無源電吸收調(diào)制器組成的OFDM- RoF接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并試圖應(yīng)用于未來寬帶無線網(wǎng)絡(luò)里。
    上海交通大學(xué)的研究者對差分相位漂移鍵控（DPSK）/頻率漂移鍵控（FSK）的混合調(diào)制格式在光標(biāo)簽交換中的應(yīng)用做了研究。就光標(biāo)簽交換而言，對標(biāo)簽和有效載荷分別使用不同調(diào)制格式，有益于實現(xiàn)簡單的標(biāo)簽加載和提取操作。就此已有的混合調(diào)制格式和相關(guān)實測結(jié)果時有報導(dǎo)。這里作者采用的DPSK和FSK有一個共同特征就是信號在強度上都維持了常數(shù)包絡(luò)值，因此對非線性損傷都有一定抵御力。之所以以前沒人用這種混合調(diào)制格式主要是這種混合信號發(fā)生和解調(diào)都不容易同時實現(xiàn)。作者指出最近有關(guān)雙向平行調(diào)制器的實驗結(jié)果證明該結(jié)構(gòu)調(diào)制器也能同時生成DPSK和FSK兩種調(diào)制格式的信號。而在接收端，通過使用基于Mach-Zehnder結(jié)構(gòu)的雙邊帶調(diào)制器能成功對FSK格式的光標(biāo)簽信息進行擦除，之后再使用單字節(jié)延時Mach-Zehnder干涉儀就可以對DPSK有效載荷信息進行解調(diào)。作者指出在所有非線性因素里，四波混頻（FWM）是影響該混合調(diào)制格式的最關(guān)鍵性能損傷因素。作者證明FWM產(chǎn)生的強度漂移指數(shù)隨頻帶間隔的增加而降低，也就是說在實用時，是可以通過對光譜效率和非線性傳輸性能兩者之間做折中選擇來滿足具體應(yīng)用要求的。
    本期Arizona大學(xué)的研究者對自由空間光通信（FSO）編碼方式做了研究。FSO近年來也廣受關(guān)注，作為對傳統(tǒng)微波通訊的升級，有望解決無線通信的帶寬瓶頸。但FSO系統(tǒng)的信號強度受大氣擾動影響嚴(yán)重，采用有效的信號調(diào)制格式是抑制這種擾動影響的主要途徑。目前對FSO而言，最受關(guān)注的信號調(diào)制格式應(yīng)該是低密度奇偶校驗碼（LDPC），它扮演的角色就相當(dāng)于光纖通訊里的DPSK格式。作者的實驗系統(tǒng)采用的是FSO普遍接受的發(fā)射端多光源，接收端多探測器（MIMO）模式。而具體又著重對重復(fù)式LDPC的MIMO和LDPC空間-時間（ST）編碼的MIMO兩種系統(tǒng)組成做了比較研究。在LDPC編碼設(shè)計上，結(jié)合使用了雙平衡設(shè)計（PBD）、不完全平衡阻隔設(shè)計（BIBBD）和阻隔陣列化的設(shè)計理念。此外，作者通過脈沖強度調(diào)制實現(xiàn)了比特interleaver操作，極大提高了頻譜利用率。最終作者證明采用LDPC編碼的MIMO架構(gòu)，即便在強大氣擾動下，F(xiàn)SO系統(tǒng)仍能穩(wěn)定工作。
    本期西班牙的研究者對WDM-PON架構(gòu)做了研究，側(cè)重點仍是光源無色化研究，以通過最少的波長利用實現(xiàn)最大容量的信息傳輸，進而降低系統(tǒng)成本。以往此類研究已經(jīng)介紹了很多，本期作者使用的是光環(huán)回技術(shù)，即在ONU節(jié)點通過種子波長直接從位于中央站點的限譜連續(xù)光源獲得可用波長，以完成信號上載調(diào)制。顯然上載和下載使用相同的信號頻段，為了避免串?dāng)_，應(yīng)采用差異化的調(diào)制格式。這里作者對下載信號開展的窄帶FSK調(diào)制，而對上載信號采用強度調(diào)制。其中最大的新穎點就在對下載信號的窄帶FSK調(diào)制上，作者發(fā)現(xiàn)當(dāng)對分布反饋激光器（DFB）直接調(diào)制時，會產(chǎn)生啁啾效應(yīng)，利用這個原理進行FSK調(diào)制操作既簡單，又可以獲得非常高的頻譜利用率，即實現(xiàn)窄帶調(diào)制。這種新穎調(diào)制方式的另一個好處是可以有效抑制包括布里淵散射、瑞麗散射在內(nèi)的非線性效應(yīng)的影響，進而可以允許高功率信號發(fā)射。作者在50km的傳輸距離上，同時對上下載信號實現(xiàn)了1.25Gb/s的調(diào)制速率。
   光緩存技術(shù)一直以來都是全光交換網(wǎng)的技術(shù)難點。而可調(diào)延時技術(shù)又是相關(guān)研究的重中之重。當(dāng)前較被看好的技術(shù)主要有可調(diào)波長轉(zhuǎn)換和慢光技術(shù)兩種。本期Princeton大學(xué)的研究者基于四波混頻（FWM）技術(shù)來進行波長轉(zhuǎn)換，并通過對機理的優(yōu)化實現(xiàn)了大范圍的可調(diào)延時。作者進行FWM的非線性媒介是一段35厘米的氧化鉍非線性光纖，其非線性系數(shù)高達(dá)1100/w/km，這也是能在這么短距離實現(xiàn)FWM波長轉(zhuǎn)換的根本原因。作者證明當(dāng)采用單光泵浦的時候，可以實現(xiàn)帶寬12nm的波長轉(zhuǎn)換，而當(dāng)使用雙波長泵浦的時候，可調(diào)轉(zhuǎn)換帶寬可擴展到40nm。當(dāng)作者使用啁啾光纖光柵做波長選擇單元時，可以實現(xiàn)最大185ps的光延時。而當(dāng)用色散補償光纖替代啁啾光纖光柵時，更可實現(xiàn)最高840ps的可調(diào)延時。通過對10Gb/s強度、相位調(diào)制信號進行緩沖測試時發(fā)現(xiàn)，作者設(shè)計模塊最大損耗不超過3.5dB； 此外北京交大的研究者基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）設(shè)計了兩個光環(huán)路，也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖功能。并且作者證明，對該結(jié)構(gòu)，最大可獲得的緩存數(shù)據(jù)包長度直接與SOA偏置位置與光纖環(huán)路的長度相關(guān)。該結(jié)構(gòu)的另一個好處是可以借助單SOA方向性增益差，以及增益飽和特性來抑制緩存數(shù)據(jù)的功率泄露；而澳大利亞研究者則通過二維陣列化光環(huán)型共振器結(jié)構(gòu)，也制作了隨機數(shù)據(jù)光緩存模塊，但該結(jié)構(gòu)的緩存能力明顯受限于共振器本身的損耗。
二、光器件：
    北京郵電大學(xué)的研究者在GaAs/AlAs的FP濾波器結(jié)構(gòu)上，通過一個薄的低溫緩沖層，以異質(zhì)結(jié)外延生長工藝單片集成了InP-InGaAs-InP的PIN光電探測器。作者制作的探測模塊可以通過熱光調(diào)節(jié)的方式來對波長進行選擇，最大可以實現(xiàn)10nm的可調(diào)范圍，器件外部量子效率在23%左右。
    NTT研究者采用微波反射控制技術(shù)對傳統(tǒng)電吸收調(diào)制器結(jié)構(gòu)做了改進。作者將入射和反射電信號的重疊作為調(diào)制信號，提升了作用在電吸收調(diào)制器上的信號電壓，進而在50GHz頻帶內(nèi)獲得了幾乎平坦的電光頻率響應(yīng)。通過對40Gb/s信號調(diào)制的實驗測試表面現(xiàn)有的改進調(diào)制器能夠明顯改善傳輸性能，獲得更大的眼開。
    最近大電流光電二極管技術(shù)有了顯著進展，進而能夠直接從光電二極管的輸出獲得26dBm的RF功率。本期美國Naval實驗室的研究者對此做了研究。在300MHz下設(shè)計了最大小信號壓縮電流超過700mA的光電二極管。輸出RF功率放大器能夠獲得超過45%的效率。